Astronomiya

Supermassive qara dəliklərin ətrafında dövr edən ulduzlar

Supermassive qara dəliklərin ətrafında dövr edən ulduzlar

Süper kütləvi qara dəlik ətrafında dönən bir qrup ulduz haqqında bir məqalə oxudum. Bu ulduzlar planetlər ay tutduqları kimi qara dəliyin cazibəsinə qapıldı, yoxsa supernovaya gedib qara dəliyə çevrilən ulduzun qalıqlarından doğdular? ?


Onlar tutuldu.

Supermassive qara dəliklərin meydana gəlməsi olduqca qeyri-müəyyəndir. Çox qədim ulduzların nüvələrin çökməsindən əmələ gəlmiş ola bilər (sonra da böyüyürlər) və ya ilk kainatdakı başqa bir meydana gəlmə mexanizminə sahib ola bilərlər. Ancaq bilirik ki, birincisi kainat tarixinin əvvəllərində meydana gəlmişdir. Qalaktika qədər köhnə və ya bəlkə də daha yaşlıdırlar.

Digər tərəfdən, qara dəliyi dövr edən ulduzlar normal yaşdadır. Xüsusilə yaşlı deyillər. Buna görə də qara dəlik onu dövr edən ulduzlardan çox əvvəl meydana gəldi. Beləliklə, bu ulduzlar bir mexanizm tərəfindən tutulmuş olmalıdır.

Ulduz forması normal olaraq supernova qalıqlarında baş vermir. Supernova molekulyar buludlarda ulduz formasiyasına başlayan şoku təmin edə bilər.


Rekord Qıran Ulduz, Samanyolu’nun Mərkəzində Orbiting Supermassive Black Hole tapdı

Astronomlar, qalaktikamızın mərkəzindəki supermassive qara dəliyin ətrafında yalnız 11.5 il ərzində dövr edən əlamətdar bir ulduzun kəşf etdiyini elan etdilər və bu qara dəliyin yaxınlığındakı hər hansı bir ulduzun ən qısa müddətdə bilinən orbitində.

Bu Keck Rəsədxanası şəklində qısa müddətli ulduz S0-102, ulduz S0-2 və qara dəliyin elektromaqnit həmkarı Sgr A * (L. Meyer et al) göstərilir.

"S0-102 olaraq bilinən ulduz, astronomlara Albert Einşteynin yerin və zamanın qara dəliklərin necə əyildiyinə dair əsas proqnozunda haqlı olub olmadığını kəşf etməsinə kömək edə bilər" deyən həmmüəllif müəllif Andrea Ghez, fizika və astronomiya professoru, Jurnalda bir məqalənin müəllifi olan Kaliforniya Los Angeles (UCLA) Elm (arXiv.org versiyası).

Bu kəşfdən əvvəl astronomlar qara dəliyin yaxınlığında çox qısa bir orbitə sahib olan yalnız bir ulduzdan xəbərdar idilər: Prof Ghez'in 'sevimli ulduz' adlandırdığı və orbitinin 16 il olduğu S0-2.

Qalaktikanın ətrafında bir insan ömründən daha az bir müddətdə qalaktikamızın supermassive qara dəliyini dövr edən iki ulduz tapmaqdan son dərəcə məmnunam & # 8221 dedi. -2 1995-ci ildən. "Ulduzların əksəriyyəti 60 il və ya daha uzun orbitlərə sahibdir."

& # 8220Bu ilk dəfə bir qara dəlik yaxınlığında həqiqi məkan və zaman həndəsəsini ortaya qoyacaq S0-102 və S0-2 tangosu. Bu ölçü tək bir ulduzla edilə bilməz. & # 8221

“Maddənin çökməsindən yaranan qara dəliklər elə yüksək sıxlığa malikdirlər ki, heç bir şey onların cazibə qüvvəsindən, hətta işığından belə qaça bilməz. Onları birbaşa görmək olmur, ancaq yaxınlıqdakı ulduzlara təsirləri görünür və imza verir ”dedi Prof Ghez.

Einstein & # 8217s ümumi nisbilik nəzəriyyəsi, kütlənin məkanı və zamanı təhrif etdiyini və bu səbəbdən zamanın axışını yavaşlatmaqla yanaşı məsafələri də uzadıb ya da kiçiltdiyini təxmin edir.

& # 8220Bu gün, Einstein hər iPhone-da var, çünki GPS sistemi onun nəzəriyyəsi olmadan işləməyəcək. & # 8221, Kaliforniya Los Angeles Universitetinin aparıcı müəllifi Dr Leo Meyer dedi. & # 8220Bizim tapmaq istədiyimiz şey, telefonunuz da qara dəliyə yaxın işləyərmi? Yeni kəşf edilmiş ulduz bizi gələcəkdə bu suala cavab verəcək bir vəziyyətə gətirdi. & # 8221

Son 17 il ərzində komanda W.M. Mümkün olan ən yüksək açısal qətnamədə qalaktik mərkəzin təsvir edilməsi üçün Keck Rəsədxanası.

& # 8220Keck Rəsədxanası on ildən çoxdur adaptiv optikada liderdir və yerin atmosferinin təhrifedici təsirlərini yüksək açılı çözünürlüklü görüntüləmə ilə düzəltməkdə böyük bir irəliləyiş əldə etməyimizə imkan verdi. & # 8221 Prof Ghez dedi. Dünyanın ən böyük və ən yaxşı teleskopuna çıxışı həqiqətən həyəcan verici. UCLA'ya gəlməyimin səbəbi və UCLA'da qalmağımdır. & # 8221

“Planetlərin Günəş ətrafında dövrə vurduğu şəkildə, S0-102 və S0-2 hər biri qalaktikanın mərkəzi qara dəliyi ətrafında eliptik bir orbitdədir. Günəş sistemimizdəki planetar hərəkət, 300 il əvvəl Newtonun cazibə nəzəriyyəsi üçün S0-102 və S0-2 hərəkəti üçün son sınaq idi "dedi." Einstein & # 8217s ümumi nisbilik nəzəriyyəsi üçün son sınaq olacaq, cazibəni məkan və zaman əyriliyinin nəticəsi kimi təsvir edən. ”

& # 8220 Ulduzların tam orbitindən keçməsini görməyin həyəcan verici cəhəti təkcə bir qara dəliyin mövcud olduğunu sübut edə bilməyiniz deyil, həm də bu ulduzların hərəkətlərindən istifadə edərək əsas fizikanı sınamaq üçün ilk fürsətə sahib olduğunuzdur. & # 8221 Prof Ghez dedi. "Ulduzlar ən yaxınlaşdıqca, hərəkətləri uzay zamanının əyriliyindən təsirlənəcək və ulduzlardan bizə doğru gedən işıq təhrif ediləcək."

S0-102-dən 15 qat daha parlaq olan S0-2, 2018-ci ildə qara dəliyə ən yaxın yanaşmadan keçəcəkdir.

Biblioqrafik məlumat: L. Meyer et al. 2012. Qalaktikamızın Supermassive Qara Delik ətrafında dövr edən ən qısa müddətdə tanınan Ulduz. Elm, cild 338, yox. 6103, s.88-87 doi: 10.1126 / elm.1225506


Bu İnanılmaz Xəritədə Ulduzlar göstərilmir, Ancaq 25.000 Supermassive Qara Delik

İnanılmaz dərəcədə yuxarıdakı bu şəkil ulduzlu bir göy göstərmir. Bunun əvəzinə, hər ağ nöqtə fərqli bir qalaktikanın mərkəzində yerləşən böyük bir qara dəlikdir. Bu fövqəladə ansambl görünən işıqla deyil, bu uzaq və nəhəng qara dəliklərin ətrafında dövr edən maddənin yaydığı radio dalğalarından yaradıldı və aşağı radio frekanslarında ən detallı səma xəritəsidir.

Radio müşahidələri, doqquz Avropa ölkəsinə yayılan 52 stansiya sistemi olan LOw-Frequency ARray (LOFAR) tərəfindən toplandı: Almaniya, Hollandiya, Polşa, Fransa, İngiltərə, İsveç, İrlandiya, Latviya və İtaliya. Birlikdə dünyanın ən böyük birləşmiş radio teleskopudur.

"Bu, inanılmaz dərəcədə çətin məlumatlar üzərində aparılan uzun illərin işinin nəticəsidir. Radio siqnallarını səmanın görüntülərinə çevirmək üçün yeni metodlar icad etməli olduq" dedi Hamburg Universitetinin aparıcı müəllifi Dr Francesco de Gasperin.

Toplanan məlumatlar səmanın şimal yarısının yüzdə 4-nü əhatə edir və bütün şimal səmasını xəritəyə çıxarmaq üçün iddialı bir proqramın başlanğıcıdır. Astronomy & amp Astrophysics-də bildirildiyi kimi, proqram ekzoplanetlərin maqnitosferlərindən tutmuş kainatdakı qalaktikaların paylanmasına qədər fərqli miqyaslarda sualları cavablandırmağa kömək edəcəkdir.

Bu səma xəritəsində 25.000 supermassive qara dəlik göstərilir. Hər ağ nöqtə öz qalaktikasında böyük bir qara dəlikdir. Şəkil krediti: LOFAR / LOL Anket

Müşahidələr aşağı radio tezliklərdə bilinən yerlərdə aparılır. Uzun radio dalğa uzunluqları planetimizi əhatə edən elektrik yüklü hissəciklərin təbəqəsi olan ionosferdən çox təsirlənir. Bu təbəqəni yaradan sərbəst elektronlar, hərəkətləri astronomların müşahidə edə bildikləri keyfiyyətə təsir etdiyindən bu radio müşahidələr üçün yaxşı deyildir.

“Üzmə hovuzuna batarkən dünyanı görməyə çalışdığınıza bənzəyir. Yuxarıya baxdığınız zaman hovuz suyundakı dalğalar işıq şüalarını sapdırır və mənzərəni pozur ”deyə Leiden Rəsədxanasından həmmüəllif Reinout van Weeren izah etdi.

İonosferin təsirini düzəltmək asan məsələ deyildi. Tədqiqatçılar bunu hər 4 saniyədə bir dəfə edə bilən super kompüterlərdən istifadə etməli idilər. Bu xəritənin 256 saat müşahidə apardığını nəzərə alsaq, bunun nə qədər çətin olduğunu təsəvvür edə bilərsiniz.

Leiden Rəsədxanasının elmi direktoru Huub Röttgering, "Uzun illərdir proqram inkişafından sonra bunun həqiqətən işləndiyini görmək çox gözəldir" dedi.

Tərifinə görə qara dəliklər işıq saçmır, buna görə bu xəritənin bizə gözəgörünməz görünən bir şey görməyimizə imkan verməsi inanılmazdır. Hamısını eyni anda 25.000 görmək tamamilə fövqəladədir.


Astronomlar Təəccübləndi: Ulduzlar Qara dəliyin yaxınlığında doğuldu

Qara dəliklər ulduzları bir-birindən ayırmaqla daha yaxşı tanınır, lakin Süd Yolunun mərkəzindəki supermassive qara dəliyin yeni müşahidələri əslində ulduzların meydana gəlməsinə kömək etdiyini göstərir.

İndiyə qədər elm adamları, Qalaktikamızın mərkəzi qara dəliyindən işıq ilindən az bir müddətdə dövr edən kütləvi ulduzlar toplusunun mənşəyi ilə bağlı fikir ayrılıqlarında olmuşdular. Ulduzları ilk dəfə infraqırmızı teleskoplar gördü.

Chandra X-ray Rəsədxanasının müşahidələrinə əsaslanan yeni tapıntı qara dəliklərin kütləvi ulduzlar yaratmasına kömək edə biləcəyi nəzəriyyəsini təsdiqləyir və qara dəliklərin qalaktika meydana gəlməsində böyük rol oynadığı fikrinə daha çox dəstək verir.

"Qalaktikamızın ən uyğun olmayan yerlərindən birində ulduzlar üstünlük təşkil etdi" dedi Leicester Universitetinin həmmüəllifi Sergey Nayakshin. "Görünən odur ki, ulduz meydana gəlməsi əvvəllər inandığımızdan daha möhkəmdir."

Astronomlar hələ də prosesin necə işlədiyini anlamalıdırlar. Çoxları materialın qara dəlik yaxınlığında yüksək sürətli hərəkətinin ulduz əmələ gəlməsinin qarşısını alacağını gözləyirdi.

Ya qara dəliyi dövrə vuran böyük qaz diski yeni ulduzların yaranmasına kömək edir - alimlərin disk modeli adlandırdıqları - ya da çoxluq miqrasiya modeli adlanan bir müddətdə itirilmiş ulduzlar qrupu üçün uşaq otağı ola bilər.

Disk modelində Oxatan A * nı əhatə edən sıx qaz diskinin içərisindəki cazibə qüvvəsi qara dəlikdən cazibə qüvvəsini ofset və ulduzların meydana gəlməsinə imkan verir. Qara dəlikdən yüksək sürətli radiasiya təyyarələri partladıqca qazı sıxan və qızdıran qaz buludunun içindən səsdən sürətli bir şok dalğası göndərirlər. Şok dalğası bəzi elektronlarını da götürərək qazı ionlaşdırır.

Şok keçdikdən sonra bulud yığılır və ionlar yenidən birləşərək radiasiya yaradır və buluddan enerji daşıyır. Soyutma buludun daha da daralmasına səbəb olur və bir qaz topu kifayət qədər sıxlaşdıqda bir ulduz meydana gətirmək üçün çökə bilər.

Bu modeldə, yığılma diskinin qara dəliyi bəsləyən mühərrik olduğu şərti qara dəlik modellərinə qarşı çıxaraq ulduzlar yaratmaq üçün qara dəlik üçün qidalar oğurlanır.

"Üstəlik, bu ulduzlar oğurluqları o qədər səmərəli etdilər ki, qeyri-adi dərəcədə ağırlaşdılar" dedi Nayakshin bugünkü telekonfransda. "Buradakı ortalama bir ulduz, qalaktikadakı başqa bir yerdəki ortalama ulduzdan ən azı 10 dəfə çoxdur."

Miqrasiya modelində, ulduzlar həqiqətən qara dəlikdən çox uzaq bir dəstədə meydana gəldi və ətrafında bir üzük meydana gətirmək üçün köç etdi. Bu ssenari, kütləvi ulduzları müşayiət edən bir milyona yaxın az kütləli ulduzun olacağını proqnozlaşdırır.

"Burada müşahidə olunan yeganə problem bu ulduz qrupunun çox ağır, təxminən bir milyon ulduz kütləsi olmasıdır" dedi Nayakshin. "Orada tapdığımız budur ki, orada bir milyonun əvəzinə 10.000-dən çox kiçik kütləli ulduzları gizlədə bilməzsiniz. Bu şəkildə aydın şəkildə klaster modeli istisna olunur. Buna görə də ulduzların diskdə meydana gəldiyinə əminik."

Disk modelində yerləşmə öz problemlərini ortaya qoyur. Əksər ulduz qruplarında kiçik kütləli ulduzlar qrupun kütləsinin təxminən yüzdə 90-nı təşkil edir, bir neçə nadir kütləvi ulduzları əhatə edən minlərlə gənc, açıq ulduz var. Oxatan A * ətrafındakı dəstdə az kütləli ulduzlar olmadığından, elm adamları indi ulduz klasterinin meydana gəlməsi nəzəriyyələrini yenidən düşünməli olacaqlar.


Supermassive qara dəlik şouları ətrafında dönən ulduzlar Eynşteynin yenidən haqlı olduğunu göstərdi

Rəssamın Samanyolu mərkəzindəki supermassive qara dəliyə çox yaxın olan üç ulduzun orbitləri barədə təəssüratı. Kredit: ESO / M. Parsa / L. Calçada

Qalaktikamızın mərkəzində, təxminən Dünyadan 26.000 işıq ili uzaqlıqda, Oxatan A * kimi tanınan supermassive qara dəlik (SMBH) yerləşir. 44 milyon km uzunluğu ölçən bu obyekt Günəşimizdən təxminən 4 milyon dəfə daha böyükdür və böyük bir cazibə qüvvəsi göstərir. Astronomlar qara dəlikləri birbaşa aşkar edə bilmədikləri üçün, varlığı böyük ölçüdə onun ətrafında fırlanan kiçik ulduzlar qrupuna təsirindən müəyyən edilmişdir.

Bu baxımdan elm adamları Oxatan A * nı müşahidə etmənin cazibə fizikasını sınağın təsirli bir üsulu olduğunu tapdılar. Məsələn, bu ulduzları müşahidə edərkən bir qrup Alman və Çex astronomu, qara dəliyin cazibə qüvvəsinin yaratdığı incə təsirləri qeyd etdilər. Bununla Einşteynin məşhur Ümumi Nisbilik Nəzəriyyəsinin verdiyi bəzi proqnozları bir daha təsdiqlədilər.

Onların "Qalaktik Mərkəzdəki Supermassive Qara Delik Yaxınındakı Ulduzların Rölativist Hərəkətini Araşdırmaq" adlı işi bu yaxınlarda Astrofizika jurnalı. Tədbirdə göstərildiyi kimi, qrup, son 20 il ərzində Avropa Cənubi Rəsədxanasının (ESO) Çox Böyük Teleskopu (VLT) və digər teleskoplar tərəfindən mövcud müşahidələrə yeni analiz üsulları tətbiq etdi.

Buradan, klassik Newton fizikası (yəni ümumdünya cazibəsi) tərəfindən irəli sürülən proqnozları və ümumi nisbilik əsaslı proqnozları yoxlamaq üçün Oxatan A * ətrafında fırlanan ulduzların orbitlərini ölçdülər. Bulduqları şey ulduzlardan birinin (S2) öz orbitində birincisinə qarşı çıxan, lakin sonuncusuna uyğun olan sapmalar göstərməsi idi.

Günəşimizin 15 qat kütləsinə sahib olan bu ulduz, SMBH ətrafında eliptik bir orbiti izləyir və təxminən 15,6 ildə tək bir orbiti tamamlayır. Ən yaxınlığında, Günəşlə Yer arasındakı məsafənin (120 AU) 120 qatına bərabər olan qara dəlikdən 17 işıq saatı içində olur. Əslində, tədqiqat qrupu, S2'nin supermassive qara dəlik ətrafında dövr edən hər hansı bir ulduzun ən eliptik orbitinə sahib olduğunu qeyd etdi.

rtistin S2-lərin bir hissəsinin Samanyolu mərkəzindəki supermassive qara dəlik ətrafında dövr etməsi təəssüratı. Kredit: ESO / M. Parsa / L. Calçada

Orbitində cüzi bir dəyişiklik olduğunu da qeyd etdilər - şəklində bir neçə faiz və istiqamətdə bir dərəcənin təqribən altıda biri. Bu, yalnız Yay A * sıravi cazibə qüvvəsinin öz orbitində bir presessiyaya səbəb olan nisbi təsirləri ilə izah edilə bilər. Bunun mənası budur ki, S2-nin orbitinin eliptik döngəsi, perihelion nöqtəsi müxtəlif istiqamətlərə yönəldilmiş zamanla SMBH ətrafında fırlanır.

Maraqlıdır ki, bu Merkurinin orbitində müşahidə olunan effektə bənzəyir - aka. "Merkurinin perihelion presessiyası" - 19-cu əsrin sonlarında. Bu müşahidə klassik Newton mexanikasına meydan oxudu və alimlərin Newtonun cazibə nəzəriyyəsinin yarımçıq olduğu qənaətinə gəlməsinə səbəb oldu. Einşteynə, məsələyə qənaətbəxş bir açıqlama verən Ümumi Nisbilik nəzəriyyəsini inkişaf etdirməyə sövq edən də budur.

Tədqiqatlarının nəticələri təsdiqlənərsə, bu, ümumi nisbi təsirlərin ilk dəfə böyük bir qara dəlik ətrafında fırlanan ulduzlardan istifadə edilərək dəqiq hesablanmasıdır. Almaniyanın Köln Universitetinin doktorantı və məqalənin aparıcı müəllifi olan Marzieh Parsa bu nəticələrdən çox həyəcanlı idi. Bir ESO mətbuat açıqlamasında dediyi kimi:

"Qalaktik mərkəz həqiqətən nisbi mühitdə ulduzların hərəkətini öyrənən ən yaxşı laboratoriyadır. Süni ulduzlarla inkişaf etdirdiyimiz metodları ən yüksək sürət ulduzları üçün ən yüksək dəqiqlikli məlumatlara tətbiq edə biləcəyimizə təəccübləndim. supermassive qara dəlik. "

Bu tədqiqat xüsusilə VLT alətlərinin yüksək dəqiqliyi, NACO kameradakı adaptiv optik və SINFONI yaxın infraqırmızı spektrometr sayəsində mümkün olmuşdur. Bu alətlər ulduzun yaxınlaşmasını və qara dəlikdən geri çəkilməsini izləmək üçün vacib idi, bu da komandanın öz orbitinin formasını dəqiq müəyyənləşdirməsinə və beləliklə ulduza nisbi təsirlərini təyin etməsinə imkan verdi.

Komandanın analizi, S2-nin orbitinə dair daha dəqiq məlumatlara əlavə olaraq, Oxatan A * kütləsinin və Yerdən məsafəsinin yeni və daha dəqiq təxminlərini də təmin etdi. Bu, bu və digər super-kütləvi qara dəliklər üçün yeni araşdırma yolları, eləcə də cazibə fizikası haqqında alimlərə daha çox şey öyrənməyə kömək edə biləcək əlavə təcrübələr aça bilər.

Nəticələr, həmçinin gələn il keçiriləcək ölçmə və testlərin əvvəlcədən nəzərdən keçirilməsini təmin etdi. 2018-ci ildə ulduz S2 Oxatan A * ilə çox yaxınlaşacaq. Dünyanın hər yerindən olan alimlər bu fürsətdən bu yaxınlarda Çox Böyük Teleskop İnterferometrində (VLTI) quraşdırılmış ikinci nəsil alət olan GRAVITY alətini sınaqdan keçirmək üçün istifadə edəcəklər.

Max Planck Xaricdən Fizika İnstitutunun rəhbərlik etdiyi beynəlxalq bir konsorsium tərəfindən hazırlanan bu alət 2016-cı ildən bəri Qalaktik Mərkəzin müşahidələrini aparır. 2018-ci ildə S2 orbitini daha da dəqiqliklə ölçmək üçün istifadə ediləcək. ən aşkar olun. Bu zaman astrofiziklər SMBH-nin ümumi nisbi təsirləri ilə bağlı əlavə ölçmələr aparmağa çalışacaqlar.

Bunun xaricində, eyni zamanda ulduzun orbitində yeni fizikanın varlığına işarə edə biləcək əlavə sapmalar aşkar etməyə ümid edirlər! Doğru yerlərdə və lazımi zamanda öyrədilmiş lazımlı alətlərlə elm adamları Eynşteynin cazibə nəzəriyyələrinin belə tamamlanmadığını görə bilər. Ancaq bu arada, mərhum və böyük nəzəri fizikin yenə haqlı olduğu görünür.


Qara deliklər Ulduzları yeyərək supermassive ola bilər

Əksər qalaktikaların mərkəzində gizləndiyini düşündüyü supermassive qara dəliklər, ulduzları yeyərək böyük ölçülərə çatdıqlarını yeni bir araşdırma təklif etdi.

Bəzi nəzəriyyələr, günəşimizin kütləsindən milyonlarla milyard qat daha çox görünən bu qalaktik qara dəliklərin çox miqdarda qaz yeyərək və ya digər qara dəliklərlə birləşərək bu qədər ağırlaşdığını iddia edir, digərləri isə cisimlərin sadəcə böyük olaraq doğulduğunu göstərir. Ancaq yeni araşdırma, ehtimal ki, əsasən ikiqat ulduz sistemlərini parçalamaqla və ulduzlardan birini yeyərək superkütləvi hala gəldiklərini bildirdi.

Utah Universitetinin aparıcı müəllifi Benjamin Bromley, "İnanırıq ki, bu supermassive qara dəliklərin böyüməsi üçün dominant metod olmalıdır" dedi.

Komandanın işi, Samanyolu mərkəzimizdən cazibə qüvvələri tərəfindən atılan və 1,5 milyon mil / saat (2,4 milyon km / s) və ya daha çox sürətlə hərəkət edən - qalaktikadan qaçmaq və getmək üçün sürətlə hərəkət edən hiper sürət ulduzlarının kəşfini izləyir. yerin dərinliklərinə yaxınlaşdırmaq.

Hipervelocity ulduzlarının 4.3 milyon günəş qədər ağırlığı görünən Samanyolu'nun mərkəzi qara dəliyinə çox yaxın gəzən ikili sistemlərdən qaynaqlandığı düşünülür. Gelgit qüvvələri bir ulduzu atır, nəzəriyyə gedir və digərini tutur, nəticədə böyüyən qara dəlik üçün qida olur. [Şəkillər: Kainatın Qara Delikləri]

Tədqiqatçılar bu müddətdəki hər addımı modelləşdirdilər və nəticələr ulduzları qalaktik canavarlar üçün əsas ruzi olaraq təyin etdi.

Bromley, "müşahidə olunan həddindən artıq sürət ulduzları və digər dəlillər üçün rəqəmləri bir araya gətirdik və ikili qarşılaşmaların nisbətinin [Samanyolu'nun supermassive qara dəliyi ilə) qalaktikanın qara dəliyinin kütləsinin böyük hissəsinin ikili ulduzlardan gəldiyini ifadə etdiyini gördük" dedi. . "Bu qarşılıqlı təsirləri digər qalaktikalardakı supermassive qara dəliklər üçün qiymətləndirdik və bunların da bu şəkildə milyardlarla günəş kütləsinə qədər böyüyə biləcəyini gördük."

Tədqiqatçılar bütün ulduzların yarısının ikisi cüt olduqları üçün Samanyolu və digər qalaktikalarda bol olduqlarını söylədilər.

Nəticələr daha da göstərdi ki, son 5 milyard ilə 10 milyard il ərzində ulduzları yeyərək qalaktikamızın superkütləvi qara dəliyində kütlə kütləsi iki dəfə dörd qat artmışdır.

Bromley, "Qalaktik mərkəzimizdə ulduzların necə toplandığına dair müşahidələrə baxdıqda, qara dəlik kütləsinin böyük bir hissəsinin parçalanmış ikili ulduzlardan gəldiyi aydın olur" dedi.

Alimlər nəticələrini 2 Aprel Bazar ertəsi günü online olaraq Astrophysical Journal Letters-də dərc etdilər.


Ulduzun rozet orbitində supermassive qara dəlik 'Einşteynin haqlı olduğunu sübut edir'

S2 ulduzu Eynşteynin ümumi nisbi nəzəriyyəsi tərəfindən dəstəklənən Samanyolu'nun rozet şəklində supermassive qara dəliyini dövr edir.

Dərc olundu: 16 Aprel, 2020, saat 11:32

Süd Yolunun mərkəzində supermassive bir qara dəlik ətrafında fırlanan bir ulduz astronomların tapdıqları bir əsrdən çox əvvəl fizik Albert Einstein tərəfindən proqnozlaşdırıldığı şəkildə hərəkət edir.

S2 adlanan ulduzun orbiti, Einşteynin Ümumi Nisbilik Nəzəriyyəsi tərəfindən dəstəklənən bir rozet şəklindədir.

S2, Günəşdən 26.000 işıq ili uzaqlıqda olan Yay Oxatan A * üzərində 16 ildə bir dəfə dövr edir.

Tapıntılar jurnalda yayımlandı Astronomiya & amp; Astrofizika, Çilinin Atakama Səhrasında yerləşən Avropa Kosmik Rəsədxanasının Çox Böyük Teleskopu da daxil olmaqla bir sıra alətlərdən istifadə edərək ulduzun 27 illik müşahidələrinin nəticəsidir.

Almaniyadakı Max Planck Yerdən kənar Fizika İnstitutunun (MPE) direktoru və proqramın memarı Reinhard Genzel, Ümumi Nisbətin ilk sübutunun Günəş ətrafındakı Merkuri orbitində göründüyünü söylədi.

Əlavə etdi: “Yüz il sonra, indi eyni təsiri Samanyolunun mərkəzindəki kompakt radio mənbəyi Oxatan A * ətrafında dövr edən bir ulduzun hərəkətində aşkar etdik.

Qara dəliklər haqqında daha çox hekayə oxuyun:

"Bu müşahidənin inkişafı, Oxatan A * nın Günəş kütləsindən dörd milyon qat böyük bir qara dəlik olması lazım olduğunu sübut edir."

Ən yaxın S2, Oxatan Bürcündən * 20 milyard kilometrə yaxın məsafədə, Yerlə Günəş arasındakı məsafənin təqribən 120 qatındadır. Bu, S2-ni nəhəng nəhəng ətrafındakı orbitdə tapılan ən yaxın ulduzlardan birinə çevirir.

Oxatan A * ətrafında döndüyündə ulduz bir ellipsi izləyir, lakin qara dəliyə ən yaxın yaxınlaşma nöqtəsi həmişə eyni yerdə olmur.

Bunun əvəzinə, yavaş-yavaş bir rozet forması yaradan supermassive obyektin ətrafında hərəkət edir. Yörüngənin bu fırlanmasına bir presessiya deyilir.

Ümumi Nisbilik bu orbitin nə qədər dəyişdiyini dəqiq bir proqnozla təmin edir və elm adamlarına görə, hazırkı araşdırmalarından alınan ölçmələr nəzəriyyə ilə tam uyğun gəlir.

Schwarzschild presessiyası kimi tanınan bu fenomen, əvvəllər heç bir supermassive qara dəlik ətrafında dövr edən bir ulduz üçün ölçülməmişdi.

Tədqiqatçılar tapıntılarının supermassive qara dəliklərin sirlərini açmağa kömək edə biləcəyinə inanırlar.

Layihənin Fransız aparıcı alimləri Guy Perrin və Karine Perraut, “S2 ölçmələri ümumi nisbi nisbəti çox yaxşı izlədiyindən, paylanan qaranlıq maddə və ya mümkün olan daha kiçik qara dəliklər kimi görünməz maddənin nə qədər olduğuna ciddi sərhədlər qoya bilərik. Oxatan A * ətrafında mövcuddur.

"Bu, çox böyük qara dəliklərin meydana gəlməsini və təkamülünü anlamaq üçün böyük maraq doğurur."

Oxucu Q & amp: Qara dəliklər dağılır?

Sual verən: Patricia Rodrigues, King's Lynn
Qara dəliyin Schwarzschild radiusu (hadisə üfüqü) bəzən qara dəliyin ‘ölçüsü’ kimi düşünülür. Kütlə nisbətlidir, yəni daha kütləvi qara dəliklərin daha böyük Schwarzschild radiusuna sahib olması deməkdir.

Qara dəliklər tək qaldıqda, ‘Hawking radiasiyası’ sayəsində kütlə itirirlər, beləliklə hadisə üfüqləri yavaş-yavaş azalır. Tipik bir qara dəlik, Kainatın yaşından bir neçə milyard dəfə tamamilə ‘buxarlanaraq yoxa çıxacaq.

Ancaq qara dəliyin içi və ya ‘təkliyi’ (bütün qara dəliyin maddənin cəmləşdiyi nöqtə) onsuz da sıxlığının həddinə çatmış və bundan sonra ‘çökə’ bilməz.


Samanyolu'nun qəlbindəki supermassive qara dəliyin ətrafında rəqs edən bir ulduz, Einstein'ın haqlı olduğunu təsdiqləyir, yenə də

Samanyolu qalaktikasının mərkəzində yerləşən supermassive qara dəlik olan Oxatan A * mamont cazibə qüvvəsi sayəsində ətrafdakı ulduzlarla əhatə olunmuşdur. On illərdir ki, astronomlar bu bölgədəki xüsusi bir ulduzu müşahidə edirlər və yeni araşdırmalar Albert Einşteynin cazibə qüvvəsi haqqında bir-iki şey bildiyini bir daha sübut edir.

Cümə axşamı Astronomy & amp Astrophysics jurnalında yayımlanan bir araşdırmada, tədqiqatçılar ilk dəfə Oxatan A * ətrafında "rəqs edən" bir ulduzun Eynşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsi ilə proqnozlaşdırdığı kimi hərəkət etdiyini ortaya qoydular. Alimlər qrupu, ulduzları 27 il boyunca Qalaktikamızın mərkəzindəki qəşəng qara dəliyin sirlərini açmaq ümidi ilə Çili'nin Atakama Səhrasında Çox Böyük Teleskopdan istifadə edərək araşdırdı.

Isaac Newton'un cazibə nəzəriyyəsi bir ulduzun qara dəliyi eliptik bir şəkildə dövrə vuracağını proqnozlaşdırırdı, lakin tədqiqatçılar S2 orbitinin günəşdən 26.000 işıq ili məsafədə yerləşən qara dəliyin ətrafında bir rozet şəklində olduğunu təsbit etdilər.

"Einşteynin Ümumi Nisbəti, bir cisimin digərinin ətrafındakı bağlı orbitlərinin Newtonian Cazibəsindəki kimi bağlanmayacağını, ancaq hərəkət müstəvisində irəliləməsini proqnozlaşdırır. İlk dəfə Merkür planetinin Günəş və mdash ətrafındakı orbitində görülən bu məşhur effekt və mdash Ümumi Nisbilik lehinə ilk dəlil, "həmmüəllif Reinhard Genzel bir mətbuat şərhində bildirdi.

ESO-nun Çox Böyük Teleskopu (VLT) ilə aparılan müşahidələr ilk dəfə Süd Yolunun mərkəzindəki supermassive qara dəlik ətrafında dövr edən bir ulduzun Eynşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsi ilə proqnozlaşdırıldığı kimi hərəkət etdiyini ortaya qoydu. Bu sənətkarın təəssüratı, daha asan vizuallaşdırmaq üçün şişirdilmiş təsiri ilə ulduzun orbitinin prekursiyasını göstərir. ESO / L. Cal & ccedilada

"Yüz il sonra, indi Samanyolu mərkəzində Yığıncaq A * kompakt radio mənbəyi ətrafında dövr edən bir ulduzun hərəkətində eyni təsiri aşkar etdik" dedi. "Bu müşahidə kəşf, Oxatan A * nın Günəş kütləsindən 4 milyon qat böyük bir qara dəlik olması lazım olduğunu sübut edir."

Ən yaxın olan S2, Oxatan Bürcündən 20 milyard kilometrə (təxminən 12,5 milyard mil) yaxın məsafədədir və günəşlə Yer arasındakı məsafənin 120 qat çox & mdash onu qara deşik ətrafında dövrümüzə qədər müşahidə etdiyi ən yaxın ulduzlardan birinə çevirir. . Tədqiqatçılar üçün ulduzun on altı il ərzində araşdırılması lazım idi, çünki ulduz yalnız 16 ildə bir orbiti tamamlayır.

Məkan və Astronomiya

S2-nin daim dəyişən hərəkəti Einşteyn nəzəriyyəsinin proqnozlaşdırdığı ilə tam uyğun gəlir. Schwarzschild precession olaraq bilinən rozet effekti, əvvəllər heç bir supermassive qara dəlik ətrafında bir ulduz üçün ölçülməmişdi.

Bu simulyasiya Samanyolu'nun mərkəzindəki supermassive qara dəliyə çox yaxın olan ulduzların orbitlərini göstərir. S2 adlanan bu ulduzlardan biri 16 ildə bir dövrə vurur və 2018-ci ilin may ayında qara dəliyə çox yaxın bir yerdən keçir. Bu, cazibə fizikasını və xüsusən Einşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsini yoxlamaq üçün mükəmməl bir laboratoriyadır. ESO / L. Cal & ccedilada / spaceengine.org

Tədqiqat yalnız Einşteynin nəzəriyyəsini təsdiqləmir, eyni zamanda Oxatan A * ətrafındakı ərazi haqqında da vacib məlumat verir.

"S2 ölçüləri Ümumi Nisbəti yaxşıca təqib etdikləri üçün, Oxatan A * ətrafında paylanmış qaranlıq maddə və ya mümkün kiçik qara dəliklər kimi görünməz maddənin nə qədər olduğuna ciddi sərhədlər qoya bilərik. Bu, meydana gəlməni və supermassive qara dəliklərin təkamülü "deyən aparıcı alimlər Guy Perrin və Karine Perraut.

ESO-nun yeni teleskopunu istifadə edərək, alimlər qrupu, supermassive qara dəliyə daha da yaxın olan ulduzları tapmağı ümid edirlər.

Köln Universitetindən həmmüəllif Andreas Eckart, "Şanslıyıqsa, qara dəliyin dönməsini, dönməsini hiss edəcək qədər ulduzları tuta bilərik" dedi.

Daha yaxın ulduzları tapsalar, astronomlar Oxatan A * ətrafındakı məkanı və zamanı təyin edərək həm spin, həm də kütlə ölçə biləcəklər. "Yenidən tamamilə fərqli bir nisbi test səviyyəsi olardı" dedi Eckart

İlk dəfə 16 aprel 2020/13: 12-də yayımlandı

& kopyalayın 2020 CBS Interactive Inc. Bütün hüquqları qorunur.

Sophie Lewis, kosmik və iqlim dəyişikliyinə diqqət yetirən CBS News-un sosial media istehsalçısı və trend yazıçısıdır.


& # 8220Böyük Minlərlə İldə & # 8221 & # 8211Süvəli Qara Deliklərin ətrafında dövr edən Ulduzların Svitləri

Qalaktikanın mərkəzində, milyonlarla ulduz, qara dəliyin hadisə üfüqünə yaxın olan ulduzlar üçün bir neçə saatdan uzaq qonşuları üçün min illər keçə bilən çox böyük bir qara dəliyin ətrafında dövr edir. Qabaqcıl Tədqiqat İnstitutunun alimlərini əhatə edən bir iş. Rəqsin təbiəti - ulduzların cazibə qüvvələri vasitəsilə kollektiv şəkildə necə qarşılıqlı əlaqəsi - qalaktikadan qalaktikaya dəyişə bilər.

& # 8220Bu sistemlər donma və ferromaqnetizm kimi yaxşı öyrənilmiş laboratoriya fenomenləri ilə paralel paralelliklərlə təəccüblü dərəcədə zəngin bir davranış nümayiş etdirir. & # 8221, sənədin üç müəllifindən biri olan Advanced Study İnstitutunun Richard Black Professoru Scott Tremaine dedi. & # 8220Bu yeni fenomenlər superkütləvi qara dəliklərin mühiti haqqında anlayışımızı kəskin şəkildə dəyişdirə bilər və supermassive qara dəlik birləşmələrinin dərəcələrini və xüsusiyyətlərini, ulduzları qara dəliklər tərəfindən istehlak etməsini və qalaktikaların mərkəzlərindəki digər hadisələri anlamaq qabiliyyətimizi artırır. & # 8220 # 8221

12 iyul 2019-cu il tarixli Fiziki Xülasə Məktublarında dərc olunmuş & # 8220Qara delikli ulduz qruplarında Sifariş-Bozukluğun Faza Keçidi və # 8221, Beyrutun Amerika Universiteti və Leiden Universitetinin İnkişaf Etmiş İnstitutu. supermassive qara dəliyi əhatə edən ulduz qruplarında ortaya çıxan kollektiv orbital naxışları anlamaq üçün ilk addımlar. Tədqiqatçılar bu ulduz qruplarını və necə inkişaf etdiklərini araşdıraraq, supermassive qara dəliklərin davranışları və onların ulduz ətrafı üzərindəki təsirləri haqqında yeni məlumatlar əldə edirlər.

Bir sıra ədədi modellər və simulyasiyalara əsaslanan qrup, qara dəlik ulduz qruplarının kritik bir dinamik temperaturdan aşağı soyudulduqda sferik vəziyyətdən bir əyri vəziyyətə keçid mərhələsinə keçə biləcəyini göstərdi. Bu faza keçid, bəzi mənalarda, mayenin qatı hala keçməsi ilə meydana gələn faz keçidinə bənzəyir. Molekullar nizamsız bir maye vəziyyətindən yerində donmuş bir vəziyyətə keçə biləcəyi kimi, bu ulduz qrupları da xüsusiyyətlərinə və mühitinə görə nizamsız (sferik) və ya nizamlı (əyri) bir quruluşda tarazlıq əldə edə bilirlər.

Qara dəlik sisteminin sferik vəziyyətdən açılan vəziyyətə süni faz keçidi. Kredit: J. R. Touma, S. Tremaine və M. V. Kazandjian

Yaxınlıqdakı Andromeda Qalaktikasının Hubble Kosmik Teleskop şəkillərində böyük bir qara dəliyi əhatə edən nüvə ulduz qrupu görülür. Digər tərəfdən, evimiz Samanyolu qalaktikası və bu yaxınlarda Event Horizon Teleskopu tərəfindən görüntülənən M87-sferik qruplar yerləşdirir. Daha uzaq qalaktikalar üçün nüvə ulduz qrupları mövcud teleskoplar tərəfindən görüntülənməyəcək qədər kiçikdir, lakin çoxluq şəkilləri müşahidə edə biləcəyimiz keçici hadisələri, məsələn, sıradan çıxan ulduzların parlamaları və ulduzların qara rəngə çevrilən cazibə dalğa siqnallarını təsir edə bilər. dəlik.

“The present work is, in more ways than one, the culmination of our program of research on the thermal properties of black hole star clusters. It lays the groundwork for studying their collective response to evolutionary and environmental perturbations,” stated Jihad Touma, another of the paper’s authors. “We believe that the model systems which we have identified and analyzed are realistic and versatile enough to play for gravity the role that the Ising model played and continues to play for magnetism.”

Further investigation of how nuclear star clusters form and evolve will be needed to determine how frequently phase transitions of this kind occur in nature. However, the presence of a lopsided cluster in Andromeda, our galaxy’s nearest large neighbor galaxy, suggests that this is a common process in the universe.

The research team consists of Jihad Touma of American University of Beirut and a former IAS Member and Visitor (2007–09 2013–14 2017) in the School of Natural Sciences Scott Tremaine of the Institute for Advanced Study and Mher Kazandjian of Leiden University.

A link to the paper detailing the team’s methods is available here. The team acknowledges the use of IAS computing facilities for performing computations essential to their work.

The Daily Galaxy, Max Goldberg, via Institute for Advanced Study, Princeton, NJ


What is a black hole? The universe's dark, mysterious monsters

According to The Astronomer's Telegram, one of the newly-discovered stars, S4711, orbits the Milky Way's black hole once every 7.6 years, claiming the record for the shortest orbital period. Peissker calls it "the most spectacular star" of the research find but explains its still an open question as to how the stars developed a stable orbit under "extreme conditions."

"A possible explanation would be the Hills mechanism where a binary system gets disturbed by the presence of an SMBH," he says. In this theory, the Milky Way's supermassive black hole disturbs a pair of stars, jettisoning one into space and capturing another in a tight orbit -- like that seen in S4711.

"We still are in the process of understanding how black hole feeding and the formation of stars close to a supermassive black hole works," says Peissker.

S4711 is extreme, but then there's star S4714, which faces even more extreme conditions. It doesn't quite get as close to Sgr A* as S4711 but it's travelling around the black hole at 8% the speed of light. At that speed, the star is moving about 15,000 miles (

24,000 kilometers) every second, which would mean it could make one full lap of the Earth in just over 1.5 seconds. It also means it overtakes S5-HVS1, which was spat out by Sgr A* and found last year travelling at almost 1,100 miles per second.

The highly-eccentric orbits of the S-stars aren't just cosmic curiosities either the stars help to establish further evidence for Einstein's general theory of relativity. The theory predicts how space, time and gravity interact and suggests huge, dense objects like black holes can warp space around them. Studying the S-stars, astronomers can see some of the motion predicted by Einstein's theory. A team from the Max Planck Institute recently did so, when they studied the star S2 earlier this year and found it adhered strictly to Einstein's theory.

The team believe improved data analysis could yield even further insight into the space around Sgr A* and they expect more stars on extremely tight orbits to be discovered in "the near future." The Extremely Large Telescope, which is expected to become operational in 2025, will gather 13 times more light than any optical telescope operational today and should help locate a few more. Until then, S4714 gets to be the fastest and most furious star we know of at our galaxy's center.