Astronomiya

Bu qara dəlik şəklində niyə qeyri-bərabər parlaq sahələr var?

Bu qara dəlik şəklində niyə qeyri-bərabər parlaq sahələr var?

EHT məlumatlarını istifadə edərək yaradılan yuxarıda göstərilən bir qara dəliyin bu yaxınlarda yayımlanan fotosunda niyə alt bölgə yuxarıdakıdan daha parlaqdır? Yığma diskinin fırlanmasına görədir? Həm də yığma diskinin istiqaməti nədir? Başa baxırıq?


Xeyr, yığılma diskinin formasını görmürsən. Təyyarəsi demək olar ki, şəkil şəklindəsə də, görünən halqadan qat-qat böyük və zərifdir. Bu asimmetriyanın səbəbi demək olar ki, tamamilə Doppler şüalanması və qara dəliyə yaxın nisbi sürətlərdə hərəkət edən maddələrdə yaranan radiasiyanın artması ilə əlaqədardır. Bu da öz növbəsində demək olar ki, tamamilə tərəfindən idarə olunur qara dəlik spininin istiqaməti. Qara dəlik material və maqnit sahələrini, demək olar ki, hər hansı bir yığılma diskinin istiqamətindən asılı olmayaraq süpürür.

Beşinci hadisə üfüq teleskopu kağızından aşağıdakı şəkillər şeyi aydınlaşdırır.

Qara ox qara dəlik spininin istiqamətini göstərir. Mavi ox, yığılma axınının ilk fırlanmasını göstərir. M87 reaktivi az-çox Şərq-Qərbdir (səhifəyə proqnozlaşdırılır), lakin sağ tərəfi Yerə tərəf yönəlir. Qara dəliyin spin vektorunun bununla hizalandığı (və ya anti-hizalanmış) olduğu düşünülür.

İki sol sahə müşahidələrlə razılığını göstərir. Onların ortaq cəhəti budur ki, qara dəlik spin vektoru daha çox səhifəyə daxil olur (jet ilə hizalanır). Qaz eyni şəkildə dönmək məcburiyyətində qalır və qara dəliyin cənubunda və bizdən qara dəliyin şimalında bizə doğru proqnozlaşdırılan nisbi hərəkətlə nəticələnir. Doppler artırma və işıqlandırma qalanları edir.

Kağızda deyildiyi kimi:

pik axınının halqadakı yeri qara dəlik spin tərəfindən idarə olunur: həmişə spin vektorunun göydəki proyeksiyasından təqribən 90 dərəcə uzanır.


Çox yüksək sürətlərdə fırlanan toplama diskinin təsirlərindən birini gördüyümüzə inanıram. Buna relyativistik şüa deyilir və nisbi sürətlərdə (məsələn .2c-dən yuxarıya doğru) gedən hissəciklər (məsələn, yığılma diskindəki maddə) üstünlüklərini radiuslarını hərəkət istiqamətinə doğru bir konusda buraxmağa meyllidir. .

Bu, şəklin altındakı maddənin (ən parlaq damarlar) bizə doğru getdiyini və qaranlıq hissələrin uzaqlaşdığını göstərir. Qara dəlik ətrafındakı işığı əyməyə meylli olduğundan, uyğunlaşma diskinin istiqamətinin şəklindən əmin deyiləm.


Cavabın yenilənməsinə layiq olan bəzi son məlumatlar var (telefonuma MathJax yazmağın çətinliyinə baxmayaraq). Bu alimlərin dərc etdikləri ilə yaxşılaşmayacağım üçün minimal sitat gətirdim. Əvvəlki düzəlişlər bu əlavənin altında qalır.

Fabrizio Tamburini, Bo Thidé və Massimo Della Valle tərəfindən yazılan "M87 qara dəlik spininin müşahidə olunmuş bükülmüş işığından ölçülməsi" (16 Nis 2019) adlı sənəddə, səhifə 2-də izah edirlər:

… Bu məlumat dəstinə tətbiq olunan görüntüləmə üsulları, saat yönünün istiqamətində fırlanan asimmetrik bir halqanın və aydın bir mərkəzi parlaqlıq çöküntüsü nümayiş etdirən “aypara” həndəsi bir quruluşun olduğunu ortaya qoyur. Bu, qara dəlik kölgəsini əhatə edən lensli emissiyanın üstünlük təşkil etdiyi bir mənbəyi göstərir.

İki məlumat dəstinin analizindən asimmetriya parametrlərini əldə edirik $ q_1 $ = 1 və 1. dövr üçün 1.417 $ q_2 $ Dövr üçün = 1.369. Spiral spektrində ortalama bir asimmetriya verirlər $ bar {q} $ = Ədədi simulyasiyalarla uyğun olaraq 1.393 ± 0.024, $ q_ {num} $ = 1.375, ilə Kerr qara dəliyinin Eynşteyn üzüyü tərəfindən yayılan qismən əlaqəsiz işıq $ boldsymbol {a} textbf {~} ! $ 0.9±0.1, bir fırlanma enerjisinə uyğun gəlir $^{[10]}$ of $ textbf {10} {^ textbf {64}} ! $ erg, olan ən parlaq kvazarlarla yayılan enerji ilə müqayisə oluna bilər (~ 500 trilyon $ odot $) bir Gyr (milyard il) zaman ölçüsü üzərindəvə meyl $ i $ = Yuxarıdakı təyyarə ilə baxış xətti arasında, uyğunlaşma axınının bucaq momenti və qara dəliyin əks-hizalanması ilə Ref. 5.

Bu nəticə, DIFMAP-ın 11 aprel 2017-ci il tarixli amplitüd və faz sahələrinin fiducial boru şəkillərinin təhlilinin nəticələri ilə yaxşı uyğunlaşır. $ q $ = 1.401, EHT $ q $ = 1.361 və SMILI, $ q $ = 1.319, $^{[6]}$ o gün üçün ortalama bir dəyər vermək $ bar {q} $ = 1.360, TIE və. İlə qiymətləndirilən 2-ci dövr dəyərindən 0,09-a sapma $ q $ > 0 saat yönündə fırlanmasını təsdiqləyir. Spiral spektrlər Şəkil 2-də verilmişdir.

Sonra biri fırlanma parametrini təyin edir $ a $ xətti interpolasiya ilə əldə edilənləri asimmetriya parametri ilə müqayisə etməklə $ q $ müxtəlif meyl və fırlanma parametrləri üçün Cədvəl I-nin ədədi nümunəsində bildirildiyi kimi müxtəlif modellərin $ i $$ q $. Nəticələr Şəkil 1-də təsvir edilmişdir.

[1]Fabrizio Tamburini, Bo Thidé, Gabriel Molina-Terriza və Gabriele Anzolin, "Fırlanan qara dəliklər ətrafında işığın bükülməsi", Təbiət Fiz. 7, 195-197 (2011).
[4]EHT Collaboration et al., “Mərkəzi supermassive qara dəliyin görüntüsü”, Astrophys. J. Lett. 875, L4 (52) (2019), İlk M87 Event Horizon Teleskop Nəticələri IV.
[5]EHT Collaboration et al., "Asimetrik halqanın fiziki mənşəyi", Astrophys. J. Lett. 875, L5 (31) (2019), İlk M87 Event Horizon Teleskop nəticələri V.
[6]EHT Collaboration et al., "Mərkəzi qara dəliyin kölgəsi və kütləsi", Astrophys. J. Lett. 875, L6 (44) (2019), İlk M87 Event Horizon Teleskop Nəticələri VI.
[10]Demetrios Christodoulou və Remo Ruffini, “Yüklənmiş qara dəliyin geri çevrilə bilən çevrilmələri”, Fiz. Rev. D 4, 3552-3555 (1971).
[29]Bin Chen, Ronald Kantowski, Xinyu Dai, Eddie Baron və Prasad Maddumage, "Qütbləşmə daxil olmaqla Kerr məkan zamanında güclü cazibə obyektivləri üçün alqoritmlər və proqramlar" Astrofiz. J. Suppl. Ser. 218, 4 (2015).

Rəqəmlər:

Şəkil 1. Təcrübə nəticələri. 1-ci və 2-ci dövrlər üçün TIE metodu ilə əldə edilən müşahidəçi istiqamətindəki sahə komponentləri və spiral spektrlər. $ m $ = 1 və $ m $ = Hər iki spiral spektrdə in1 komponent M87-də qara dəliyin fırlanmasını göstərir. Həm də sonlu tezlik bant genişliyindəki parlaqlıq temperaturundan çıxarılan EM sahə intensivliyinin TIE analizindən yenidən qurulmuş elektromaqnit girdabının yayılma istiqaməti boyunca müşahidəçiyə qara dəliyin bükülmüş linzaları ilə uyğun komponentləri olduğunu göstərir. $ a $ = 0,9 ± 0,1 spin Yerdən yönəldilmiş və cazibə radiuslu bir Eynşteyn üzüyü ilə saat yönündə dönən $ R_g $ Tutarsız emissiyanın üstünlük təşkil etdiyi bir EHT analizinin göstərdiyi kimi = 5. Bütün günlər ərzində üzük xüsusiyyətlərinin diametri dar aralı 38-44 µ-ars saniyəni əhatə edir və halqanın müşahidə olunan pik parlaqlıq temperaturu $ T $ ∼ 6×10$^9$ K.$^{[6]}$ Digər komponentlər ($ x $$ y $) TIE tənliklərindən yaranan EM sahəsinin üstün bir OAM komponenti göstərmir. Bu gözlənilir $^{[1]}$.

Şəkil 2. DIFMAP, EHT və SMILI məlumat analizlərindən və KERTAP-dan ədədi simulyasiyalardan alınan nəticələr. İlk üç hissə, 11 aprel 2017-ci il tarixində SMILI, EHT görüntüləmə və DIFMAP-dan üç fidusium boru kəməri şəklindən alınan eksperimental spiral spektrləri göstərir. $^{[4]}$. Onlar görünürlük amplitüdünü və fazını vektor əsas xəttinin funksiyası kimi təmsil edirlər. Bütün məlumat dəstlərində asimmetriya parametri, ilə arasındakı nisbət $ m $ = 1 və $ m $ = Spiral spektrlərdə −1 zirvədir $ q $ > 1 saat yönündə dönmə göstəricisi: qara dəliyin spininin Yerdən uzaqlaşdığı və yaxınlaşan jet ilə görmə xətti arasında bir meyl olduğu aşkar edildi $ i $ = 17 ° (meylli oxşar həndəsəyə bərabərdir $ i $ = 163 °, lakin artma axınının və BH-nin açısal momentumunun anti-hizalanması olduğu yerdə) (sol). Dördüncü daxiletmə: KERTAP ilə ədədi simulyasiyaların spiral spektri $^{[29]}$ nin normallaşmış intensivliyindən və fazasından əldə edilir $ z $ ized = 2 ilə istiliklənmiş emissiyanın üstünlük təşkil etdiyi qara dəlik yığılma diskinin məkan olaraq həll edilmiş bir görüntüsündən çıxan radiasiya sahəsinin komponenti. radiasiya emissiyasının uyğunluğu the $ m $ = 0 və $ m $ = Spiral spektrlərdə 1 zirvə. Χ nə qədər az olarsa, emissiyadakı uyğunluq da o qədər yüksək olur. SMILI, EHT görüntüləmə və DIFMAP-ın eksperimental spiral spektrləri radiasiya emissiyasında daha yüksək tutarlılıq göstərir (χ$ _ text {SMILI} $ = 1.198, χ$ _ text {EHT} $ = 1.798) və (χ$ _ text {DIFMAP} $ = 1.107) güc spektri olan sadə termal bir yığılma diskinin süni modelinə münasibətdə Γ = 2 (χ)$ _ mətn {KERTAP} $ = 5.029) və dalğa cəbhəsinin TIE rekonstruksiyasında əldə edilənə görə (χ$ _ text {ep1} $ = 13.745 və χ$ _ text {ep2} $ = 14.649) Şəkil 1-də. Asimmetriya olsa belə $ q $ yaxşı qorunub saxlanılıb, TIE metodu dalğalı cəbhənin ardıcıl məlumat əldə etməsi yolu ilə yaxşılaşdırıla bilər, bir günə nisbətən daha qısa bir zaman intervalı ilə ayrılır və bu səbəbdən mənbə emissiyası haqqında daha yaxşı məlumat verə bilər.

Bu sənəddə nəzərdən keçirilməyə dəyər xeyli əlavə məlumat və təsvirlər var. Jack R. Woods'a təşəkkür edirəm məni yuxarıdakı məlumatlara aparan əlaqə üçün.


Əvvəlki redaktə:

Məqalədə: "İlk M87 Hadisə Horizon Teleskop Nəticələri. V. Asimmetrik Halqanın Fiziki Mənşəyi", (10 Noyabr 2019), Hadisə Horizon Teleskop Əməkdaşlıq, Kazunori Akiyama, Antxon Alberdi, Walter Alef, Keiichi Asada, Rebecca Azulay, Anne-Kathrin Baczko, David Ball, Mislav Balokoviç, John Barrett, et al., Bu yaxınlarda yayımlanan bir neçə sənəddən birində bunları izah etdilər:

(4) Üzük cənubda şimaldan daha parlaqdır. Bunu mənbədəki hərəkət və Doppler şüalarının birləşməsi ilə izah etmək olar. Sadə bir nümunə olaraq v sürəti ilə dönən işıqlı, optik olaraq incə bir halqa və mənzərə xəttinə baxış bucağında i> 0 ° meylli bir açısal impuls vektorunu nəzərdən keçiririk. Sonra halqanın yaxınlaşan tərəfi Doppler artırılır və geri çəkilən tərəfi Doppler qaranlıqdır, v nisbi olduğu halda sifariş birliyinin səth parlaqlığı kontrastını yaradır. M87-də genişmiqyaslı təyyarənin yaxınlaşan tərəfi qərb-qərb istiqamətindədir (mövqe bucağı) $ mathrm {PA} təxminən 288 ^ circ; $ VI sənəddə buna deyilir $ { mathrm {PA}} _ { mathrm {FJ}} $), və ya görüntüdə sağa və bir az yuxarı.

Həmin sənəddən 5-ci şəkil Rob Jeffries cavabına daxil edilmişdir.

Qismən əldə etdikləri nəticə budur:

"... Bu müqayisənin nəticələri M87-də kompakt 1,3 mm emissiyanın bir neçə dəfə meydana gələcəyi fərziyyəsinə uyğundur. $ {r} _ {{ rm {g}}} $ bir Kerr qara dəliyinin və görüntünün halqa kimi quruluşunun güclü cazibə obyektivi və Doppler şüalanması ilə meydana gəldiyi. Modellər, görüntünün asimmetriyasının qara dəlik fırlanma hissindən asılı olduğunu proqnozlaşdırır. Bu təfsir dəqiqdirsə, M87-dəki qara dəliyin spin vektoru Yerdən uzaqlaşır (qara dəlik səmada saat yönündə fırlanır). Modellər, qara dəliyin dirəklərindən uzaqlaşan güclü bir enerji axınının olduğunu və bu enerji axınının elektromaqnit baxımından üstünlük təşkil etdiyini də proqnozlaşdırırlar. Modellər düzgündürsə, M87 jeti üçün mərkəzi mühərrik, Blandford-Znajek prosesi vasitəsilə qara dəlik spin ilə əlaqəli sərbəst enerjinin elektromaqnit çıxarılması ilə işləyir. "


İlk qaralama:

Məqalədə: "Ekzotik kompakt cisimlərin Ergoregion qeyri-sabitliyi: elektromaqnit və cazibə narahatlıqları və udma rolu", (15 Fev 2019), Elisa Maggio, Vitor Cardoso, Sam R. Dolan və Paolo Pani tərəfindən bunun fırlanma ilə əlaqəli olduğu izah edilir səhifə 10-da superradiance:

"... qeyri-sabitliyi foton kürə baryerinə düşmüş və superradiant səpələnmə ilə gücləndirilmiş dalğalar baxımından başa düşmək olar.$^{[43]}$
[43]R. Brito, V. Cardoso və P. Pani, Lect. Qeydlər Fiz. 906, s.1 (2015), arXiv: 1501.06570.

"Superradiance" məqaləsində (yuxarıda) xeyli uzun, bəlkə də daha əlçatan olarkən. Penrose Prosesi izah etdikləri 38-ci səhifədə, ehtimal ki, bunun anlaşılmasını asanlaşdıran bir diaqram təqdim edirlər:

"Şəkil 7: Orijinal Penrose proseslərinin şəkilli görünüşü. Enerjili bir hissəcik E$_0$ erqosferin içərisində biri mənfi enerjili E olan iki hissəcik halında parçalanır$_2$ <0, BH-yə düşür, ikinci hissəcik isə orijinal hissəcikdən daha yüksək bir enerji ilə sonsuzluğa qaçır, E$_1$ > E$_0$.".

Səhifə 41-dən:

"Şəkil 8: Penrose prosesinin atlıkarınca bənzətməsi. Bir cəsəd istirahət yerindən təxminən səthi yapışqanla püskürən fırlanan bir silindrə düşür. Səthdə gövdə silindrlə birlikdə dönməyə məcbur olur (BH analoji buna görə erqosfer, heç bir müşahidəçinin sonsuzluğa görə sabit qala bilməyəcəyi səth). erqregiyanın mənfi enerji vəziyyətləri yapışqan səthlə əlaqəli potensial enerji ilə oynanır. Əgər cismin yarısı (qırmızı rəngdə) birinci hissədən ayrılıbsa yarısı (sarımtıl), əvvəlcə olduğundan daha çox (kinetik) enerji ilə sonsuzluğa çatacaq və sistemdən fırlanma enerjisini çıxaracaq. ".

Sual 46-dan soruşulanların xaricində olduğuna inanan daha mürəkkəb bir model:

"Şəkil 9: Fərqli toqquşan Penrose proseslərinin şəkilli görünüşü. Sol: radial impuls keçən ilk hissəciklər (p$ ^ r _1 $ <0 və s$ ^ r_2 $ <0). Hissəcik 3 başlanğıcda radial impulsa malikdir, lakin nəticədə dönüş nöqtəsi taparaq sonsuzluğa qaçır. Bunun üçün maksimum səmərəliliyin olduqca təvazökar olduğu göstərildi η ∼ 1.5 $^{[168, 169, 170, 171]}$. Sağda: p ilə ilk hissəciklər$ ^ r_1 $ > 0 və s$ ^ r_2 $ <0. Bu vəziyyətdə hissəcik 1 p olmalıdır$ ^ r_1 $ Erqosfer içərisində> 0. Bu proses üçün effektivlik həddindən artıq BH-lər üçün məhdud ola bilər $^{[172, 173]}$.

[168]T. Piran və J. Şaham, “Döner Qara Delik Üfüqləri yaxınlığında toqquşma Penrose proseslərinin yuxarı sərhədləri”, Fiz. Rev. D16 (1977) 1615-1635.

[169]T. Harada, H. Nemoto və U. Miyamoto, "Maksimum fırlanan Kerr qara dəliyi yaxınlığında yüksək enerjili toqquşma və reaksiya nəticəsində hissəcik emissiyasının yuxarı sərhədləri". D86 (2012) 024027, arXiv: 1205.7088 [gr-qc].

[170]M. Bejger, T. Piran, M. Abramowicz və F. Hakanson, "Həddindən artıq Kerr qara dəlik üfüqünə yaxın toqquşma Penrose prosesi", Fiz.Rev.Lett. 109 (2012) 121101, arXiv: 1205.4350 [astro-ph.HE].

[171]O. Zaslavskii, “Qara dəliklər yaxınlığında hissəcik toqquşmalarının enerjisi haqqında: Penrose prosesinə qarşı BSW təsiri”, Fiz. Rev. D86 (2012) 084030, arXiv: 1205.4410 [gr-qc].

[172]J. D. Schnittman, "Kerr qara dəliyindən enerji çıxarılması üçün yenidən işlənmiş bir yuxarı sərhəd", arXiv: 1410.6446 [astro-ph.HE].

[173]E. Berti, R. Brito və V. Cardoso, "Toqquşma Penrose prosesindən ultra yüksək enerjili dağıntılar", arXiv: 1410.8534 [gr-qc].

Səhifə 170-də (sənədin sonuna yaxın olmayan) bir xülasə var:

"Cazibə nəzəriyyələrində superradiance, Newton səviyyəsində də gelgit sürətlənməsinə sıx bağlıdır. Rölativ cazibə nəzəriyyələri BH-lərin olayını proqnozlaşdırır, hadisə üfüqü bir tərəfli özlülük membranı kimi davranır. Bu, BH boşluqlarında superradiansın meydana gəlməsinə imkan verir. və klassik səviyyədə də vakumdan enerji çıxarmaq üçün .. Yarım klassik effektlər nəzərə alındıqda, bir şüarlanma, Schwarzschild BH-nin Hawking radiasiyasında olduğu kimi statik konfiqurasiyalarda da meydana gəlir.

Bir iplik (Kerr) BH tərəfindən GW-lərin superradiant səpilməsinin səmərəliliyi 100% -dən çox ola bilər və bu fenomen Penrose prosesi, ergoregion qeyri-sabitliyi, Blandford-Znajek kimi kompakt cisimlərin iplik açması ilə əlaqəli digər vacib mexanizmlərlə çox bağlıdır. təsir və CFS qeyri-sabitliyi. Fırlanan superradiance laboratoriyada müşahidə etmək çətin ola bilər, lakin BH həmkarı bir sıra maraqlı təsirlər və qeyri-sabitliklə əlaqələndirilir, bu da müşahidə izi buraxa bilər. BH yüklənmiş BH'lar, daha yüksək ölçülər, asimptotik düz olmayan fəza vaxtları, cazibə analoq modelləri və GR-dən kənar nəzəriyyələr daxil olmaqla BH superradiant fenomenlərinin vahid müalicəsini təqdim etdik. "


3000 illik işıq yankısı ilə ölməkdə olan bir supermassive qara dəliyin kəşfi

Supermassive qara dəliklər (SMBH) qalaktikaların mərkəzini tutur, kütlələri bir milyondan 10 milyard günəş kütləsinə qədərdir. Bəzi SMBH-lər aktiv qalaktik nüvələr (AGN) adlanan parlaq bir fazadadır.

AGN-lər nəhayət tükənəcəkdir, çünki SMBH-lərin alimləri üçün maksimum kütlə həddi olduğu üçün çoxdan bunun nə vaxt olacağını düşünürlər.

Tohoku Universitetinin Kohei Ichikawa və araşdırma qrupu, Arp 187 qalaktikasından bir AGN siqnalı aldıqdan sonra qəza ilə ömrünün sonuna doğru bir AGN kəşf etmiş ola bilər.

İki astronomiya rəsədxanasından - Atacama Böyük Millimetr / submillimetr Array (ALMA) və Çox Böyük Array (VLA) istifadə edərək qalaktikadakı radio şəkillərini müşahidə edərək, AGN-nin əlamətdar bir işarəsi olan bir jet lobunu tapdılar.

Bununla birlikdə, nüvədən AGN fəaliyyətinin onsuz da səssiz ola biləcəyini göstərən bir siqnal görmədilər.

Çox dalğa uzunluğundakı məlumatların sonrakı təhlilindən sonra bütün kiçik miqyaslı AGN göstəricilərinin səssiz olduğunu, böyük ölçülü göstəricilərin isə parlaq olduğunu gördük. Bunun səbəbi AGN-nin son 3000 ildə yaxınlarda söndürülməsidir.

Bir AGN söndükdən sonra daha kiçik miqyaslı AGN xüsusiyyətləri zəifləyir, çünki digər foton təchizatı da bağlanır. Lakin geniş miqyaslı ionlaşmış qaz bölgəsi hələ də görünür, çünki fotonların bölgənin kənarına çatması təxminən 3000 il çəkir. Keçmiş AGN fəaliyyətini müşahidə etmək, işıq yankılanması kimi tanınır.

"Biz NASA NuSTAR X-ray peykindən istifadə etdik, bu da mövcud AGN fəaliyyətini müşahidə etmək üçün ən yaxşı vasitədir" dedi. "Algılamamağa imkan verir, buna görə nüvənin tamamilə öldüyünü kəşf edə bildik."

Tapıntılar AGN-nin söndürülməsinin 3000 illik bir vaxt miqyasında meydana gəldiyini və son 3000 ildə nüvənin 1000 dəfədən çox zəiflədiyini göstərir.

Amerika Astronomiya Cəmiyyətinin 238 iclası üçün bir məqalə müəllifi olan Ichikawa, irəliləyən ölməkdə olan AGN-ləri araşdırmağa davam edəcəklərini söylədi. "Bu tədqiqatla bənzər bir metoddan istifadə edərək daha çox ölməkdə olan AGN-i axtaracağıq. AGN fəaliyyətinin dayandırılmasının necə baş verdiyini aydınlaşdıracaq qaz giriş və çıxışlarını araşdırmaq üçün yüksək məkan qətnamə təqib müşahidələrini də əldə edəcəyik.


Astronomlar qara dəliyin qırmızı rəngdə olduğunu görürlər

Son bir neçə dəqiqəlik kəsrlərlə davam edən şiddətli qırmızı çaxnaşmalar son illərdəki ən parlaq qara dəlik partlayışlarından birində müşahidə edildi.

2015-ci ilin iyun ayında, V404 Cygni adlı bir qara dəlik, ətrafında fırlanan bir yoldaş ulduzu soyduğu materialı yeyən kimi təxminən iki həftə boyunca dramatik bir şəkildə parladı.

Dünyadan təxminən 7800 işıq ili məsafədə olan V404 Cygni, Qalaktikamızda təsbit edilən ilk qəti dəlik idi və materialı aktiv şəkildə yeyəndə son dərəcə parlaq görünə bilər.

Jurnalda dərc olunan yeni bir araşdırmada Kral Astronomiya Cəmiyyətinin Aylıq Bildirişləri, Southampton Universitetinin rəhbərlik etdiyi beynəlxalq bir astronomlar qrupu, qara dəliyin yuta bilmədiyi materialı partlatdığına görə saniyənin yalnız kəsrləri davam edən gözqamaşdırıcı qırmızı flaşların yayıldığını bildirdi.

Astronomlar qırmızı rəngi qara dəliyə yaxın yerdən atılan sürətli hərəkət edən maddə təyyarələri ilə əlaqələndirdilər. Bu müşahidələr bu cür təyyarələrin və həddindən artıq qara dəlik fenomenlərinin meydana gəlməsinə dair yeni fikirlər verir.

Araşdırmanın aparıcı müəllifi, Southampton Universiteti Astronomiya Qrupunun dosenti və STFC Ernest Rutherford əməkdaşı Dr Poshak Gandhi, "Çox yüksək sürət bizə bu qırmızı işığın yayıldığı bölgənin çox yığcam olması lazım olduğunu söyləyir. bu işıqların rəngi, sürəti və gücü barədə ipucları, bu işığın qara dəlik təyyarəsinin bazasından yayıldığı qənaətinə gəlirik.Güclü maqnit sahələrinin rol oynadığı şübhələnilsə də, bu təyyarələrin mənşəyi hələ bilinmir. .

"Bundan əlavə, bu qırmızı flaşların qara dəliyin qidalanma qəzəbinin zirvəsində ən güclü olduğu təsbit edildi. Qara dəliyin ətrafdakı orbitdəki ulduz tərəfindən sürətlə gücləndirildiyi zaman, materialın bir hissəsini tökərək şiddətli reaksiya göstərdiyini təxmin edirik. sürətli hərəkət edən bir reaktiv olaraq. Bu yanıb sönən epizodların müddəti ilk dəfə təfərrüatlı olaraq görünən jetin açılması və söndürülməsi ilə əlaqəli ola bilər. "

Bu parlaq qara dəlik 'partlamalarının' gözlənilməz təbiəti və nadirliyi səbəbindən astronomların reaksiya göstərməyə çox az vaxtları var. Məsələn, V404 Cygni son dəfə 1989-cu ildə püskürdü. V404 Cygni, 2015-ci ilin iyun ayında olduqca parlaq idi və bu cür iş üçün əla bir fürsət yaratdı. Əslində bu, son illərin ən parlaq qara dəlik partlamalarından biri idi. Ancaq əksər partlayışlar daha zəifdir və bu da onların öyrənilməsini çətinləşdirir.

Hər bir flaş kor-koranə sıx idi, təxminən 1000 günəş gücünə bərabər idi. Bəzi yanıp sönmələr saniyənin 1/40-dan daha qısadır - tipik bir göz qırpımının müddətindən təxminən on qat daha sürətli. Bu cür müşahidələr yeni bir texnologiya tələb edir, buna görə astronomlar Kanar adalarındakı La Palma'daki William Herschel Teleskopuna quraşdırılmış ULTRACAM sürətli görüntüləmə kamerasını istifadə etdilər.

Sheffield Universitetindən və ULTRACAM-ın həmtəsisçisi olan professor Vik Dhillon, "ULTRACAM, astronomik hədəflərin yüksək kadr nisbətli 'filmlərini' eyni anda üç rəngdə çəkərək çox yüksək sürətlə işləyə bilməsi ilə unikaldır. V404 Cygni-dən gələn bu işıq parıltısının qırmızı rəngini təyin etməyimizə imkan verdi. "

Dr Gandi: "2015-ci il hadisəsi astronomları gələcəkdə baş verəcək partlayışları müşahidə etmək üçün dünya miqyasında səyləri koordinasiya etmək üçün çox motivasiya etdi. Onların qısa müddətləri və bütün elektromaqnit spektri boyunca güclü tullantılar, sıx ünsiyyət, məlumatların paylaşılması və astronomlar arasında əməkdaşlıq səyləri tələb olunur. Bu müşahidələr xüsusilə yerüstü teleskoplardan və kosmik peyklərdən eyni vaxtda müşahidələr apararkən əsl çətinlik ola bilər. "

Bu tədqiqat, Southampton, Sheffield və Warwick universitetləri ilə Avropa, ABŞ, Hindistan və BƏƏ-dəki beynəlxalq tərəfdaşlarla birlikdə bir iş idi.

Tədqiqat Elm və Texnologiya Təsisləri Şurası, İngiltərə-Hindistan UKIERI-UGC Tematik Tərəfdaşlıqları, Kral Cəmiyyəti, İspaniya İqtisadiyyat və Rəqabətlilik Nazirliyi (MINECO), CONACyT (Meksika) və İspaniyanın Ministerio de Educationacion, Cultura y Deporte, Marie Curie FP7-Reintegration-Grant və Southampton Universiteti.


Qara dəlik şəkli izah edildi: Qara dəlik nədir və alimlər fotoşəkili necə çəkdilər?

Link kopyalandı

Qara dəlik: Astronomlar ilk görüntünü buraxırlar

Abunə olduğunuz zaman bu xəbər bülletenlərini göndərmək üçün təqdim etdiyiniz məlumatlardan istifadə edəcəyik. Bəzən təklif etdiyimiz digər əlaqəli bülletenlər və ya xidmətlər üçün tövsiyələr daxil ediləcəkdir. Məxfilik bildirişimiz, məlumatlarınızı və hüquqlarınızı necə istifadə etdiyimiz barədə daha çox məlumat verir. İstədiyiniz zaman abunəlikdən çıxa bilərsiniz.

Odun və rdquo qara dəliyinin inanılmaz və dəqiqləşdirilməsi Messier 87 qalaktikasında Yerdən 55 milyon işıq ili uzaqlıqda çəkildi. Yerdəki astronomlar parlaq qaz buludları tərəfindən tökülən qara dəliyin kölgəsi olanı səkkiz güclü radio teleskopla əlaqələndirdilər. ətrafında. Monumental irəliləyiş, 10 Aprel Çərşənbə günü, altı elmi məqalə ilə "The Astrophysical Journal Letters" jurnalında yayımlandı. Qara dəlik şəkli əlamətdar bir müvəffəqiyyətdir, çünki kompüter simulyasiyası deyil və əsl razılıqdır.

Əlaqəli məqalələr

Event Horizon Teleskop (EHT) layihəsinin rəhbəri Sheperd S Doeleman dedi: & ldquoQara dəliyin ilk şəklini çəkdik.

& ldquoBu, 200-dən çox tədqiqatçıdan ibarət bir qrup tərəfindən həyata keçirilən fövqəladə bir elmi işdir. & rdquo

Max Planck Radio Astronomiya İnstitutunun direktoru Michael Kramer, bu görüntü ilə tarixin fərqli bir fərqli an olduğunu vurğuladı.

Dedi: & ldquoElmin tarixi şəkildən əvvəlki və görüntüdən sonrakı vaxta bölünəcəkdir. & Rdquo

EHT astronomları, dünyanın dörd bir tərəfindəki səkkiz radio teleskop rəsədxanasını bir güclü alətə bağladıqdan sonra bu həftə qara dəlik görüntüsünü açıqladılar.

Mərkəzi Lancashire Universiteti professoru Derek Ward-Thompson, dedi: & Bu, həqiqətən diqqətəlayiq bir nəticədir. Qara dəlik şəkli əldə etmək adi bir kamera ilə fotoşəkil çəkmək qədər asan deyil.

Qara dəlik şəkli: Bu, qara dəliyin dünyanın ilk şəklidir (Şəkil: EHT COLBABORATION)

& Bununla birlikdə, bütün bu teleskopları bir-birinə bağlayaraq yaratdığı güc böyükdür.

& ldquoAyın səthində cəmi bir neçə santimetr olan bir cisim görə bilmək bərabərdir.

İndiyə qədər bu, fantastika və sənətkarın və rsquos təəssüratlarının sahəsi idi.

& ldquoQara dəliyi görüntüləmək üçün ilk komandanın bir hissəsi olmaq inanılmaz bir hissdir.

& LdquoBu müvəffəqiyyət astronomiyada başqa hər hansı bir müvəffəqiyyətlə eyni yerdə dayanır. & rdquo

Əlaqəli məqalələr

Kəşf edildikdən bəri Havaydakı Mauna şəhərindəki James Clerk Maxwell Teleskopunun astronomları qara dəliyə Powehi adını verdilər.

Havay adı tərcümə olunduqda bəzədilmiş qaranlıq yaradılış və ya bitməmiş yaradılışın zinətləndirilmiş qaranlıq mənbəyi deməkdir.

Dəhşətli adı Hawaii-Hilo Universitetinin professoru Larry Kimura təklif etdi.

Dil professoru bir mətbuata açıqlamasında dedi: & ldquoQara dəliyin ilk elmi təsdiqinə Hawaii ad vermək imtiyazına sahib olmaq mənim üçün və podan gələn Hawai soyum üçün çox mənalıdır və inşallah davam edə bilərik Kumulipoya görə Hawaii astronomiyasından gələcək qara dəliklərin adlandırılması. & rdquo

Qara dəlik: Rəssamın sürətlə fırlanan qara dəlik və disk haqqında təəssüratı (Şəkil: ESO)

Qara dəlik nədir?

Qara dəliklər, Böyük Partlayışdan bir müddət sonra mövcud olan və ya ulduzlar özlərinə çökəndə yaranan güclü cazibə quyularıdır.

Qara dəliyin ilk şəklini çəkdik

Sheperd S Doeleman, Event Horizon Teleskopu

Qara dəliklərin cisimləri qavraması inanılmaz dərəcədə çətindir, çünki kainatdakı hər şeydən fərqli olaraq ətrafdakı zaman məkanını əyirlər.

Hər qara dəliyin mərkəzində təklik və ya qara dəliyin & rsquos sıxlığının sonsuz az miqdarda boşluğa sıxıldığı bir nöqtə var.

Qara bir çuxurun ətrafında, hadisələr üfüqi deyilən bir yer var, bu da qara dəliyin cazibəsindən qaçmağın mümkünsüz olduğu bir nöqtədir.

Qara dəliklər: Astronomlar fenomenin ilk görüntüsünü çəkirlər

Event Horizon Teleskopu qara dəlik şəklini necə çəkdi?

Qara dəliklər fövqəladədir, lakin birbaşa baxmaq mümkün deyil və fotoşəkil çəkmək mümkün deyil.

Bunun əvəzinə, EHT & rsquos astronomları & ldquoblack çuxurun kölgəsini və rdquo-nu tutmaq üçün qara dəliyin ətrafındakı yığılmış parlaq material üzüyünə baxdılar.

Radboud Universitetindən Heino Falcke və EHT elm şurası dedi: & ldquoParlayan bir qaz diski kimi parlaq bir bölgəyə qərq olsanız, Einstein və rsquos'un əvvəlcədən proqnozlaşdırdığı bir şeyə bənzər bir qaranlıq bölgə meydana gətirəcəyini gözləyirik & rsquos bizim heç görmədiyimiz. əvvəllər görülmüşdür.

& LdquoBu hadisə, üfüqdə cazibə qüvvəsinin bükülməsindən və işığın tutulmasından qaynaqlanan bu kölgə, bu cazibədar cisimlərin təbiəti haqqında çox şey ortaya qoyur və M87 & rsquos qara dəlik kütləsini ölçməyimizə imkan verir. & rdquo

Qara dəlik şəkli: Qalaktik Messier 87-in inanılmaz bir görüntüsü (Şəkil: ESO)

EHT idarə heyətinin üzvü Paul TP Ho dedi: & ldquoGölgəni təsəvvür etdiyimizə əmin olduqdan sonra müşahidələrimizi əyri məkan fizikası, aşırı ısınmış maddə və güclü maqnit sahələrini əhatə edən geniş kompüter modelləri ilə müqayisə edə bilərik.

"Gözlənilən görüntünün bir çox xüsusiyyəti təəccüblü dərəcədə nəzəri anlayışımıza uyğun gəlir.

& ldquoBu, qara dəlik və rsquos kütləsini qiymətləndirməyimiz də daxil olmaqla müşahidələrimizin təfsiri barədə özümüzü inandırır. & rdquo

Professor Ward-Thompson əlavə etdi: & İndiyə qədər bu, elmi fantastika və sənətkarın təəssüratlarının sahəsi idi.

"Qara dəlik görüntüsünü çıxaran ilk komandanın bir hissəsi olmaq heyrətamiz bir hissdir. Bu müvəffəqiyyət astronomiyada başqa hər hansı bir nəticə ilə orada dayanır. & Rdquo


Bu qara dəlik şəklində niyə qeyri-bərabər parlaq sahələr var? - Astronomiya

Keçmişdə bunları mənim hobbim halına gətirdiyim üçün fizika, astronomiya və ümumiyyətlə elm haqqında ortalama bir məlumatım var. Ancaq həmkarım mənə bu sualı verəndə bunun mənası yox idi, ona görə əvvəl səhv etdiyini dedim.

Bununla birlikdə kosmonavtlar tərəfindən kosmosda çəkilmiş hər hansı bir süni obyektin (peyklər, stansiyalar, Shuttle və s.) Hər hansı bir fotoşəkilinə baxarkən, ön plan kəskin fokusda olsa da, arxa plan heç bir işıqdan məhrumdur (Pim sancaqları daxil olmaqla) bütün. Fikir verdim ki, ulduzlar diqqət mərkəzində olmasa da, fotodakı qara "boşluq" sahələrindən bir az işıq qeydiyyatı olmalıdır.

Niyə bu? Mən də indi səhv edirəmsə, xahiş edirəm mənə kosmosda ulduzları və ön plan obyektini göstərən teleskopik obyektiv olmadan çəkilmiş həkim olmayan bir şəkil göstərə bilərsinizmi?

Hamısından bəhs etdiyiniz kosmosdakı insan tərəfindən hazırlanmış cisimlərin şəkilləri bir ölümcül qüsurdan əziyyət çəkir: astronomların "inteqrasiya vaxtı" dediklərindən məhrumdur. Kosmosda belə ulduzlar çox zəifdir. Kosmosdakı bir cisim şəklini çəkmək üçün bir kamera istifadə edirsinizsə, onu bir növ flaş istifadə edərək işıqlandırmalısınız (Yerdəki kimi). Flaş kifayət qədər parlaqdır ki, kamera filminin məruz qaldığı vaxt Yer üzündə olduğu kimi saniyənin yalnız bir hissəsidir. Bu qısa müddət flaşınızın işıqlandırdığı süni obyektin şəklini çəkmək üçün kifayətdir, amma ulduzları tutmaq üçün çox qısadır. Ulduzların teleskopla çəkdikləri şəkillərlə arxa planda ulduzları olan kosmosdakı şeylərin şəkilləri arasındakı əsas fərq ifşa vaxtı və ya inteqrasiya vaxtıdır: əslində astronomlar əldə etdikləri görüntülərin "həkimləşməməsi" üçün əllərindən gələni edirlər. çünki bu, əldə etməyə çalışdıqları elmi gizlədə bilər.

İnanıram ki, bunun özünüz üçün necə işlədiyini görə bilərsiniz. Növbəti dəfə bəzi dostlarla açıq bir gecəyə çıxdıqda, arxa planda ulduzlu bir səma ilə şəkillərini çəkin. Şəkilləri inkişaf etdirdiyiniz zaman, şəkli çəkərkən orada olduğunuzu bildiyiniz ulduzlara sərt baxın. Eynilə kosmosda olduğu kimi, dostlarınızın fotoşəkilini çəkməyə imkan verən Yerdəki bir flaş ulduzları ört-basdır edir (təsiri, işıq saçan atmosferimiz səbəbi ilə kosmosdakıdan daha çox yer üzündə görünməlidir). Göyün Yerdən çəkilməsi üçün, kosmosdakı kimi uzun müddətli kameraya ehtiyacınız var.

Səhifə son 22 iyun 2015-ci ildə yeniləndi.

Müəllif haqqında

Kristine Spekkens

Kristine, qalaktikaların dinamikasını və kainatdakı qaranlıq maddə haqqında bizə nə öyrədə biləcəklərini araşdırır. 2005-ci ilin avqust ayında Cornell-dən doktorluq dərəcəsini almış, 2005-2008-ci illərdə Rutgers Universitetində Jansky post-doktorantı olmuş və hazırda Kanada Kral Hərbi Kollecində və Kraliça Universitetində müəllim işləyir.


Ən böyük qara dəlik partlayışı aşkar edildi: İndiyə qədər tapılan ən güclü kvasar axını

ESO-nun Çox Böyük Teleskopunu (VLT) istifadə edən astronomlar, bu günə qədər müşahidə edilənlərdən ən az beş qat daha güclü, indiyədək görülən ən enerjili axını olan bir kvazar kəşf etdilər. Kvazarlar, supermassive qara dəliklərlə işləyən son dərəcə parlaq qalaktik mərkəzlərdir. Bir çoxları ev sahibi qalaktikalarına çox miqdarda maddi atırlar və bu axınlar qalaktikaların təkamülündə əsas rol oynayır. Ancaq indiyə qədər müşahidə olunan kvazar axınları nəzəriyyəçilərin proqnozlaşdırdığı qədər güclü deyildi.

Kvazarlar, böyük qara dəliklərlə işləyən uzaq qalaktikaların intensiv işıqlı mərkəzləridir. This new study has looked at one of these energetic objects -- known as SDSS J1106+1939 -- in great detail, using the X-shooter instrument on ESO's VLT at the Paranal Observatory in Chile [1]. Although black holes are noted for pulling material in, most quasars also accelerate some of the material around them and eject it at high speed.

"We have discovered the most energetic quasar outflow known to date. The rate that energy is carried away by this huge mass of material ejected at high speed from SDSS J1106+1939 is at least equivalent to two million million times the power output of the Sun. This is about 100 times higher than the total power output of the Milky Way galaxy -- it's a real monster of an outflow," says team leader Nahum Arav (Virginia Tech, USA). "This is the first time that a quasar outflow has been measured to have the sort of very high energies that are predicted by theory."

Many theoretical simulations suggest that the impact of these outflows on the galaxies around them may resolve several enigmas in modern cosmology, including how the mass of a galaxy is linked to its central black hole mass, and why there are so few large galaxies in the Universe. However, whether or not quasars were capable of producing outflows powerful enough to produce these phenomena has remained unclear until now [2].

The newly discovered outflow lies about a thousand light-years away from the supermassive black hole at the heart of the quasar SDSS J1106+1939. This outflow is at least five times more powerful than the previous record holder [3]. The team's analysis shows that a mass of approximately 400 times that of the Sun is streaming away from this quasar per year, moving at a speed of 8000 kilometres per second.

"We couldn't have got the high-quality data to make this discovery without the VLT's X-shooter spectrograph," says Benoit Borguet (Virginia Tech, USA), lead author of the new paper. "We were able to explore the region around the quasar in great detail for the first time."

As well as SDSS J1106+1939, the team also observed one other quasar and found that both of these objects have powerful outflows. As these are typical examples of a common, but previously little studied, type of quasars [4], these results should be widely applicable to luminous quasars across the Universe. Borguet and colleagues are currently exploring a dozen more similar quasars to see if this is the case.

"I've been looking for something like this for a decade," says Nahum Arav, "so it's thrilling to finally find one of the monster outflows that have been predicted!"

[1] The team observed SDSS J1106+1939 and J1512+1119 in April 2011 and March 2012 using the X-shooter spectrograph instrument attached to ESO's VLT. By splitting the light up into its component colours and studying in detail the resultant spectrum the astronomers could deduce the velocity and other properties of the material close to the quasar.

[2] The powerful outflow observed in SDSS J1106+1939 carries enough kinetic energy to play a major role in active galaxy feedback processes, which typically require a mechanical power input of roughly 5% of the luminosity of the quasar. The rate at which kinetic energy is being transferred by the outflow is described as its kinetic luminosity.

[3] SDSS J1106+1939 has an outflow with a kinetic luminosity of at least 1046 ergs s&minus1. The distances of the outflows from the central quasar (300-8000 light-years) was greater than expected suggesting that we observe the outflows far from the region in which we assume them to initially accelerated (0.03-0.4 light-years).


Nasa reveals why monster black hole at centre of Milky Way isn’t ‘feeding’ on everything around it

The galaxy we call home has a gigantic ‘supermassive’ black hole at its centre which has so far failed to swallow up Earth and all its beautiful residents.

Now Nasa thinks it knows why the dark behemoth is relatively quiet compared to its greedy cousins in other galaxies.

The hole is called Sagittarius A* and is lurking about 25,640 light years away from Earth – which is great because this means it’s more or less certain to never eat our planet.

New research from Nasa has explained why the cosmic colossus does not appear to be as ravenous as more ‘active’ black holes, which feast on anything nearby and then emit huge burps of high energy radiation.

Astronomers used the Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) to examine the magnetic fields around Sagittarius A*.

They found that the field ‘channels’ the gas surrounding the hole into orbit around it.

If magnetic forces steered the gas into the monster, it would become ‘active’.

‘The spiral shape of the magnetic field channels the gas into an orbit around the black hole,’ said Darren Dowell, a scientist at NASA’s Jet Propulsion Laboratory.

‘This could explain why our black hole is quiet while others are active.’

Scientists recently discovered that the supermassive monster blasting a beam of radio waves directly at our planet.

But don’t worry, because although scientists really have spotted this ‘jet’ emanating from the behemoth, it doesn’t mean we’re about to get blasted into oblivion due to the gigantic distance between Earth and Sagittarius A*.

It’s surrounded by a foggy cloud of hot gas, meaning we can’t just snap pictures of it using traditional telescopes.

And it’s so far away that looking at it is like trying to spot a tennis ball on the moon from down here on Earth.

Now scientists from Radboud University in The Netherlands have used a technique called Very Long Baseline Interferometry which combines several different telescopes on Earth to form one massive ‘virtual telescope’.

They found that a beam of radio waves is blasting towards Earth, which sounds ominous but probably just means the black hole is lying on its side.

More: Tech

Aliens could be watching us from 29 different planets, astronomers reckon

Antivirus software tycoon John McAfee 'kills himself' in Barcelona jail cell

'Alarming' climate change reports say UK isn't doing enough

It may also mean the radio waves are being produced inside a cloud of gas that’s being sucked into the hole, although this would be highly unusual.

‘This may indicate that the radio emission is produced in a disk of infalling gas rather than by a radio jet,” explained PhD student Sara Issaoun.

‘However, that would make Sgr A* an exception compared to other radio emitting black holes. The alternative could be that the radio jet is pointing almost at us.’


The only black hole we’ve ever seen has a shadow that wobbles

A simulation of the accretion disk of the M87* supermassive black hole. EHT / Hotaka Shiokawa

Over a year ago, scientists unleashed something incredible on the world: the first photo of a black hole ever taken. By putting together radio astronomy observations made with dishes across four continents, the collaboration known as the Event Horizon Telescope managed to peer 53 million light-years away and look at a supermassive black hole, which is 6.5 million times the mass of the sun and sits at the center of the galaxy Messier 87 (M87). The fiery historic image showed off a bright crescent of ultra-hot gas and debris orbiting the black hole’s event horizon, the pitch-black central point-of-no-return that traps anything that goes over, even light.

The EHT team had just made one of the most impressive achievements in the history of astronomy, but this was only the beginning. On Wednesday, members of the EHT collaboration published new findings in the Astrophysical Journal about M87’s supermassive black hole (known as M87*), revealing two new major insights.

First, the shadow diameter of the event horizon doesn’t change over time, which is exactly what Einstein’s theory of general relativity predicts for a supermassive black hole of M87*’s size. However, the second insight is that the bright crescent adorning this shadow is far from stable: it wobbles. There’s so much turbulent matter surrounding M87* that it makes sense the crescent would bug out and get fidgety. But the fact that we can watch it over time means we now have an established method for studying the physics of one of the most extreme kinds of environment in the entire universe.

“We want to understand physics in the extreme conditions in the vicinity of a black hole and learn about how the black hole interacts with the matter in its immediate environment,” says Maciek Wielgus, an astronomer with the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and the lead author of the new study. “Studying the dynamics of the crescent-like appearance of a black hole is a way to probe this fascinating environment.”

Before the EHT, scientists didn’t have the sensitive tools needed to study the structural changes a black hole goes through. “It was like watching a movie with a 1-pixel resolution,” says Wielgus. “You see that the brightness is changing in time—clearly something is going on there—but good luck figuring out what the movie is about.”

The new findings don’t make new observations of M87*, but rather characterize the shadow crescent through a new analysis of data collected from 2009 to 2013 during the EHT’s early days, combined with the 2017 data set that led to the image of the black hole in the first place. The older data was less detailed because of software constraints and more limited hardware, but it spanned a longer period of time. Meanwhile, the newer data set consisted of just four observations of M87* over one week, but it was much richer and more nuanced. Wielgus and his team were able to use details from the new data to fill in gaps in the old, as you might add a new corrective filter to an old photo to make it sharper. Bam—they had a high-quality time-lapse of M87*, over time scales stretching for several weeks.

The EHT is still processing the 2018 observations and plans to run new observations of M87 next year, using 10 telescopes in total. Those observations, which will involve a deeper study of the crescent, could reveal new insights into the spin of a black hole, the strength of its magnetic field, and the plasma microphysics of the surrounding matter. In turn, researchers hope those insights can be part of a bigger body of work that solves the mystery behind some of the wildest phenomena involved in supermassive black holes, like what drives the ejection of highly ionized matter from their center.


Milky Way’s black hole appears to be getting hungrier

Artist’s concept of an object called S0-2 orbiting our Milky Way’s supermassive black hole. Astronomers tracked this object for years, hoping to catch it falling over the hole’s event horizon. It did not fall in, but its close approach in 2018 might be one reason for the black hole’s growing appetite now. Image via Nicolle Fuller/National Science Foundation.

UCLA astronomers announced on September 11, 2019, that, last May, they caught the supermassive black hole at the center of our Milky Way galaxy having an unusually large meal of interstellar gas and dust. They caught the feast on May 13 (although of course it happened some 25,000 years ago earlier, since the center of the galaxy is about 25,000 light-years away). What they saw was this. The black hole – called Sagittarius A*, pronounced Sagittarius A-star – became extremely bright in May 2019, growing 75 times as bright for a few hours. Yet, as of now, the researchers don’t yet understand why. Why did the area just outside the black hole’s event horizon – its point of no return – suddenly become brighter? What did it ingest, and why at that time?

Astronomer Tuan Do is lead author of new research describing this event, published September 11 in Astrofizik Jurnal Məktubları. He also produced the timelapse in the tweet below, which depicts the brightness changes at Sgr A*. Andrea Ghez, of the UCLA Galactic Center Group, is co-senior author on the new paper. She said:

We have never seen anything like this in the 24 years we have studied the supermassive black hole. It’s usually a pretty quiet, wimpy black hole on a diet. We don’t know what is driving this big feast.

In a statement, the researchers also said they:

… analyzed more than 13,000 observations of the black hole from 133 nights since 2003. The images were gathered by the W. M. Keck Observatory in Hawaii and the European Southern Observatory’s Very Large Telescope in Chile. The team found that on May 13, the area just outside the black hole’s ‘point of no return’ (so called because once matter enters, it can never escape) was twice as bright as the next-brightest observation.

They observed large changes on two other nights this year all three of those changes were ‘unprecedented,’ Ghez said.

They said the brightness surrounding the black hole always varies somewhat, but the extreme variations in brightness observed this year left them “stunned.”

In an absolute sense, the increased brightness on a few nights in 2019 can be explained by radiation from gas and dust falling into the black hole. Artan aktivliklə bağlı bir fərziyyə budur ki, S0-2 adlı bir ulduz 2018-ci ilin yayında qara dəliyə ən yaxın yanaşdıqda, bu il qara dəliyə çatan çox miqdarda qaz buraxdı. Tuan Do, the study’s lead author, said:

The first image I saw that night, the black hole was so bright I initially mistook it for the star S0-2, because I had never seen Sagittarius A* that bright. But it quickly became clear the source had to be the black hole, which was really exciting.

Another possibility involves a bizarre object known as G2, which is most likely a pair of binary stars, which made its closest approach to the black hole in 2014. It’s possible the black hole could have stripped off the outer layer of G2, Ghez said, which could help explain the increased brightness just outside the black hole.

Morris, başqa bir ehtimalın parlaqlığın qara dəliyə çəkilmiş böyük asteroidlərin tələf olmasına uyğun olması olduğunu söylədi.

Here's a timelapse of images over 2.5 hr from May from @keckobservatory of the supermassive black hole Sgr A*. The black hole is always variable, but this was the brightest we’ve seen in the infrared so far. It was probably even brighter before we started observing that night! pic.twitter.com/MwXioZ7twV

– Tuan Do (@quantumpenguin) August 11, 2019

The question for astronomers is, what does this activity mean? Is it simply an extraordinary singular event, or is it a precursor to significantly increased activity for Sgr A*? Mark Morris, UCLA professor of physics and astronomy, is another author on the paper. He said:

The big question is whether the black hole is entering a new phase – for example if the spigot has been turned up and the rate of gas falling down the black hole ‘drain’ has increased for an extended period – or whether we have just seen the fireworks from a few unusual blobs of gas falling in.

The team has continued to observe the area. They say they’ll try to settle the question based on what they see from new images. Ghez said:

We want to know how black holes grow and affect the evolution of galaxies and the universe. We want to know why the supermassive hole gets brighter and how it gets brighter.

By the way, these astronomers commented:

Qara dəlik təxminən 26.000 işıq ili uzaqlıqdadır və planetimiz üçün heç bir təhlükə yaratmır. Do, radiasiyanın astronomların Dünyadakı həyatı təsirləndirdiklərindən 10 milyard qat daha parlaq olacağını söylədi.

Astrofizik Jurnal Məktubları Qara deşik yaxınlığında qeyd etdikləri 24 illik məlumatlardan çox zəif məlumatlar çıxartmağı və istifadə etmələrini təmin edən texnikanı ləkə holoqrafiyasını izah edən tədqiqatçıların ikinci bir məqaləsi də yayımlandı.

Ghez’s research team reported July 25 in the journal Elm the most comprehensive test of Einstein’s iconic general theory of relativity near the black hole. Their conclusion that Einstein’s theory passed the test and is correct, at least for now, was based on their study of S0-2 as it made a complete orbit around the black hole.

… studies more than 3,000 stars that orbit the supermassive black hole. Since 2004, the scientists have used a powerful technology that Ghez helped pioneer, called adaptive optics, which corrects the distorting effects of the Earth’s atmosphere in real time. Lakin ləkə holoqrafiyası tədqiqatçılara adaptiv optikanın işə başlamazdan əvvəlki onillikdəki məlumatları yaxşılaşdırmasına imkan verdi. O illərdəki məlumatları yenidən təhlil etmək komandaya 24 il ərzində qara dəlik yaxınlığında bu parlaqlıq səviyyəsini görmədikləri qənaətinə gəlməyə kömək etdi.

It was like doing LASIK surgery on our early images. We collected the data to answer one question and serendipitously unveiled other exciting scientific discoveries that we didn’t anticipate.

Bottom line: UCLA astronomers announced on September 11, 2019, that – in May – they caught the supermassive black hole at the center of our Milky Way galaxy having an unusually large meal of interstellar gas and dust. Why did the area just outside the black hole’s event horizon – its point of no return – suddenly become dramatically brighter? What did it ingest, and why at that time?


Supermassive black hole nearest Earth is becoming mysteriously, intensely bright, astronomers say

The huge black hole at the heart of our galaxy has turned unusually bright – and scientists have no explanation for the dramatic behaviour.

It has started eating far more interstellar gas and dust than it has ever been seen doing before, researchers said. When they first spotted it, they thought they had accidentally looked a star – but further research has shown that the black hole is in fact showing behaviour that astronomers had never expected.

“We have never seen anything like this in the 24 years we have studied the supermassive black hole,” said Andrea Ghez, UCLA professor of physics and astronomy and a co-senior author of the research. “It’s usually a pretty quiet, wimpy black hole on a diet.

"We don’t know what is driving this big feast.”

Scientists looked through observations taken since 2003, from observatories in Hawaii and Chile. They noticed that on 13 May, the back hole was lit up twice as bright as had ever been before – and it continued to turn incredibly bright on two other nights this year.

Best Nasa pictures of the month - August 2019

1 /10 Best Nasa pictures of the month - August 2019

Best Nasa pictures of the month - August 2019

Best Nasa pictures of the month - August 2019

Best Nasa pictures of the month - August 2019

Best Nasa pictures of the month - August 2019

Best Nasa pictures of the month - August 2019

Best Nasa pictures of the month - August 2019

Best Nasa pictures of the month - August 2019

Best Nasa pictures of the month - August 2019

Best Nasa pictures of the month - August 2019

Best Nasa pictures of the month - August 2019

The changes are "unprecedented", scientists say, and it is not clear why they are happening.

Tövsiyə

The kind of brightness spotted by researchers usually comes from radiation thrown out as gas and dust is eaten up by the black hole. As such, it could be just the beginning in a major change in the activity of the black hole.

“The big question is whether the black hole is entering a new phase — for example if the spigot has been turned up and the rate of gas falling down the black hole ‘drain’ has increased for an extended period — or whether we have just seen the fireworks from a few unusual blobs of gas falling in,” said Mark Morris, UCLA professor of physics and astronomy and the author of a paper describing the discovery..

Scientists will now keep looking at the area and hope that new images can help resolve that question. That could in turn help us understand how black holes grow and the kinds of effects they have on the galaxy and the larger universe.

The brightening could have come from the fact that a star was seen going very close to the black hole in summer last year, or that another mysterious object known as G2 had its outer layer ripped off when it passed by in 2014. It might also be the result of big asteroids passing near the black hole, scientists said.

The black hole poses no danger to life on Earth. It is 26,000 light years away, and the radiation coming out of it would need to be 10 billion times brighter to have any effect here.


“Awakened” –Unknown Objects Detected Orbiting Milky Way’s Central Black Hole

Up until this May, 2019, Sagittarius A* (Sgr A*), the Milky Way’s central supermasive black hole appeared like a massive, dormant volcano, a sleeping monster, a slumbering region of spacetime where gravity is so strong that “what goes into them does not come out.”

On that beautiful May evening at Hawaii’s Keck Observatory set atop Mauna Kea, UCLA astrophysicist Tuan Do tweeted time lapse of images over 2.5 hours from May from @keckobservatory of the supermassive black hole Sgr A*. “The black hole is always variable,” Ko observes, “but this was the brightest we’ve seen in the infrared so far. It was probably even brighter before we started observing that night!”

“The black hole was so bright I at first mistook it for the star S0-2, because I had never seen Sgr A* that bright,” Do said in an interview with ScienceAlert “Over the next few frames, though, it was clear the source was variable and had to be the black hole. I knew almost right away there was probably something interesting going on with the black hole.”

It appears that something disrupted Sgr*A’s slumber. Conjectures for its recent flaring range from data errors to SO-2, one of two stars that approach very closely to Sgr. A* in an elliptical orbit. Every 16 years, it’s at its closest. In the middle of 2018 was its last closest approach, when it was only 17 light-hours away from the black hole. Another strong possibility is the massive gas cloud known as G2 that might be drawn into Sgr. A*’s accretion disk causing it to flare brightly as it was heated, triggering a chain of events that caused or contributed to the May 2019 flaring.

“We have wondered why the Milky Way’s black hole appears to be a slumbering giant,” observed Tatsuya Inui of Kyoto University in Japan. “But now we realize that the black hole was far more active in the past. Perhaps it’s just resting after a major outburst.” Tatsuya Inui is part of a team that used results from Japan’s Suzaku and ASCA X-ray satellites, NASA’s Chandra X-ray Observatory, and the European Space Agency’s XMM-Newton X-ray Observatory, to determine the history of our black hole.

It turns out that, approximately 300 years ago, Sagittarius A* let loose, expelling a massive energy flare. Data taken from 1994 to 2005 revealed that clouds of gas near the central black hole, known as Sagittarius B2, brightened and faded quickly in X-ray light. The X-rays were emanating from just outside the black hole, created by the buildup of matter piling up outside the black hole, which subsequently heats up and expels X-rays.

These pulses of X-ray take 300 years to traverse the distance between Sagittarius A* and Sagittarius B2, so that when we witness something happening in the cloud, it is responding to something that happened 300 years ago. Amazingly for us, in a rare occurrence of perfect cosmic timing, a region in Sagittarius B2, only 10 light-years across varied dramatically in brightness. “By observing how this cloud lit up and faded over 10 years, we could trace back the black hole’s activity 300 years ago,” says team member Katsuji Koyama of Kyoto University.

It appears that the cosmos is setting the stage is being set for the first ever image of SgrA* by the Event Horizon Telescope (EHT). When it’s completed, the image is sure to equal the famous “Earthrise” photo taken by Apollo 8 astronaut Bill Anders in December 1968. The obvious target for the Event Horizon Telescope, the team hopes to get imagery of our supermassive black hole soon, said Shep Doeleman, an astronomer at the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and director of the Event Horizon Telescope that created the first-ever image of the gargantuan black hole 55 million light-years from Earth in neighboring galaxy M87.

Data from the EHT as opened a window on the inner workings of how material spirals towards black holes, finally disappearing across their event horizons, and growing into what physicist Avery Broderick of the Perimeter Institute calls “monsters lurking in the night.”

Taking images of the accretion disk around Sagittarius A*, which has an event horizon that is smaller than the orbit of Mercury, is a feat akin to trying to image a grapefruit on the moon. But the EHT array should be able to accomplish that. “There are now enough telescopes in the array, in principle, to make images in the next couple of years,” Broderick adds.

Those images will enable astrophysicists to transform our understanding of how black holes grow, how they interact with their surroundings, and even the nature of gravity. By studying the details of the cosmic “traffic jam” caused by gas as it rushes headlong towards the black hole, researchers will be able to check if Albert Einstein’s theory of general relativity, one of the pillars of modern physics, holds up in the extreme gravity conditions around black holes.

What we’ll see when the EHT actually sees Sagittarius A* is an area slightly outside the event horizon itself — a region defined by the location closest to the black hole where a beam of light could orbit on a circle, known as the “last photon orbit.” Were you to float there, says astrophysicist Janna Levin, professor of physics and astronomy at Barnard College of Columbia University and author of Black Hole Blues, “you could see light reflected off the back of your head after completing a round trip. Or, if you turned around quickly enough, you might see your own face. Closer than that, all the light falls in.”

On May 5, 2019 The Galaxy reported that unknown objects were detected orbing Sgr*A: “They have clearly seen something moving. What it is, is not exactly clear.”” said Doeleman.

More than 50 years ago, scientists saw that there was something very bright at the center of our galaxy, says Paul McNamara, an astrophysicist at the European Space Agency. It has a gravitational pull strong enough to make stars orbit around it very quickly—as fast as 20 years, compared to our Solar System’s journey, which takes about 230 million years to circle the center of the Milky Way.

That “very bright something” was Sgr A*. Last October, 2018, before the release of the first image of the M87 black hole from the Event Horizon Telescope (EHT), astronomers announced that they found something orbiting the innermost possible orbit of the supermassive black hole. Their measurements suggest that these “hotspots” — perhaps made of blobs of plasma — are spinning not far from the innermost orbit allowed by the laws of physics.

The newly detected hotspots, reports Joshua Sokol in Quanta, “afford astronomers their closest look yet at the funhouse-mirrored space-time that surrounds a black hole. And in time, additional observations will indicate whether those known laws of physics truly describe what’s going on at the edge of where space-time breaks down.”

“It’s mind-boggling to actually witness material orbiting a massive black hole at 30% of the speed of light,” marveled Oliver Pfuhl, a scientist at the Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics

For astrophysicists, this glimpse at plasma is interesting in and of itself. “We have a totally new environment, which is totally unknown,” said Nico Hamaus, a cosmologist at Ludwig Maximilian University in Munich, who also developed the early hot spot theory.

While some matter in the accretion disc — the belt of gas orbiting Sagittarius A* at relativistic speeds — can orbit the black hole safely, anything that gets too close is doomed to be pulled beyond the event horizon. The closest point to a black hole that material can orbit without being irresistibly drawn inwards by the immense mass is known as the innermost stable orbit, and it is from here that the observed flares originate.

Relativistic speeds are those which are so great that the effects of Einstein’s Theory of Relativity become significant. In the case of the accretion disc around Sagittarius A*, the gas is moving at roughly 30% of the speed of light.

“We were closely monitoring S2, and of course we always keep an eye on Sagittarius A*,” explained Pfuhl. “During our observations, we were lucky enough to notice three bright flares from around the black hole — it was a lucky coincidence!”

Reinhard Genzel, of the Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE), who led the study, explained: “This always was one of our dream projects but we did not dare to hope that it would become possible so soon.” Referring to the long-standing assumption that Sagittarius A* is a supermassive black hole, Genzel concluded that “the result is a resounding confirmation of the massive black hole paradigm.”

The Daily Galaxy, Max Goldberg, via Perimeter Institute for Theoretical Physics, ESO and Quanta


Videoya baxın: Qara dəlik fotosu realdır? - Rəsədxana direktoru ilə müsahibə (Sentyabr 2021).