Astronomiya

Qara dəliklərin partlaması

Qara dəliklərin partlaması

YouTube ətrafında fırlanırdım və bu zövqlə hazırlanan videonu müşahidə etdim. İçərisində, ABŞ nikelinin kütləsi olan bir qara dəliyin davranışını izah edərkən, "5 qram kütləsi 450 terajul enerjiyə çevriləcək və bu, təxminən üç qat daha böyük bir partlayışa səbəb olacaqdır" deyir. Hiroşima və Naqasakiyə atılan bombalar birləşdirildi. "

Orada göstərilən bütün əyləncəli şeylərin içərisində bəhanəsini başa düşmədiyim biri idi. Qara dəliklər bütün kütlələrini yaydıqdan sonra partlayır? Yoxsa "partlayış" yaxınlıqdakı maddəni qara dəliyin istehlak etdiyi sürətli tempdən qaynaqlanır?

İndiyə qədər etdiyim Googling heç bir qəti cavab vermədi. Ən yaxın gəldiyim Hawking Radiation-dakı Wikipedia səhifəsindən "Bir günəş kütləsinin qara dəliyi üçün kainatın mövcud yaşından 2.098 × 10 ^ 67 il çox buxarlanma vaxtı alırıq" deyilir. 13.799 ± 0.021 x 10 ^ 9 ildə. Ancaq 10 ^ 11 kq qara dəlik üçün buxarlanma müddəti 2.667 milyard ildir. Bu səbəbdən bəzi astronomlar partlayan ibtidai qara dəlik əlamətlərini axtarırlar. "

Bəzi digər veb saytlar Samanyolu'nun superkütləvi qara dəliyinin son "partlayışına" təxminən 2 milyon il əvvəl istinad edir, amma Vikipediya səhifəsində adı çəkilən eyni mexanik deyilmi? Yoxsa bunun üçün YouTube videosu?

Əvvəlcədən təşəkkür edirəm. =)


Bu videodan bəhs etdiyiniz, bağladığınız kimi Hawking Radiation. Hawking Radiation, bir qara dəliyin enerjisini kosmosa yayması üçün təklif olunan (heç bir şəkildə təsdiqlənməmiş və sübut edilməmiş) bir yoldur. Əsas fikir budur ki, qara dəlik enerjisini zamanla kosmosa yayan sonsuz bir nöqtəyə sıxılmış kütlə / enerjidən başqa bir şey deyildir. Böyük qara dəliklər üçün (günəş kütləsi və ya daha böyük) bu radiasiya prosesi kiçikdir və bütün qara dəliyin enerjisini kosmosa sızdırmaq üçün vaxt (və beləliklə qara dəliyin "buxarlanması" üçün) çox uzun müddətdir. Kiçik qara dəliklər üçün bütün qara dəliyin enerjisini yayma müddəti olduqca qısadır.

Kütləsi $ m $ olan bir qara dəliyin buxarlanmasına (və bütün kütləsini / enerjisini) tənliklə nə qədər vaxt aparacağını hesablaya bilərsiniz.

$$ t _ { text {ev}} = frac {5120 pi G ^ 2 m ^ 3} { hbar c ^ 4} = (8.41 dəfə 10 ^ {- 17} : mathrm {s} : mathrm {kg} ^ {- 3}) : m ^ 3 $$

$ M = 5 : mathrm {g} = 0.005 : mathrm {kg} $ üçün $ t _ { text {ev}} simeq 4 times10 ^ {- 19} : mathrm {s } $. İndi bu kiçik bir müddətdə qara dəlik bütün kütləsini / enerjisini yayacaq və tamamilə buxarlanacaq deməkdir. Ancaq 5 g kütlədəki bütün enerjinin çıxışı böyük bir nəticədir. 450 Terajoules enerjisini $ 10-a çıxarmaq ^ {- 19} : mathrm {s} $ əsasən yalnız bir partlayışdır. Məşhur tənlikdən ümumi enerji istehsalını təyin edə bilərsiniz

$$ E = mc ^ 2 $$

Yalnız $ m = 0.005 : mathrm {kg} $ və $ c = 3 times 10 ^ 8 : mathrm {m / s} $ əlavə edin və $ E = 4.5 times 10 ^ {14 } : mathrm {J} = 450 : mathrm {Terajoules} $.

Yəni qısaca, hipotetik hesablamalar (bu nöqtədə nəzəriyyə belə deyil), bir nikel kütləsi olan kiçik bir qara dəliyin dərhal böyük bir enerjidə partlayacağını göstərir. Belə bir qara dəliyin meydana gələ biləcəyi və ya belə bir buxarlanmanın baş verə biləcəyi hələ də çox müzakirə olunur və bu nöqtədə son nəticədə bilinmir.


Ölçüdən asılı olmayaraq heç bir qara dəlik partlaya bilməz. Olay üfüqü xaricində enerji yaya bilər, ancaq qara dəliyin özündən enerjinin düzgün bir "partlaması" işığın sürətini keçməli idi, bu hal hazırda mümkün deyil.

Ayrıca, bir cisim bir nikel kütləsinə sahibdirsə, qara dəlik deyil. Daha spesifik olaraq, hadisə üfüqü, qara dəlik olmayan bütün kütləvi obyektlər üçün uyğun olan öz səth sahəsinə sığacaq qədər kiçikdir. Əslində, bir nikel kütləsi olan bir şeyin hadisə üfüqi sözün əsl mənasında ölçüyəgəlməz dərəcədə kiçikdir (olmasa da). Nikellərdə (və oxşar kütləli digər cisimlərdə) qara dəlik yaratmaq üçün kifayət qədər cazibə qüvvəsi yoxdur. Şübhə edirəm ki, "kütlə" ilə "ölçüsü" qarışdırırsınız ...?

Bununla birlikdə, bir nikel kütləsini təcəssüm etdirən enerjiyə çevirə biləcək bir proses mövcud olsaydı (E = mc ^ 2 başına), bəli, bu böyük bir enerji olardı. Mövcud olduğu bilinən yeganə proses, nikel kütləsinin yarısı olan bir cisimin nikel kütləsinin yarısı olan bir antimaddə cisminə qarşılıqlı təsir göstərməsi (toxunması) olacaqdır. 2 cisimin birləşmiş kütləsi nikelin kütləsini cəmləşdirəcək və kütləsi qalmadan müvafiq miqdarda təmiz enerjini çıxaracaqdır.


İlk kainatdakı partlayış gizli qara dəliyi işıqlandırır

İlk kainatdakı bir partlayışdan gələn işıq, astronomların göy cisimlərinin necə meydana gəldikləri barədə anlayışlarını genişləndirə biləcəyini düşündüyü bir qara dəliyi işıqlandırdı.

Üç milyard il əvvəl bir gamma şüası (GRB 950830 olaraq bilinir) kainata partladı. 1995-ci ildə astronomlar, hadisəni 1991-ci ildə Atlantis kosmik gəmisində başladılan Compton Gamma-Ray Rəsədxanasında BATSE (Burst And Transient Source Experiment) yüksək enerjili astrofizika təcrübəsi ilə "keçmişə baxaraq" müşahidə etdilər. İndi astronomlar qədim partlayışdan gələn işığı tutmaq üçün çətin və çətin bir ara kütləvi qara dəliyi (IMBH) aşkar etmək üçün istifadə etdilər.

Qamma-şüa partlayışından gələn işığa IMBH tapmaq üçün cazibə obyektivi adlanan fenomen istifadə etməyə imkan verdi. Bu kəşf IMBH-lərin mövcudluğunu dəstəkləyir, çünki onları müəyyənləşdirmək o qədər çətindir ki, bəzi alimlər həqiqi olub olmadıqlarını soruşurlar. Bu əsər eyni zamanda müxtəlif növ qara dəliklərin necə yarana biləcəyini və supermassive qara dəliklərin (SMBH) bu qədər kütləvi hal ala biləcəyinə də işıq salır.

Orta kütləli qara dəliklər elə səslənirlər: göy orta çəkiləri. Obyektlər kifayət qədər nəhəngdir: ulduz qara dəliklərdən (SBH) daha böyük, lakin SMBH qədər kütləvi deyil, bəlkə də günəşimizin kütləsindən 100 ilə 100.000 qat arasında işləyir.

Bununla birlikdə, bu orta ölçülü qara dəliklərin aşkarlanması xüsusilə çətindir "çünki super-kütləvi qara dəliklərdən daha kiçik və daha az aktivdirlər. Nə hazır yanacaq mənbələri var, nə də ulduzları və başqa kosmik materialları çəkmək üçün güclü bir cazibə qüvvəsi. X-ray parlayır "dedi. NASA-ya görə.

Bu araşdırmaya rəhbərlik edən Avstraliyadakı Melbourne Universitetinin astrofiziki Ceyms Paynter, Space.com-a "Qara dəlik maddəni artırmırsa, ad və təbiətinə görə qara olduqlarını aşkarlamaq olduqca çətindir" dedi. "Yalnız cazibə qüvvələrinin təsirləri sakit bir qara dəliyin varlığına xəyanət edə bilər."

Ancaq IMBH-lər supermassive bir qara dəlik kimi işıqlı X-ray emissiyaları ilə asanlıqla görünməsə də, bu yeni araşdırmada elm adamları hiylə qurmaq üçün cazibə obyektivlərindən istifadə edə bildilər. Cazibə obyektivliyi, bir cisim (qara dəlik kimi) uzaq bir işıq mənbəyindən (kosmik partlayış kimi) gələn işığı pozaraq bir lens kimi hərəkət etdikdə meydana gələn bir fenomendir. Bu təhrif astronomlara bu yolda böyük bir obyektin olması lazım olduğuna işarə edir.

Bir addım irəli getmək və bu obyektivə hansı növ obyektin səbəb olduğunu müəyyən etmək üçün qrup kütləsini təyin etməli idi. Cisim kütləsi bir IMBH aralığına düşdüyündən, bunun ən böyük ehtimal olduğuna qərar verdilər. Həm də kifayət qədər sıx olmadıqlarına görə qarmaqarışıq qruplar və qravitasiya obyektivlərinə səbəb olacaq qədər yığcam olmadıqlarına görə qaranlıq maddə haloları kimi rəqibləri təmizləməyi bacardılar.

Melbourne Universitetinin astronomu və bu araşdırmanın həmmüəllifi Rachel Webster Space.com-a bu texnikanı istifadə edərək IMBH-i kəşf edərək "bizə [IMBH] -nin nə qədər yaygın olduğuna dair bir şey izah edir" dedi. "Əgər onlar çox, çox nadir olsaydı, onda cazibə obyektivinə baxan bir hadisəni belə görmək mümkün deyildi. Hər şey statistika və ehtimalla əlaqədardır."

Bu IMBH aşkarlanması, daha böyük əmiuşağı SMBH haqqında da məlumat verə bilər. Paynter, "Ulduz qara dəliklər (SBH) və SMBH arasındakı müşahidə boşluğunu doldurmaq üçün bu obyektləri tapmaq vacibdir" dedi. "Hal-hazırda SMBH-nin kainat əsrində bu qədər böyük kütləyə necə böyüdə biləcəyini bilmirik. Sadəcə onların yerləşməsi üçün kifayət qədər şey və kifayət qədər vaxt yoxdur."

SMBH tapmacasının ipucu IMBH-lərdə ola bilər, alimlər ümid edirlər. "IMBH-lərin bir toxum populyasiyası varsa, bu boşluğu doldurmağa başlayır. IMBH-lərin haradan gəldiyi başqa bir məsələdir ... onlar erkən kainatdakı kütləvi, Hidrogen-saf ulduzların birləşməsindən / dağılmasından meydana gələ bilər və ya ola bilər. daha yaşlı ol, kainatın ilk mərhələlərində meydana gələn ilkin qara dəliklər "dedi Paynter.

Bu iş yalnız IMBH-nin mövcudluğunu sübut etməklə deyil, həm də müxtəlif növ qara dəliklərin kosmosda necə inkişaf edib mövcud olduğunu araşdırmaq üçün bir addım olsa da, bu IMBH haqqında hələ öyrənilməli və öyrənilməli çox şey var.

"Bu IMBH-nin təkcə kosmosda dolaşdığını və ya bir qalaktikaya və ya bir ulduz qrupuna bağlı olduğunu bilmirik. Buna görə də bu cisimlərin kainatdakı yayılma dərəcəsini təxmin edə bilsək də, dəqiqləşdirə bilmərik bunları bir yerə və ya müəyyən bir 'yaşayış mühitinə' 'dedi Paynter.

Bu iş bu gün (29 Mart) Nature Astronomy jurnalında yayımlanan bir araşdırmada təsvir edilmişdir.


Astronomlar Böyük Partlayışdan Bəri Kainatdakı Ən Böyük Partlayışa Nəzarət Etdilər - Və Supermassive Qara Delikdən Başladı

Astronomlar, Big Bang-in özündən bəri kainatdakı bilinən ən böyük partlayış olduğunu söylədikləri bir rekord qıran hadisəni təsbit etdilər.

Titanik partlayış, Dünyadan təxminən 390 milyon işıq ili məsafədə yerləşən Ophiuchus qalaktika klasterinin mərkəzindəki bir qalaktikanın mərkəzində yerləşən çox böyük bir qara dəlikdən qaynaqlandı. Astrofizika jurnalı.

Bu qruplar, kainatdakı minlərlə fərdi qalaktikanı özündə cəmləşdirən ən böyük quruluşdur.

Partlayış o qədər güclü idi ki, əvvəlki rekordçudan beş qat daha çox enerji sərbəst buraxdı və plazmadakı geniş bir deşiyi vurdu və qızdırılmış qazla qaranlıq ətrafı mühasirəyə aldı. Bu boşluq təxminən 1,5 milyon işıq ili ölçür.

Avstraliyadakı Beynəlxalq Radio Astronomiya Araşdırmaları Mərkəzinin Curtin Universiteti qovşağından bir araşdırmanın müəllifi Melanie Johnston-Hollitt, "Qalaktikaların mərkəzlərində əvvəllər partlayışlar gördük, ancaq bu həqiqətən, həqiqətən böyükdür" dedi. bəyanat. "Və bunun niyə bu qədər böyük olduğunu bilmirik. Ancaq yüz milyonlarla il ərzində baş verən yavaş bir partlayış kimi çox yavaş & mdash kimi oldu."

NASA-nın Goddard Kosmik Uçuş Mərkəzinin tədqiqatının həmmüəllifi Maksim Markeviç, "Bu partlayışın enerjisi, bir supernova partlayışının enerjisindən bir milyard qat daha güclüdür və daha güclü növüdür" dedi. Xəbər həftəsi. "Evə daha yaxın olsaq, Yer kürəsini 20 milyard trilyon dəfə toz halına gətirmək kifayət edər."

Araşdırmanın aparıcı müəllifi Simona Giacintucci, Vaşinqtonda Dəniz Tədqiqat Laboratoriyasından, partlayışı Müqəddəs Helens dağının 1980-ci ildəki bədnam püskürmə zamanı öz üst hissəsini necə uçurduğunu müqayisə etdi.

"Fərq ondadır ki, 15 Samanyolu qalaktikanı ardıcıl olaraq kraterə yerləşdirə bilərsən, bu püskürmə çoxluğun isti qazına vurulmuşdur" dedi.

Astronomlar qrupu dörd fərqli teleskopun müşahidələrini analiz edərək kəşf etdi. Bunlardan ikisi və mdashNASA-nın Chandra X-ray Rəsədxanası və Avropa Kosmik Agentliyinin Yer kürəsində dövr edən XMM-Newton & mdashare peykləri. Digər iki & mdashthe Murchison Widefield Array və Giant Metrewave Radio Teleskop & mdashare yerüstü, sırasıyla Avstraliya və Hindistanda.

Bu rəsədxanalar tərəfindən toplanan rentgen və radio məlumatlarının qarışığı, alimlərin böyük bir partlayış baş verdiyi qənaətinə gəlməyə kömək etdi. Qara dəliyin ətrafındakı plazmadakı nəhəng deşik əvvəllər elm adamları tərəfindən aşkar edilmişdir. Ancaq bir çoxları partlayışa səbəb ola biləcəyini bu qədər böyük olduğu üçün rədd etdilər.

NASA-nın Goddard Space Uçuş Mərkəzinin tədqiqatının həmmüəllifi Maksim Markevitch, "Radyo məlumatları bir əlcəkdəki bir əl kimi X-şüalarının içərisinə sığdığını" söylədi. "Bu, bizə burada görünməmiş böyüklüyün bir püskürməsini izah edən klinterdir."

Qara dəliklər bəzən içəriyə çəkilən maddənin reaktiv və ya şüalara çevrildiyi zaman inanılmaz dərəcədə enerjili partlayışlar yaradır.

Markeviçin sözlərinə görə, son kəşf qalaktika klasterlərinin necə işləməyinə dair anlayışımızı ciddi şəkildə çətinləşdirir.

"Biz əvvəllər qrupların o qədər böyük və kütləli olduğunu düşünürdük ki, bunlar yalnız cazibə qüvvəsi ilə idarə olunur və qalaktikalarda və mdashsupernova partlamalarında, kütləvi qara dəliklərdən gələn təyyarələrdə və s.-də nisbətən kiçik və digər fiziki proseslərdən gələn töhfələr nisbətən kiçik və çox mərkəzi bölgələrində var "dedi Xəbər həftəsi. "Bu qalaktika klasterlərini fiziklərin çox bəyəndikləri çox sadə obyektlərə çevirir."

"Kümələr sadədirsə, kainatdakı qaranlıq enerjinin və qaranlıq maddənin miqdarını qiymətləndirmək kimi bəzi maraqlı məsafədən algılama təcrübələri üçün standart hökmdar və ya standart ağırlıq kimi istifadə edilə bilər" dedi. "Tapdığımız nəhəng bir partlayış fosili, gözlədiyimiz hər şeydən çox daha böyükdür. Əgər bu yalnız qəribə birdəfəlik hadisədirsə, onda bu təcrübələr ilə yaxşı ola bilərik, amma bu cür dinozavrlar başqa qruplarda meydana çıxsa o zaman bir çox şeyi və ölçmələri yenidən düşünməli olacağıq. "

Bu yazı, Maxim Markevitch-in əlavə şərhlərini daxil etmək üçün yeniləndi.


& # 8220Unfathomable & # 8221 & # 8211Qara delik partlaması 15 Samanyolu Qalaktikaya bərabər bir kosmik krater oydu

Astronomlar, 390 milyon işıq ili uzaqlıqdakı bir qalaktika qrupundakı çox böyük bir qara dəlikdən qaynaqlanan, 15 süd yolunu saxlaya bilən isti bir qazandakı bir krateri partladan kainatda görülən ən böyük partlayışı kəşf etdilər. Ophiuchus qalaktika qrupundakı hadisə əvvəlki rekordçudan beş qat daha böyük idi.

& # 8220Bəzi şəkildə bu partlayış dağ dağının necə püskürməsinə bənzəyir. 1980-ci ildə Müqəddəs Helens dağın zirvəsini qopardı, & # 8221, Washington, DC-dəki Dəniz Tədqiqat Laboratoriyasından və tədqiqatın aparıcı müəllifi Simona Giacintucci dedi. & # 8220Ancaq bir fərq on beş Samanyolu qalaktikasını ardıcıl olaraq kraterə yerləşdirə bilərsən, bu püskürmə dəstəyə və isti qaza vurulur. & # 8221

Astronomlar, Ophiuchus qalaktika qrupunun şəkillərindən kəşf etmək üçün NASA & # 8217s Chandra X-Ray Rəsədxanasını, XMM-Newton, Murchison Widefield Array və Giant Metrewave Teleskopunu istifadə etdilər. Alimlər əvvəlcə qaz buludundakı bu qədər böyük bir boşluğu oymaq üçün lazım olan enerjinin inanılmaz miqdarını nəzərə alaraq püskürməni istisna etdilər. Ancaq iki kosmik rəsədxana, Avstraliya və Hindistandakı teleskoplardan alınan radio məlumatları ilə birlikdə, əyrilik həqiqətən bir boşluğun bir hissəsi olduğunu təsdiqlədi.

2016-cı ildə bildirilən Chandra müşahidələri ilk olaraq Ophiuchus qalaktika qrupundakı nəhəng partlayışa dair göstərişləri aşkar etdi. Astrofizik Norbert Werner və həmkarları qrupun Chandra görüntüsündə qeyri-adi bir əyri kənarın aşkar edildiyini bildirdi. Bunun superkütləvi qara dəlikdən gələn təyyarələrin yaratdığı isti qazdakı bir boşluq divarının bir hissəsini təmsil edib etmədiyini düşündülər. Bununla birlikdə, bu ehtimalı qismən endirdilər, çünki qara dəlik üçün bu qədər boşluq yaratmaq üçün böyük miqdarda enerji lazım olacaqdı.

Giacintucci və həmkarlarının son araşdırması əslində çox böyük bir partlayışın baş verdiyini göstərir. Birincisi, əyri kənarın XMM-Newton tərəfindən də aşkar edildiyini və bununla da Chandra müşahidəsini təsdiqlədiklərini göstərdilər. Onların həlledici irəliləməsi, MWA-dan yeni radio məlumatlarının və GMRT arxivlərindən alınan məlumatların əyri kənarı həqiqətən boşluğun divarının bir hissəsi olduğunu göstərmək idi, çünki radio emissiyası ilə dolu bir bölgə ilə həmsərhəddir. Bu emissiya işıqların sürətinə qədər sürətlənmiş elektronlardan gəlir. Sürətlənmə çox böyük qara dəlikdən yaranıb.

& # 8220Radyo məlumatları bir əlcəkdəki bir əl kimi rentgen şüalarının içərisinə sığdığını və NASA-nın Maryland'daki Goddard Space Uçuş Mərkəzinin həmmüəllifi Maxim Markevitch'in etdiyi şərhdə. "Bu, bizə burada görünməmiş böyüklükdə bir püskürmə olduğunu söyləyən klinterdir." Komandaya görə baş verənləri daha yaxşı anlamaq üçün digər dalğa boylarında daha çox müşahidəyə ehtiyac var.

Qara dəlik püskürməsi başa çatmış olmalıdır, çünki tədqiqatçılar radio məlumatlarında mövcud reaktivlər üçün heç bir dəlil görmürlər. Bu bağlanma, X-şüalarında görülən ən sıx və ən keyfiyyətli qazın hazırda mərkəzi qalaktikadan fərqli bir vəziyyətdə yerləşdiyini göstərən Chandra məlumatları ilə izah edilə bilər. Əgər bu qaz qalaktikadan uzaqlaşsa, böyüməsi üçün qara dəliyi yanacaqdan məhrum edib təyyarələri söndürmüş olar.

Bu qaz yerdəyişməsinə, ehtimal ki, bir stəkanda sürüşən şərab kimi, klasterin ortasındakı qazın & # 8220slash & # 8221 səbəb olur. Ümumiyyətlə iki qalaktika qrupunun birləşməsi bu cür sürüşməyə səbəb olur, lakin burada püskürmə ilə yola çıxmaq olardı.

Bir tapmaca, yalnız bir nəhəng radio emissiya bölgəsinin görünməsidir, çünki bu sistemlər adətən qara dəliyin qarşı tərəflərində ikisini ehtiva edir. Mümkündür ki, klasterin digər tərəfindəki boşluqdan çıxan qaz daha az sıx olduğu üçün oradakı radio emissiya daha tez solub.

Ophiuchus klasterinin mərkəzinin yuxarı hissəsindəki şəkildə çox böyük qara dəlik göstərilir. Tədqiqatçılar bu nəhəng püskürmənin mənbəyini qara dəlikdən uzaqlaşan və isti qazın içərisində böyük bir boşluq oyulmuş təyyarələrə tapdılar. Elektronlardan az qala işıq sürətinə qədər sürətlənmiş radio emissiyası bu boşluğu doldurur və görünməmiş ölçüdə bir püskürmə baş verdiyinə dair dəlillər təqdim edir.

Bu etiketli şəkildəki xaç mərkəzi qalaktikanın yerini verir. Görünüş sahəsindəki ulduzları və qalaktikaları göstərən, hər kəs üçün açıq olan infraqırmızı məlumatlar, qalaktikanı ortaya qoyacaq qədər həssas deyildir. Daha yüksək keyfiyyətli məlumatlarla belə, qalaktika hələ də bu kompozit görüntüdə görünməyəcəkdir, çünki ətrafdakı parlaq rentgen və radio yayılması ilə üst-üstə düşür.

& # 8220Astrofizikada tez-tez olduğu kimi işdəki fiziki prosesləri həqiqətən başa düşmək üçün çox dalğalı uzunluqlu müşahidələrə ehtiyac duyuruq & # 8221, Avstraliyada Beynəlxalq Radio Astronomiya Mərkəzinin həmmüəlliflərindən biri olan Melanie Johnston-Hollitt dedi. & # 8220X-ray və radio teleskoplarından birləşdirilmiş məlumatlar bu qeyri-adi mənbəyi ortaya qoydu, lakin bu obyektin ortaya qoyduğu bir çox sualları cavablandırmaq üçün daha çox məlumat lazım olacaq. & # 8221

Daily Galaxy, NASA vasitəsi ilə Max Goldberg

Şəkil kreditləri: Chandra: NASA / CXC / NRL / S. Giacintucci, et al., XMM-Newton: ESA / XMM-Newton Radio: NCRA / TIFR / GMRT Infrared: 2MASS / UMass / IPAC-Caltech / NASA / NSF


Astronomlar kainatdakı ən böyük partlayışı kəşf etdilər

Astronomlar indiyə kimi gördüyümüz ən böyük partlayışı kəşf etdilər. NASA & # 8217s Chandra X-ray Rəsədxanası və Avstraliyadakı Murchison Widefield Array da daxil olmaqla ən güclü teleskoplardan istifadə edərək uzaq bir qalaktikada bu partlayışın qalıqlarını gördülər.

Müşahidələr Ophiuchus qalaktika qrupunda təxminən 390 milyon işıq ili uzaqlıqdakı nəhəng bir qalaktikanın mərkəzində qəribə bir boşluq aşkar etdi. Bu boşluğun içindəki boşluq, demək olar ki, işıq sürətinə qədər sürətlənmiş elektronlardan gələn radio dalğaları ilə seyrəkdir.

Tədqiqatçılar, bu elektronların qara bir çuxurun yaxınlığında meydana gələn nəhəng bir partlayışla sürətləndiyinə və bölgədəki bütün qazları parçaladığına görə yalnız elektronlar və radiasiya ilə dolu bir boşluq qaldı. Partlayış əvvəlki rekordçudan beş qat daha çox enerji buraxdı.

Reklam

"Partlayışı tapan qrupun üzvü olan ABŞ Hərbi Dəniz Tədqiqat Laboratoriyasında iştirak edən Simona Giacintucci," Bu Samur Yolu qalaktikalarını ardıcıl olaraq kraterin içərisinə yığılmış bu partlayışın isti qazına vurdunuz "dedi.

Daha ətraflı: Bir ulduz supernovaya partladı, amma qəribə bir şəkildə çox parlaq deyil

Bu cür partlayış çox sayda maddənin supermassive qara dəliyə düşdüyü zaman baş verir. Qara dəlik fəza vaxtını fırladan və təhrif etdikcə o maddə ondan uzaqlaşan güclü bir jetə yönəldildi. Bu qalaktikada bir deşik açan reaktiv indi yox olmuş kimi görünür.

"Biz əvvəllər qalaktikaların mərkəzlərində partlayışlar gördük, ancaq bu, həqiqətən çox böyükdür" dedi Avstraliyanın Curtin Universitetində, komandanın bir hissəsi olan Melanie Johnston-Hollitt, bir açıqlamasında. "Niyə bu qədər böyük olduğunu bilmirik." Boşluq təxminən 750.000 işıq ilidir.

Bu qədər böyük bir boşluq yaratmaq üçün lazım olan enerji günəşin ömür boyu enerji istehsalından təxminən 10 milyard dəfə çoxdur. Qara dəliyin onu necə istehsal edə biləcəyi aydın deyil, xüsusən də artıq aktiv olmadığı nəzərə alınaraq.

"X-ray və radio teleskoplarından birləşdirilmiş məlumata sahib olmaq bu qeyri-adi mənbəyi ortaya qoydu, lakin bu obyektin ortaya qoyduğu bir çox sualları cavablandırmaq üçün daha çox məlumatlara ehtiyac olacaq" dedi Johnston-Hollitt.

Qalaktika və xaricində həftəlik səyahət üçün pulsuz Launchpad bülletenimizə qeyd olun


Kainatın ən güclü partlayışları Qara delikli məzarları tərk edə bilər

Bəzi ulduzlar yıxıldıqda qamma şüaları partlaması deyilən böyük enerji partlayışlarını buraxırlar? dünyadakı ən güclü partlayış. Bəs bu şiddətli partlamaların kosmik qalıqları çaşqınlıqdır? indiyə kimi.

İki yeni tədqiqat, qamma şüalarının partladığı zaman bəzilərinin kosmik qəbir daşları kimi qara dəliklər buraxa biləcəyini, digərlərinin isə dönən neytron ulduzları ola biləcəyini göstərir.

Qamma-şüa partlayışları bəzi kütləvi ulduzların ömrünün sonuna çatdıqda və nüvə sintezi üçün yanacaq tədarükünü tükəndikdə baş verir. Füzyonun xarici tərəfə itələməsi olmadan, cazibə qazanır.

Ardınca gələn dramatik çöküşdə yüksək enerjili, qısa dalğa uzunluğundakı qamma-şüa işığı seli yayılır. Bəzən onlar supernovalarla əlaqələndirilir? başqa bir partlayış yolu olan ulduzlar ölür? lakin ayrı hadisələrdir.

Qara dəliklər üçün partlayışlar

Yeni tədqiqatlardan biri, ən parlaq, ən güclü qamma şüaları partlayışının müəyyən bir sinfi üçün yalnız qara dəliklərin ediləcəyini tapdı.

"Bu hadisələrdən çıxan enerji sərbəstliyinin bir neytron ulduzuna (maqnetar) düşməsi ilə güclənməyəcəyini iddia edərək, yalnız ən parlaq və ən həddindən artıq GRB-lərə diqqət etdik" dedi. California, Berkeley.

Maqnetarlar neytronulduzun bir növüdür? protonları və elektronları neytronları birləşdirmək üçün bu qədər sıx bir cisimdir. Son dərəcə güclü maqnit sahələri olan sürətli fırlanan ulduzlardır.

Neytron ulduzları nə qədər kütləvi ola biləcəyi ilə məhdudlaşır? Əgər müəyyən bir həddi aşsalar, cazibə cismi daha da qara bir çuxura yıxardı. Digər tərəfdən qara dəliklərin yuxarı kütləsi yoxdur, buna görə də qamma şüalarının partlaması üçün lazım olan bütün kütlələri əhatə edə bilər.

Bu qrup NASA-nın Fermi kosmik gəmisinin məlumatlarını da istifadə etdi ki, bu da qamma-şüa işığında müşahidə olunur.

Hər ikisi də Çərşənbə günü Annapolisdə (MD) keçirilən Gamma RayBursts 2010 konfransında təqdim olunan iki iş, kainatın ən şiddətli hadisələrinin arxasındakı hekayəni aydınlaşdırmağa kömək etdi. Alimlər tapıntılarının bir-biri ilə zidd olmadığını söylədilər.

"Nəticələrimiz, şübhəsiz ki, bir-birimizi istisna etmir - weboth GRB-lərin nisbətən kiçik alt nümunələrinə baxır" dedi Cenko SPACE.com-a.

İplik ulduzu ssenarisi

Başqa bir qrup alim, NASA-nın Swift qamma-şüa peyki tərəfindən müşahidə edilən qamma-şüalanma nümunələrini araşdırdı.

Гамма-şüa partlayışlarından 11-inin, yaydıqları işığın özündə bir maqnetar varlığına işarə edən xüsusiyyətlərə sahib olduğunu tapdılar.

Üstəlik, qəribəlik, maqnitlərdə son dərəcə güclü maqnit sahələrinə sahib olan əlavə bir qəribə var. Və bu şəhər boyda ulduzlar o qədər sürətlə fırlanırlar ki, milisaniyələr ərzində tam bir inqilab edirlər.

Bəzi tədqiqatçılar maqnetarların qamma şüası partlaması üçün lazım olan enerjini istehsal etmək üçün kifayət qədər böyük olmayacağını düşünürdülər. Ancaq yeni bir araşdırma ən azı bəzi olduğunu göstərir.


Sirli qara dəliklər ‘ağ dəliklərə’ partlaya bilər

Doğrudursa, nəzəriyyə, qara dəliklərin əslində məhv etdikləri məsələni məhv edib-etməməsi barədə mübahisələri dayandırmağa kömək edə bilər.

Albert Einşteynin nisbilik nəzəriyyəsinin qeyd etdiyi kimi, ölməkdə olan bir ulduz öz ağırlığı altında çökməyə başladıqda, bir nöqtədə çöküş geri dönməz olur və nəticədə ətrafdakı ərazidə işıq və hər şeyi istehlak edən qara dəlik yaranır. Vice, qara deşiklərin zamanla yavaş-yavaş radiasiyaya sızdığını qeyd etsə də - nəticədə qara dəliyi tamamilə boşaltdı - bu, ölməkdə olan ulduzun istehlak etdiyi bütün digər məsələləri hesaba gətirmir.

Kvant nəzəriyyəsi məlumatın itməsi ehtimalına imkan vermədiyi üçün, Fransanın Aix-Marseille Universitetindən iki tədqiqatçı bu "məlumat paradoksu" üçün bir açıqlama tapdıqlarına inanırlar. Fiziklər Carlo Rovelli və Hal Haggard'a görə, qara dəlik nəticədə daha da çökə bilməyəcəyi bir nöqtəyə çatır və daxili təzyiq çölə doğru itələməyə başlayır. Bu, qara dəliyi içəriyə çevirir və əvvəllər istehlak etdiyi hər şeyi yenidən kosmosa çıxarır.

Xüsusilə, elm adamları bu ağ deşiklərin qara dəliyin yaranmasından bir müddət sonra yaradıldığına inanırlar və biz insanlar bunu görə bilmirik, çünki cazibə qüvvəsi vaxtı genişləndirir və qara dəliyin ömrünü milyardlarla və ya trilyon il davam etdirir. İndiki hesablamaları budur ki, qara dəliyin ağ çuxura çevrilməsi saniyənin yalnız bir neçə hissəsinin bir hissəsini alır.

"Vacibdir ki, proses kənardan çoxdan görünür, ancaq yerli bir müşahidəçi üçün kiçik bir radiusda çox qısa bir müddətdir" tədqiqatçılar, bu mövzuda bir məqalədə yazdılar.

Təbiətdə bir elmi yazıçı olan Ron Cowen daha da izah etdi.

“Müəlliflər doğru olsaydı, Kainatın ilk tarixində yaranan kiçik qara dəliklər indi fişənglər kimi açılmağa hazır olardı və yüksək enerjili kosmik şüalar və ya digər radiasiya kimi təsbit edilə bilər. Əslində, dedikləri kimi, işlərindən ümumiyyətlə fövqəladə fövqəladə partlayış kimi qəbul edilən bəzi dramatik alovların, əslində, Böyük Partlayışdan bir müddət sonra meydana gələn kiçik qara dəliklərin ölümcül boğazları ola biləcəyi ifadə edilə bilər. ”

Rovelli və Haggard qara dəliklərin şüalanma sızması fikrini tamamilə rədd etməsələr də, enerjidəki damcıların tükəndikləri bütün enerjinin ölməkdə olan ulduzlarını tükətmək üçün kifayət etməyəcəyini söylədilər. Radiasiya çox yaxşı sıza bilər, amma işləri ilk növbədə qara dəliyin içində nələrin baş verdiyini tapmaqla bağlıdır.

Yenə də Rovelli və Haggard nəzəriyyələrinin daha əhatəli hesablamalarla daha da yoxlanılması lazım olduğunu qəbul etdilər. Tədqiqat onların fikirlərini təsdiq edərsə, Kaliforniya Universitetindən nəzəri fizik Steven Giddings Santa Barbara, “Bu vacib olardı. Qara dəlikdən məlumatın necə qaçdığını anlamaq qara dəliklərin kvant mexanikası və bəlkə də kvant cazibə qüvvəsinin özü üçün əsas sualdır. ”


Salam, Qara delik! Əkizlər Qara Delikli Qadağanı Məhrum edən Partlayışları Tutur

Astronomlar uzun müddətdir bir şeyin fəal şəkildə böyüməkdə olan qara dəliklərin qarşısını almalı olduğundan şübhələnirlər, çünki yerli kainatdakı qalaktikaların əksəriyyətində bunlar yoxdur. İndi İkizlər Rəsədxanası qalaktik bir yoxlama və tarazlığı ələ keçirdi və böyük bir qara dəliyi qaz və toz qidasından məhrum etdiyi görünən Markarian 231 qalaktikasında geniş miqyaslı kvazar axını ələ keçirdi.

Əsər Tennessee'dəki Rodos Kollecindən David Rupke ilə Merilend Universitetinin Sylvain Veilleux arasındakı əməkdaşlıqdır. Nəticələr 10 mart sayında dərc edilməlidir Astrofizik Jurnal Məktubları.

Markarian 231 (12h56 & # 821714.23 & # 8243 + 56d52 & # 821725.24 & # 8243), Ursa Major bürcü istiqamətində təxminən 600 milyon işıq ili məsafədə yerləşir. Kütləsi qeyri-müəyyən olsa da, bəzi təxminlər, Mrk 231'in Samanyolu'ndan təxminən üç qat ulduzlarda bir kütləə sahib olduğunu və mərkəzi qara dəliyin ən az 10 milyon günəş kütləsi və ya bunun təxminən üç qat kütləsi olduğu təxmin edilir. Süd Yolundakı supermassive qara dəliyin.

Nəzəri modelləşdirmə xüsusilə kvazar axınlarını qara dəlik böyüməsinə qarşı tarazlıq olaraq göstərir. Bu mənfi geribildirim halında, qara dəlik kvazar kimi aktiv olaraq kütlə əldə edərkən, axınlar enerji və materialı daşıyaraq daha da böyüməni dayandırır. Kiçik miqyaslı axınlar əvvəllər də müşahidə edilmişdi, lakin qalaktika təkamülünün bu proqnozlaşdırılan və təməl tərəfini hesablamaq üçün kifayət qədər güclü bir şey yoxdur. İkizlər müşahidələri, yeni materialın mövcudluğunu məhdudlaşdıraraq qalaktik qara dəliyi açmaq və ulduz əmələ gəlməsini söndürmək üçün lazımi prosesi dəstəkləmək üçün kifayət qədər güclü axınlara dair ilk açıq dəlilləri təqdim edir.

Məlumat kubundan bu çıxarış, Markarian 231 kvazerinin mərkəzindəki neytral sodyumun geniş miqyaslı, sürətli axını göstərir. Qalaktikaya nisbətən bizə doğru irəliləyən material üzərində aşağıya baxırıq, buna görə ölçülən sürətlər mənfidir. Böyük qara dairə qara dəliyin yerini, qırmızı xətlər isə bir radio jetinin yerini göstərir. Kvazar axınına əlavə olaraq, jet materialı sağ üst hissəyə itələyir və nəticədə daha da böyük sürətlər yaranır. Ulduz partlamasının bir hissəsi sol altdakı qutunun mövqeyindədir və bu bölgədəki qaz hərəkətindən çox güman ki, məsuliyyət daşıyır.

Tədqiqat müəllifi Veilleux, Mrk 231-in supermassive qara dəliklərdən gələn rəylərin səbəb olduğu axınları öyrənmək üçün ideal bir laboratoriya olduğunu söylədi: “Bu obyekt mübahisəsiz olaraq şiddətli birləşmənin son mərhələsində və bu müddətdə böyük bir qalaktikanı tanıdığımız ən yaxın və ən yaxşı nümunədir. baramasını tökmək və çox enerjili bir mərkəzi kvazeri ortaya qoymaq. Bu, həqiqətən də, qara dəlik növbəti yeməklərini unutdurmağa təşviq edən bu qalaktikanın son nəfəsidir! ” Mrk 231-in yemək vərdişləri ortaya çıxdıqca, Veilleux, ehtimal ki, bənzərsiz olmadığını əlavə edir: “Biz kosmosun dərinliyinə baxdıqda və keçmişdə belə bir kvazar çox sayda görünür və hamısı tökülmə hadisələrindən keçmiş ola bilər. Mrk 231-də gördüyümüz kimi. ”

Mrk 231 son dərəcə yaxşı öyrənilmiş və kolimasiya edilmiş təyyarələri ilə tanınmış olsa da, Əkizlər müşahidələri qalaktikanın nüvəsi ətrafında ən azı 8000 işıq ili boyunca hər tərəfə uzanan geniş bir axını ortaya çıxardı. Nəticədə əldə edilən məlumatlar saniyədə 1000 kilometrdən çox sürətlə qalaktika mərkəzindən axan qazı (sarı işığı udan natrium ilə xarakterizə olunur) göstərir. Bu sürətlə qaz təxminən 4 saniyəyə New Yorkdan Los Angelesə gedə bilər. Bu axın nüvədən qazı böyük bir sürətlə çıxarır və ulduz əmələ gəlmə sürətinin 2,5 qatından çoxdur. The speeds observed eliminate stars as the possible “engine” fueling the outflow. This leaves the black hole itself as the most likely culprit, and it can easily account for the tremendous energy required.

The energy involved is sufficient to sweep away matter from the galaxy. However, “when we say the galaxy is being blown apart, we are only referring to the gas and dust in the galaxy,” notes Rupke. “The galaxy is mostly stars at this stage in its life, and the outflow has no effect on them. The crucial thing is that the fireworks of new star formation and black hole feeding are coming to an end, most likely as a result of this outflow.”

Source: Gemini press release. The paper appears here. See also some galactic merger animations, courtesy of the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.


'Seeds' of massive black holes found at the center of the Milky Way galaxy

Figure 1: Spatial distribution of molecular gas at the center of the Milky Way Galaxy, which is observed with wavelengths of 0.87 mm emitted from carbon monoxide molecules. The black cross mark indicates the position of “Sagittarius A*,” the nucleus of the Milky Way Galaxy. (Credit: Keio University)

A research team at Keio University, led by Associate Professor Tomoharu Oka, has discovered intermediate-mass black hole (IMBH) candidates at the center of the Milky Way Galaxy. It is about 30,000 light-years from the solar system in the direction of Sagittarius. IMBH candidates are considered to be the "seeds" that form and grow massive black holes.

Using radio telescopes, the research team led by Associate Professor Oka has found four “warm, dense (more than 50 degrees Kelvin, more than 10,000 hydrogen molecules per cubic centimeter)” masses of molecular gas at the center of the Milky Way Galaxy. Three of those masses of molecular gas have been expanding. This research suggests that supernova explosions caused the expansion. It is estimated that the largest explosion that occurred in the masses of molecular gas is equivalent to 200 supernova explosions. On the other hand, the age of the gas masses is approximately 60,000 years old. Therefore, it can be inferred that a huge star cluster is buried in one of the gas masses. The mass of the cluster (more than 100,000 times the mass of the sun) is comparable to the largest star cluster found in the Milky Way Galaxy. It is thought that IMBHs are formed within such huge star clusters. Eventually, IMBHs born near the center of the Milky Way Galaxy form/expand into a supermassive black hole at the nucleus of the galaxy.

Many galaxies contain enormous amounts of molecular gas in small areas near their nuclei. Highly condensed molecular gas is a birthplace of lots of stars. Moreover, it is considered to closely relate to activities of galactic nuclei. Therefore, it is important to investigate the physical state and chemical properties of molecular gas at galaxy centers through observation. To obtain detailed observation data, it is best to survey the center of the Milky Way Galaxy in which our solar system exists.

The research team observed emission lines at wavelengths of 0.87 mm, emitted from carbon monoxide molecules in an area of several degrees that includes the center of the Milky Way Galaxy. The ASTE 10 m telescope in the Atacama Desert (4,800 meters above sea level) of Chile was used for observation. More than 250 hours in total were spent on the prolonged observation from 2005 to 2010.

Figure 2: Spatial distribution of “warm, dense gas” (above) at the center of the Milky Way Galaxy and its velocity distribution (below). Distribution of the whole molecular gas is indicated by pale white. It can be understood that “warm, dense gas” is localized in four areas, and all the gas is moving at a fast speed. (Credit: Keio University)

The research team compared this observation data with data of emission lines at wavelengths of 2.6 mm, emitted from carbon monoxide molecules in the same area, which were obtained using the NRO 45m Telescope (Note: 1). When intensity values of emission lines at different wavelengths, emitted from carbon monoxide molecules, are compared, it is possible to estimate temperature and density of molecular gas. In this way, the research team succeeded in drawing detailed distribution maps of “warm, dense” molecular gas of more than 50 degrees Kelvin and more than 10,000 hydrogen molecules per cubic centimeter at the center of the Milky Way Galaxy for the first time ever.

Oka, the research team leader, said, “The results are astonishing.” The “warm, dense” molecular gas in that area is concentrated in four clumps (Sgr A, L=+1.3°, L=ל.4°, L=ם.2°). Moreover, it turns out that these four gas clumps are all moving at a very fast speed of more than 100 km/s. Sgr A, one of the four gas clumps, contains “Sagittarius A*,” the nucleus of the Milky Way Galaxy. Oka added, “The remaining three gas clumps are objects we discovered for the very first time. It is thought that ‘Sagittarius A*’ is the location of a supermassive black hole that is approximately 4 million times the mass of the sun. It can be inferred that the gas clump ‘Sgr A’ has a disk-shaped structure with radius of 25 light-years and revolves around the supermassive black hole at a very fast speed.”

On the other hand, the team found signs of expansion other than rotation in the remaining three gas clumps. This means that the gas clumps, L=+1.3°, L=ל.4°and L=ם.2°, have structures that were formed by supernova explosions that occurred within the gas clumps. The gas clump “L=+1.3°” has the largest amount of expansion energy. Its expanding energy is equivalent to 200 supernova explosions. The age of the gas masses is estimated as approximately 60,000 years old. Therefore, given that the energy source is the supernova explosions, the supernova explosions have continued to occur every 300 years.

The research team used the NRO 45m Telescope again to further examine the molecular gas's distribution, motion and composition to determine whether supernova explosions caused the expansion. “Observation clearly showed that the energy source of L=+1.3° is multiple supernova explosions. We detected multiple expansion structures and molecules attributed to shock waves,” Oka said about the excitement when observing it. “Based on the observation of L=+1.3°, it is also natural to think that the expanding gas clumps L=ל.4° and L=ם.2° derived energy from multiple supernova explosions,” Oka added.

A supernova explosion is a huge explosion that occurs when a star with more massive than eight to ten times the mass of the sun ends its life. Such a high occurrence of supernova explosions (once per 300 years) indicates that many young, massive stars are concentrated in the gas clumps. In other words, this mean that there is a massive “star cluster” in each gas clump. Based on the frequency of the supernova explosions, the team estimated the mass of the star cluster buried in L=+1.3°as more than 100,000 times the mass of the sun, which is equivalent to that of the largest star cluster found in the Milky Way Galaxy.

Figure 3: A conceptual image of the newly discovered “large star cluster buried in dust.” It is considered that IMBHs are formed at the center of the cluster.

As just described, the star cluster is huge, but it had not been discovered until now. “The solar system is located at the edge of the Milky Way Galaxy's disk, and is about 30,000 light-years away from the center of the Milky Way Galaxy. The huge amount of gas and dust lying between the solar system and the center of the Milky Way Galaxy prevent not only visible light, but also infrared light, from reaching the earth. Moreover, innumerable stars in the bulge and disc of the Milky Way Galaxy lie in the line of sight. Therefore, no matter how large the star cluster is, it is very difficult to directly see the star cluster at the center of the Milky Way Galaxy,” Oka explained.

“Huge star clusters at the center of the Milky Way Galaxy have an important role related to formation and growth of the Milky Way Galaxy's nucleus,” said Oka. According to theoretical calculations, when the density of stars at the center of star clusters increases, the stars are merged together, one after another. Then, it is expected that IMBHs with several hundred times the mass of the sun are formed. Eventually, these IMBHs and star clusters sink into the nucleus of the Milky Way Galaxy. It can be thought that the IMBHs and star clusters are then merged further, and form a massive black hole at the Milky Way Galaxy's nucleus. Alternatively, the IMBHs and star clusters could help expand an existing massive black hole.

It can be thought that the supermassive black hole at “Sagittarius A*,” the nucleus of the Milky Way Galaxy, has also been grown up through these processes. In summary, the new discovery is the finding of “cradles” of IMBHs that become “seeds” of the supermassive black hole at the nucleus.

“We would like to observe IMBHs in the star cluster. Actually, our observation data has already indicated traces of IMBHs,” Oka said. One of the newly discovered gas masses, “L=ל.4°,” contains two small gas clumps moving at a very fast speeds. If it is confirmed that these small gas clumps are rotating, it can be inferred that there are “invisible huge masses” at the center of the gas clumps. These “invisible huge masses” are likely to be IMBHs hidden in the center of the star cluster. Professor Oka expects developments in future research, saying, “In order to confirm the existence of IMBHs, we are planning to conduct further observations. The new discovery is an important step toward unraveling the formation and growth mechanism of the supermassive black hole at the Milky Way Galaxy's nucleus, which is a top-priority issue in galactic physics.”

These research findings have been published in Astrofizika jurnalı Supplement Series, vol.201, pp14-25, a professional American astrophysics journal.


Black hole explosions?

QUANTUM gravitational effects are usually ignored in calculations of the formation and evolution of black holes. The justification for this is that the radius of curvature of space-time outside the event horizon is very large compared to the Planck length (Għ/c 3 ) 1/2 ≈ 10 −33 cm, the length scale on which quantum fluctuations of the metric are expected to be of order unity. This means that the energy density of particles created by the gravitational field is small compared to the space-time curvature. Even though quantum effects may be small locally, they may still, however, add up to produce a significant effect over the lifetime of the Universe ≈ 10 17 s which is very long compared to the Planck time ≈ 10 −43 s. The purpose of this letter is to show that this indeed may be the case: it seems that any black hole will create and emit particles such as neutrinos or photons at just the rate that one would expect if the black hole was a body with a temperature of (κ/2π) (ħ/2k) ≈ 10 −6 (M/M)K where κ is the surface gravity of the black hole 1 . As a black hole emits this thermal radiation one would expect it to lose mass. This in turn would increase the surface gravity and so increase the rate of emission. The black hole would therefore have a finite life of the order of 10 71 (M/M) −3 s. For a black hole of solar mass this is much longer than the age of the Universe. There might, however, be much smaller black holes which were formed by fluctuations in the early Universe 2 . Any such black hole of mass less than 10 15 g would have evaporated by now. Near the end of its life the rate of emission would be very high and about 10 30 erg would be released in the last 0.1 s. This is a fairly small explosion by astronomical standards but it is equivalent to about 1 million 1 Mton hydrogen bombs.

To see how this thermal emission arises, consider (for simplicity) a massless Hermitean scalar field J which obeys the co variant wave equation <£ ab0aft = 0 in an asymptotically flat space time containing a star which collapses to produce a black hole. The Heisenberg operator <£ can be expressed as


Videoya baxın: İki qara dəlik toqquşanda nə baş verir (Oktyabr 2021).