Astronomiya

İlkin supermassive qara dəliklər. Onların neçə yaşı var?

İlkin supermassive qara dəliklər. Onların neçə yaşı var?

Bilirəm ki, astronomlar ilk kainatda supermassive qara dəliklər aşkar etdilər. Bu qara dəliklərin aşkar edildiyi kainatın əsri neçə idi? Başqa sözlə, bu supermassive qara dəliklərin meydana gəlməsinin nə qədər vaxt aparacağı düşünülür və supermassive ulduzlardan başqa hansı mexanizmlər meydana gəldi?


İlk supermassive qara dəliklər böyük partlayışdan təqribən 750 milyon il əvvəl meydana gəlmiş olmalıdır, çünki 7-ə qədər qırmızı sürüşmə zamanı işıq kvazarları və mərkəzlərində bir milyard günəş kütləsi və ya daha çox qara deşik olması ehtimalı var (məs. Momjian et al. (2013).

Bu cür obyektləri qısa müddətdə istehsal edəcək namizəd mexanizmlər, ulduz qara dəlik toxumlarına hiper Eddington yığılmasıdır; böyük, ilkin qaz buludlarının qara dəliklərə birbaşa çökməsi; və ya sıx yığınlarda ulduz ölçülü qara dəliklərin birləşməsi və ardından qaz yığılması. Bu imkanları Smith, Bromm & Loeb (2017) nəzərdən keçirir.


Qədim qalaktikaların müşahidəsi, superkütləli qara dəliklərin necə meydana gəldiyinə dair yeni ipucları verir

Nicole Karlis tərəfindən
11 oktyabr 2020-ci il tarixdə, 19:30 (EDT) tarixində yayımlandı

Hubble Ultra Deep Field (NASA) -dan qalaktikalar dəstəsinin təsviri

Səhmlər

Bəlkə də köhnə "biz daha yaxşıyıq" deyimi kainatın daxili işlərinə də aiddir. 1 oktyabrda astronomlar, bir milyard yaşından az olduğu zamanlarda olduğu kimi ilk kainata gedən protoqalaktika ilə əhatə olunmuş nəhəng bir qara dəlik tapdıqlarını elan etdilər.

Kəşf, Avropa Cənubi Rəsədxanasının (ESO) Çox Böyük Teleskopunun köməyi ilə tapıldı, tapıntılar Astronomy & Astrophysics jurnalında dərc edildi.

Böyük partlayışdan sonra ilk dəfədir ki, yaxın bir qruplaşma müşahidə olunur. Astronomlar bu kəşfin supermassive qara dəliklərin necə bu qədər böyüyüb böyüdüyünü daha yaxşı anlamağımıza kömək edəcəyini ümid edirlər. ESO-dan verilən açıqlamada astronomlar bu kəşfin veb kimi quruluşlarda qara dəliklərin sürətlə böyüdülməsi nəzəriyyəsini dəstəklədiyini söylədilər. Bu nəzəriyyəyə görə, yanacaqlarını doldurmaq üçün bol qaza ehtiyacları olduğu üçün.

"Bu tədqiqat əsasən ən çətin astronomik obyektlərin bir hissəsini - Kainatın başlanğıcındakı supermassive qara delikləri anlamaq istəyindən irəli gəldi" Marco Mignoli, İtaliyanın Bologna şəhərindəki Milli Astrofizika İnstitutunun (INAF) astronomu və aparıcı müəllif Bu gün Astronomy & Astrophysics-də yayımlanan yeni araşdırmanın bir şərhində deyildi. "Bunlar həddindən artıq sistemlərdir və bu günə qədər onların mövcudluğu üçün yaxşı bir açıqlama vermədik."

Yeni müşahidələr, qazın Süd Yolu qalaktikasının 300 qat genişliyindəki bir əraziyə uzandığı kosmik bir şəbəkədə uzanan bir çox böyük qara dəliyi əhatə edən bir neçə qalaktikanın olduğunu ortaya çıxardı.

"Kosmik şəbəkə ipləri hörümçək torları kimidir" Mignoli izah etdi. "Qalaktikalar filamentlərin keçdiyi yerdə dayanıb böyüyür və həm qalaktikaları, həm də mərkəzi supermassive qara dəliyi doldurmaq üçün mövcud olan qaz axınları filamentlər boyunca aça bilər."

Bu kosmik hörümçək torundan gələn işıq, kainatın 0,9 milyard yaşında olduğu bir dövrdən bizə gəldi. (Müqayisə üçün, kainat hazırda 13,77 milyard yaşındadır.)

"İşimiz, Böyük Partlayışdan sonra bu qədər həddindən artıq, lakin nisbətən zəngin olan cisimlərin meydana gəlməsi və böyüməsi olan böyük ölçüdə natamam bir tapmaca yer verdi" deyə həmmüəllif Roberto Gilli, eyni zamanda Bolonya'daki INAF-da bir astronom, etdiyi şərhdə.

Astronomlar, ilk qara dəliklərin Kainatın ömrünün ilk 0.9 milyard ili ilə bir milyard günəş kütləsinə çatmaq üçün çox sürətlə böyüdüyünə inanırlar. Bununla birlikdə, astronomlar bu çox miqdarda yanacağın bu qara dəliklərin kainatın standartlarına görə bu qədər böyük ölçüdə, qısa müddətdə böyüməsinə necə kömək etdiyini izah etmək üçün uzun müddət mübarizə apardılar. Astronomlar indi kosmik "hörümçək toru" nun və içindəki qalaktikaların qara dəliyin bu qədər sürətlə böyüməsinə ehtiyac duyduğu yanacağı təmin edəcək qədər qaz ehtiva etdiyini düşünürlər. Bu ağa bənzər quruluşların əvvəlcə necə yarandığı bir sirr olaraq qalır, lakin alimlər kütləvi qaranlıq maddə haloslarının daha yaxşı başa düşülməsinin açarı olduğuna şübhə edirlər.

"Bizim tapıntılarımız, ən uzaq və kütləvi qara dəliklərin böyük miqyaslı strukturlarda kütləvi qaranlıq maddə halosları içərisində meydana gəldiyi və böyüdüyü və bu cür strukturların daha əvvəl aşkarlanmamasının, ehtimal ki, müşahidə məhdudiyyətlərindən qaynaqlandığı fikrinə dəstək verir" dedi. Baltimordakı Johns Hopkins Universitetinin, eyni zamanda araşdırmanın həmmüəlliflərindən biri etdiyi şərhdə.

Bu qalaktikalar, cari teleskoplar tərəfindən müşahidə edilən ən zəiflərdən biridir və astronomların kəşf ediləcək daha çox şey olduğuna inanır.

"İnanırıq ki, buzdağının ucunu gördük və bu super-kütləvi qara dəliyin ətrafında bu günə qədər kəşf edilmiş az qalaktikaların yalnız ən parlaqıdır" dedi İtaliyanın Torino şəhərindəki INAF-ın astronomu Barbara Balmaverde. bəyanat.

Harvardın astronomiya şöbəsinin sədri Avi Loeb, Salon'a elektron poçtla verdiyi açıqlamada, qalaktikaların konsentrasiyasının "kainatın bir milyard yaşında olduğu zaman işıqlı bir kvazarın qonşuluğunda" olduğunu söylədi.

Loeb Salon-a verdiyi açıqlamada "Parlaq kvazar bir milyard Suns ağırlığında kütləvi bir qara dəliyə qazın düşməsi ilə güclənir" dedi. "Belə bir canavarın qara dəliyini tapmaq, bir yetkinlik boyundakı nəhəng bir körpəni doğum otağında bu qədər erkən meydana gətirə biləcəyi yeganə yol, onu nəhəng bir şəkildə bəsləyən Samanyolu'ndan daha kütləvi bir qalaktikanın içindədir. soyuq qaz miqdarı. "

Loeb, "bu cür qalaktikalar erkən kainatda son dərəcə nadirdir və yalnız Kainatın qalan hissəsindən daha erkən əşyaların yoğunlaşdığı ən sıx mühitlərdə toplana bilər" dedi.

Loeb, "Nəticə etibarilə kvazanın ətrafının ortadan daha sıx və əlavə qalaktikaların konsentrasiyası ilə daha sıx olmasını gözləyir" dedi. "Və bu, Mignolinin komandasının tapdığı şeydir."


Nəhəng 'ilkin' qara dəliklər - supermassive qara dəliklərdən daha böyük - mövcud ola bilər, deyilir

"Möhtəşəm şəkildə böyük qara dəliklər" deyilənlərin, qalaktikalardan çox əvvəl əmələ gələ biləcək həqiqətən qədim səma cisimləri olduğu şübhə altındadır.

Elm adamları öz Günəşimizdən on milyard qat daha çox yerdə kütlələri olan supermassive qara dəliklər (SMBH) kəşf etdikləri halda, cəsarətli bir yeni araşdırma belə daha böyük səma cisimlərinin mövcud ola biləcəyini göstərir.

Phys.org-a görə, Fizika və Astronomiya Məktəbindən Kraliça Mary Emeritus professoru Bernard Carrın F. Kuhnel (Münhen) və L. Visinelli (Frascati) ilə birlikdə apardığı araşdırma, bunların "gözə çarpan şəkildə böyük qara deşiklər "(SLAB) meydana gəlir və böyümək dərəcəsi.

Supermassive qara dəliklərin sahib qalaktikalarında meydana gəldikləri və ətrafdakı maddələri yeyərək və ya digər qara dəliklərlə birləşərək böyüdüklərinə inanılır. Tədqiqatçılar fiziki şəxslərin dediyi kimi SLAB-lərin "Kainatın əvvəlində və qalaktikalardan çox əvvəl əmələ gələn" ilkin "ola biləcəyini təklif edirlər.

Süper kütləli qara dəliklərin əmələ gəlməsindən şübhələnmə mexanizmi onların kütləsinə - "on milyard günəş kütləsindən bir qədər yuxarı" müəyyən bir yuxarı həddi təklif edərkən, təklif olunan "ilkin" qara dəliklər bir ulduzun çökməsinin məhsulu deyil və kütlələri "çox dəyişə bilər" Kiçik "ilə" olduqca böyük "media quruluşu əlavə edir.

Bütün şərhlər

Cavab olaraq (Şərhi göstərinŞərhi gizlədin)
Tövsiyə
Multimedia

Trendlər

Salam, !

Salam, !

Salam, !

Sputnik saytlarında istifadəçilərin hesabı və ya sosial şəbəkələrdəki hesabları vasitəsi ilə istifadəçilərin qeydiyyatı və icazəsi faktı bu qaydaların qəbul olunduğunu göstərir.

İstifadəçilər milli və beynəlxalq qanunlara riayət etməyə borcludurlar. İstifadəçilər mübahisənin digər iştirakçılarına, yazılarda istinad olunan oxuculara və şəxslərə hörmətlə danışmaq məcburiyyətindədirlər.

Veb saytlarının rəhbərliyi saytların əksər məzmununun dili xaricində olan dilləri şərhləri silmək hüququna malikdir.

Sputniknews.com saytlarının bütün dil versiyalarında göndərilən hər hansı bir şərh düzəldilə bilər.

Bir istifadəçi şərhi bu halda silinəcəkdir:

  • yazının mövzusu ilə uyğun gəlmir
  • irqi, etnik, cinsi, dini və ya sosial zəmində nifrət və ayrıseçkiliyi təbliğ edir və ya azlıqların hüquqlarını pozur
  • yetkinlik yaşına çatmayanların hüquqlarını pozur, onlara mənəvi ziyan daxil olmaqla hər hansı bir şəkildə zərər verir
  • ekstremist xarakterli fikirləri və ya digər qanunsuz fəaliyyətlərə çağırışları ehtiva edir
  • digər istifadəçilərə, fərdlərə və ya xüsusi təşkilatlara təhqir, təhdid ehtiva edir, ləyaqətini alçaldır və ya işgüzar nüfuzuna xələl gətirir
  • Sputnik-ə hörmətsizlik bildirən təhqir və ya mesajlar ehtiva edir
  • məxfiliyi pozur, üçüncü şəxslərin şəxsi məlumatlarını onların razılığı olmadan paylayır və ya yazışmaların məxfiliyini pozur
  • zorakılıq, heyvanlara qarşı zülm səhnələrini təsvir edir və ya istinad edir
  • intihar metodları haqqında məlumat ehtiva edir, intihara təhrik edir
  • kommersiya məqsədləri güdür, qeyri-qanuni reklam, qanunsuz siyasi reklam və ya bu kimi məlumatları ehtiva edən digər onlayn mənbələrə bağlantılar ehtiva edir
  • müvafiq icazə olmadan üçüncü şəxslərin məhsullarını və ya xidmətlərini tanıtdırır
  • təhqiramiz dil və ya küfr və onun törəmələri ilə yanaşı, bu tərifə daxil olan leksik maddələrin istifadəsinə dair göstərişlər də ehtiva edir
  • spam ehtiva edir, spam göndərməyi, kütləvi poçt xidmətlərini reklam edir və varlanmaq üçün sürətli sxemləri təşviq edir
  • narkotik / psixotrop maddələrin istifadəsini təşviq edir, onların istehsalı və istifadəsi barədə məlumat verir
  • viruslara və zərərli proqramlara bağlantılar ehtiva edir
  • eyni və ya oxşar məzmuna malik böyük həcmli şərhləri əhatə edən mütəşəkkil bir aksiyanın bir hissəsidir ("flash mob")
  • Müzakirə mövzusunu çox sayda əlaqəsiz və ya əlaqəsiz mesajla “daşqınlar”
  • hər hansı bir təcavüzkar, alçaldıcı və ya təhqiramiz davranış nümayiş etdirərək etiket qaydalarını pozur ("trolling")
  • İngilis dilinin standart qaydalarına əməl etmir, məsələn, tam və ya əsasən böyük hərflərlə yazılır və ya cümlələrə bölünmür.

İdarəetmə, istifadəçi bu qaydaları pozduğunda və ya bu pozuntunu göstərən davranış aşkar edildikdə, istifadəçinin səhifəyə girişini bloklamaq və ya istifadəçinin hesabını xəbərdarlıq etmədən silmək hüququna malikdir.

İstifadəçilər [email protected] adresindəki moderatorlarla əlaqə saxlayaraq hesablarının bərpasını / giriş kilidini açmağı başlaya bilərlər.

  • Mövzu - hesabın bərpası / girişin kilidini açmaq
  • İstifadəçi adı
  • Yuxarıdakı qaydaları pozan və kilidlə nəticələnən hərəkətlərin izahı.

Moderatorlar hesabı bərpa etmək / giriş kilidini açmaq mümkün hesab edərsə, ediləcəkdir.

Bir istifadəçinin hesabının ikinci bir bloklanması ilə nəticələnən yuxarıdakı qaydaların təkrar pozulması halında, giriş bərpa edilə bilməz.


Astrofizikada sərhədlər və mübahisələr

Fəsil 1. Supermassive Qara Deliklər və Cazibə Dalğaları [00:00:00]

Professor Charles Bailyn: Tamam, bu qara dəliklər və nisbilik bölməsinin son sinifidir. Deyim ki, kursun bu hissəsi mənim gözləmədiyim bir istiqamətə getdi. Nəzəriyyəyə bir az daha dərindən getdik & # 8211 Həqiqi müşahidə edilmiş obyektlərdə çox iş görmədik. Bu o qədər də dəhşətli bir şey deyil. Buna çox razıyam. Sadəcə, əldə edə bilmədiyimiz tədris proqramında olan bir neçə məsələni qeyd etmək istəyirəm, çünki onlar çox maraqlı şeylərdir. Onları kiçik qara dəlik veb saytından axtarıb, onlar haqqında hər cür şeyi tapa bilərsiniz.

Və bunlardan biri, supermassive qara dəlik adlandırılan bir kateqoriya var. Ulduzlardan gələn qara dəliklərdən bəhs etdim və bu gün bu barədə daha çox danışacağam. Ancaq supermassive qara dəliklər haqqında danışma fürsəti tapacağımı düşünmürəm. Bunlar, qalaktika mərkəzlərində yaşayan və Günəş kütləsindən yüz min, milyonlarla, bəzən hətta milyard qat çox kütlələrə sahib ola bilən qara dəliklərdir. Beləliklə, qalaktikaların mərkəzlərindəki çox böyük qara dəliklər və bu arada, öz qalaktikamız da daxil olmaqla.

Və kvazarları gücləndirən bu qara dəliklərə düşən qazdır. Ötən gün cazibə obyektivli kvazar gördük. Bunlar, bəzən aktiv qalaktik nüvələr olaraq adlandırılan qalaktikaların mərkəzlərində yerləşən çox güclü bir emissiya mənbəyidir və bu çox böyük qara dəliklərdən qaynaqlanır. Yəni, bu, yəqin ki, çatmayacağımız bir şeydir.

Başqa bir şey budur ki, əvvəlcə cazibə dalğaları haqqında bir az danışmaq niyyətindəydim. Bu dalğaların yayılmasının ikili pulsar kimi şeylərin orbital dövrlərinin və həqiqətən bütün orbitlərin, prinsipcə, tədricən qısalmasına səbəb olması ilə əlaqədar qeyd etdim. Yarı böyük ox olan orbital dövr tədricən qısalır. Ancaq bu dalğaları birbaşa aşkar edə biləcəyinizə, cazibə dalğalarını həqiqətən müşahidə edəcək bir növ teleskop düzəldə biləcəyinizə dair ümidlər hələ bitməyib & # 8211. İndi bu davam edir. Hələ müvəffəq olmayıb. Beləliklə, bunlar, prinsipcə, birbaşa aşkar edilə bilər. Hələ görülməyib, amma tezliklə olacaq, düşünürəm.

Əsasən bir kilometr uzunluğundakı metal hündürlüyü olan bir atomun ölçüsünün bir hissəsinə qədər ölçülə bilən, lazer interferometrinin cazibə rəsədxanası, qısaldılmış LIGO adlı bir şey var. Bir cazibə dalğası bunun üzərinə yuvarlandıqda, baş verəcəyini düşündüyünüz şey dalğanın üstündən keçdikcə şeyin biraz uzunduğunu və biraz qısaldığını görməlisiniz. Buradakı problem on kilometr uzaqlıqdakı magistral yollarda yük maşınlarının keçməsinin təsiri keçən cazibə dalğalarının təsirindən qat-qat çox olmasıdır. Beləliklə, etdikləri şey bunlardan ikisini, biri Washington əyalətində, digəri Louisiana-da inşa etmələri. Və plan bunları eyni vaxtda idarə etməkdir, belə ki, hər iki yerdə baş verən hadisələrin hansısa kosmik mənbəyə aid ola biləcəyini görə bilərsiniz.

Bu barədə danışmaq üçün bir çox başqa şey var. Bu inanılmaz bir təcrübədir və dediyim kimi, yəqin ki, bu barədə ətraflı danışmaq üçün bir fürsət qazanmayacağıq. Ancaq qara dəlik veb saytına gedə bilərsiniz və bununla başqa hər cür əlaqələrə keçid var. Və buna müvəffəq olsanız, kimsə Nobel mükafatını qazana bilər və buna görə beş il bundan sonra qəzetdə oxuyaraq bu barədə məlumat ala bilərsiniz. Bəli?

Tələbə: Buna görə çox təəssüf edirəm və # böyük qara dəliklərdən bəhs etdiniz. Onları birbaşa müşahidə etmisinizmi?

Professor Charles Bailyn: Heç birbaşa superkütləvi bir qara dəliyi müşahidə etdik? Bu, “birbaşa müşahidə etmək” dedikdə nə deməkdir. Tərifə görə, birbaşa bir qara dəliyi müşahidə edə bilməzsiniz. Onların mövcudluğunu, demək olar ki, ətrafdakı orbitdəki şeyləri seyr edərək, indi danışacağım kiçik qara dəliklərin mövcudluğunu çıxardığımız kimi eyni şəkildə çıxardırıq. Beləliklə, əsasən, öz qalaktikamızın mərkəzində, dediyiniz kimi, 1 milyon, 3 milyon düşünürəm, xatırlamıram, milyonlarla günəş kütləsi tam olaraq eyni nöqtədədir. qalaktikanın mərkəzi. Bunu deyə bilərsiniz, çünki ən yaxın olan ulduzların oradan heç bir şüa yaymır. Beləliklə, aşağıda son dərəcə kütləvi və tamamilə qaranlıq bir şey var. Və bunun yaxınlıqdakı ulduzların orbitlərini seyr etməklə doğru olduğunu bilirik.

Və əslində bu cür müşahidəni digər qalaktikaların mərkəzlərində də həyata keçirə bilərik. Və deyə bildiyimiz qədər hər bir əhəmiyyətli qalaktikanın ortasında bu supermassive qara dəliklərdən biri var. Və bu, həqiqətən, son on ildə bu cür astronomiyanın qazandığı uğurlardan biri idi və ya hər bir vəziyyətdə nümayiş etdirmək üçün kifayət qədər məlumatımız var, görünən olduqca böyük bir görünməyən bir şey var. bunların ortası. Və bildiyiniz kimi yüz milyon neytron ulduzu və ya buna bənzər bir şey deyil, həqiqətən də qara deşik olduğunu düşünməyin başqa səbəbləri var. Beləliklə, bu günə qədər bu şeylərin qalaktika mərkəzlərində yaşadığına inanırıq və öz qalaktikamızın ortasında birinin olduğuna tam əminik. Bəli?

Tələbə: Niyə bütün qalaktikaların ortasındadırlar?

Professor Charles Bailyn: Niyə bütün qalaktikaların ortasındadırlar? Bu əslində bir az sirrdir. Bunların necə edildiyi aydın deyil. Ulduz kütlənin, on günəş kütləsinin necə edildiyi olduqca aydındır. Tək bir ulduzun çöküşüdür. Bu şeylərin necə qurulduqları, necə böyüdükləri, ilk növbədə haradan gəldikləri, ulduz kütləsi ilə müqayisədə bir az daha az aydındır.

Ulduzların ilk nəslinin bir günəş kütləsindən və ya buna bənzər bir şeydən çox, minlərlə günəş kütləsindən ibarət olduğunu göstərən son işlər var. Bəlkə də bu ilk nəsil ulduzlar minlərlə kütləvi qara dəliyə çökdü və sonra onların bir dəstəsi bir-birinə dəyərək qalaktikaların mərkəzlərinə düşdü. Ancaq demək lazımdı ki, bu çox böyük şeylərin haradan gəldiyi tamamilə aydın deyil. On günəş kütləsi qara dəliklərlə vəziyyətdən fərqli olaraq, burada heç olmasa detallı bir nəzəriyyə, ən azından haradan gəldikləri barədə geniş hekayə üzərində yaxşı bir ələ sahibik.

Fəsil 2. Güclü Sahə Nisbəti [00:07:15]

Tamam Yəni, bundan danışmayacağımız şeydir. Beləliklə, indi danışacağımız şeylərdən danışaq. Bir növ meta-mühazirə, güman edirəm. Görək, son dəfə Binary Pulsar haqqında danışdım. Və bu, Nyuton sonrası nisbiliyin çox təfərrüatlı bir testinin bir nümunəsi idi. İndi danışmaq istədiyim güclü sahə nisbiliyidir. Newtonian nəzəriyyəsi ilə heç bir əlaqəsi olmayan, tamamilə fərqli olan nisbi effektlər və sonra bir hadisə üfüqünə çox yaxın olduğunuzda və ya başqa bir şəkildə kəskin vəziyyətdə olduğunuz zaman meydana gəlir.

Beləliklə, burada & # 8217s planı, burada & # 8217s necə güclü sahələrdə nisbilik proqnozlarını sınamaq istərdiniz? Etmək istədiyiniz ilk şey bir qara dəlik tapmaqdır. Yalnız onlar haqqında danışmaqla kifayətlənmirsiniz, bilirsiniz ki, göydə onlardan birinin olduğu yerə işarə edə bilərsiniz.Və sonra onu araşdırmaq və qara dəlik olduğunu düşündüyün bu şeyin həqiqətən ümumi nisbiliyin belə bir obyekt üçün proqnozlaşdıracağı kimi davranıb-olmadığını öyrənmək istəyərsən. Və, xüsusən, nisbilikdən belə bir şeyin bir səthə sahib olmayacağına dair bu çox güclü bir proqnoz var. Şeylərin yox olacağı bir hadisə üfüqünə sahib olacağını və heç bir səth deyil. Beləliklə, bu gün danışmaq istədiyim bu addımların hər ikisidir.

Və hekayə 1960-cı illərin sonlarında, 1960-cı illərin ortalarında, ilk x-ray & # 8211 astronomik müşahidələrin edildiyi zaman başlayır. Beləliklə, rentgen astronomiyası ilə başlayır. Son yarım əsrdə və ya belə bir şəkildə astronomiyanın xüsusiyyətlərindən biri də budur ki, 1950-ci illərdə çox astronomiya olmuşdu, amma hamısı optik işıqda, optik teleskoplarla edildi. Və son əlli il ərzində astronomiya hekayəsi, əsasən optik işığdan başqa, fərqli elektromaqnit şüalanma növlərindən birinin ardınca açılmışdır.

Bunlardan birincisi radio astronomiyası idi. Beləliklə, birdən-birə insanlar radio teleskoplarını göyə tərəf yönəldirlər və hər şeyi öyrənirlər və bunlardan biri, məsələn, son dəfə danışdığımız pulsarlar idi.

Açılan elektromaqnit spektrinin növbəti hissəsi rentgen şüaları idi. İndi rentgen müşahidələri aparmaqda bir problem var, yəni rentgen şüalarının atmosferdən keçməməsi. Atmosfer rentgen şüalarına tamamilə qeyri-şəffafdır. Bu yaxşı bir şeydir. Günəş x-şüaları yayır və özünüzə gedən yolda x-şüalarını udmaq üçün bir atmosferiniz olmadığı bir yerdə olmaq istəməzdiniz. Dərhal xərçəng xəstəliyinə tutulursunuz. Beləliklə, atmosferin rentgen şüalarını mənimsəməsi, rentgen astronomları xaricində hamı üçün faydalıdır, çünki bu cür müşahidələri çətinləşdirir. Beləliklə, buna yalnız peykləri atmosfer xaricindəki orbitə çıxara biləcəyiniz və onları əsasən rentgen detektorları, əsasən Geiger Sayğacları ilə təchiz edə biləcəyiniz nöqtədən başladılar.

Bu günlərdə Aya qayıtmaq haqqında çox danışıqlar var. Bir ay koloniyasının çox az elmi üstünlüklərindən biri də yerüstü rentgen astronomiyası edə bilməyinizdir. Beləliklə, bilirsiniz, öz həyətində bir hobbi görürsən, bilirsən, bir növ qəhvə qabındakı Geiger Counter ilə və ya başqa bir şey, bayıra çıxıb göydən rentgen şüaları müşahidə edir. Və düşünürəm ki, bu, əla bir şey olardı & # 8217; amma mən fikir verirəm.

Görək, rentgen astronomiyası, bəli, 1960-cı illərdə. Beləliklə, Geiger Sayğaclarını peyklərə və illər keçdikcə daha da inkişaf etmiş bir rentgen teleskoplarına göndərirlər. Və gözləmədikləri bir şeyi kəşf etdilər & # 8217. Məhz bu, 1960-cı illərdə, eyni zamanda pulsarların aşkar edildiyi dövrdədir. Çox güclü x-şüaları x-şüaları mənbələrini də kəşf edirlər. Bunlardan Günəşin yaydığı minlərlə dəfə, hətta yüz minlərlə dəfə çox enerji çıxır. Radiasiya və bu rentgen mənbələrindən, əslində hamısı x-şüalarında. Kiçik miqdarda optik, radio və digər növ radiasiya var, lakin bunlar əsasən rentgen yayan ulduzlardır. Çox böyük miqdarda rentgen parlaqlığı yayan ulduzlardır; başqa bir şey yox. Və onlar çox, çox, çox güclüdürlər.

Beləliklə, insanlar bunların nə olduğunu merak etdilər. Bunlar gözlənilməz idi. Heç kim bunun bunun olacağını təxmin etməmişdi. Bunların nə ola biləcəyini düşünməyə başladıqları zaman, rentgen nə olduğunu başa düşdülər. X-ray çox enerjili bir foton, çox qısa dalğa uzunluğundakı bir işıqdır, buna görə fotonların hər biri böyük bir zərbə daşıyır. Yəni bunlar enerjili fotonlardır. Və ümumiyyətlə bir şəkildə yayılmış radiasiya nə qədər enerjili olursa, onu yayan material o qədər isti olmalıdır, sadəcə enerjini əymək üçün lazımdır.

Buna görə otaq temperaturundakı adi cisimlər infraqırmızı işıq saçır. Onları qızdırsanız, minlərlə dərəcədən başlayırlar. İşlər qırmızı rəngdə parlamağa başlayır. Onları daha da qızdırırsınız, ağ işıq, mavi işıq alırsınız. Yüz minlərlə dərəcəyə qədər şeyləri əyirsinizsə, ultrabənövşəyi radiasiya almağa başlayırsınız. Və belə çıxır ki, rentgen şüaları almaq üçün milyonlarca dərəcəyə qədər isidilmiş şeylərə sahib olmaq lazımdır.

Beləliklə, enerjili fotonlar bir milyon dərəcə və ya buna bənzər demək istədiyim yüksək temperaturdan tələb olunur. Əksinə, Günəş və digər bənzər ulduzların səthinin temperaturu təxminən 6.000 dərəcədir. Optik parıltı üçün kifayət qədər isti, lakin çox sayda rentgen şüası yaratmaq üçün kifayət qədər isti deyil. Həm də daha da irəli gedə bilərsən ki, müəyyən bir milyon dərəcə həcmindən nə qədər radiasiya gəlməli olduğunu anlaya bilərsən, nə olursa olsun.

Və siz temperaturu və parlaqlığı birləşdirərək yazmadığım kiçik bir düsturu aşkarlayırsınız; bu da sizə bu qədər radiasiya çıxarmaq üçün şeyin nə qədər böyük olması lazım olduğunu izah edir. Günəş beş qat daha böyük olsaydı, 5 2 radiasiya daha çox yayardı. Və belə çıxır ki, bu şeyləri birləşdirsəniz, yayan bölgə adi bir ulduzdan kiçik və # çox kiçikdir.

Başqa bir mübahisə, tamamilə fərqli bir mübahisə var ki, bu rentgen şüalarını yayan hər şey kiçik olmalıdır, bunlar aşağıdakılardır: bunların parlaqlığı dəyişir. Yəni, burada, ikinci bir mübahisə. Parlaqlıq dəyişir və saniyədə yüzlərlə dəfə tez dəyişir. Yüzlərlə & # 8211; saniyənin 1 / 100'ündəki zaman ölçüsündə bu şeylərin parlaqlığı 2 və ya daha çox dəfə dəyişə bilər.

İndi dərhal sizə radiasiya yayan bölgənin ölçüsünün işığın saniyəsinin 1/100 hissəsindən kiçik olması lazım olduğunu söyləyir. Çünki, burada radiasiya yayan bir şey təsəvvür edin & # 8211; Beləliklə, hər tərəfə fotonlar gəlir, bilirsiniz. Və sən burda bir şeyi seyr edirsən. Birdən parlaqlığı dəyişərsə, parlaqlığın obyektin bu hissəsindən dəyişməsini görmədən əvvəl cismin ön hissəsindən parlaqlığın dəyişdiyini görərsiniz, çünki cismin bu hissəsi sizə çatmaq üçün gedə biləcəyi az məsafəyə malikdir. . Beləliklə, bu cismin bir tərəfindən digər tərəfinə keçmək üçün işıq tələb olunan vaxt, parlaqlıqdakı bir dəyişikliyi görə biləcəyinizi gözlədiyiniz minimum bir müddətdir.

İndi soruşa bilərsiniz, əgər bu kiçik parça daha parlaq olarsa nə olar? Yaxşı, o zaman o kiçik parça, gördüyünüz şüalanmanın artan parlaqlığının hamısını gördüyünüzdə əslində gördüyünüz bütün şüaları yaymalıdır. Beləliklə, yalnız eyni arqumenti o kiçik parçaya tətbiq edirsən. Beləliklə, bunun ölçüsü bir saniyənin 0.01-dən az olmalıdır.

Fəsil 3. İkili Ulduzların X-Şüaları [00:17:01]

İndi işıq saniyədə 3 x 10 8 metrdir. Beləliklə, bu şeylərin ölçüsü 3 x 10 6 metrdən az olmalıdır. Nə olduğundan azdır? 3000 kilometr. Bu, bütün bu radiasiyanın, Günəşdən gördüyünüz radiasiyanın min qat qatının, rentgen şüalarındakı hamısının Yerdən əhəmiyyətli dərəcədə kiçik bir şeydən qaynaqlandığı bir şeydir. Və əslində bunlardan bəziləri zaman ölçüsündə ondan da kiçik dəyişir. Beləliklə, çox enerji, çox kiçik bir obyekt. Bu, sizi yenə də neytron ulduzlarına yönəldir, çünki nisbətən kiçik bir həcmdə xeyli yumruq yığa bilərlər. Və bu obyektlər getdikcə daha çox öyrənildikcə, əsl olduqlarına dair bir şəkil ortaya çıxdı. Və bunlar rentgen ikili ulduz adlanan şeylərdir. “İkili”, ikiqat ulduz və bir-birinin ətrafında dövr edən iki ulduz mənasını verir. Və buradakı fikir budur ki, bu ulduzlardan biri də Günəş kimi adi bir ulduzdur, bir dəqiqə içində izah edəcəyim biraz qəribə bir forma alıb.

Beləliklə, bu bir növ nisbətən adi bir ulduzdur. Və sistemdəki digər ulduz, ətrafında dövr etdiyi "əcnəbi bir şey" dir, bunun nümunəsi neytron ulduzu və ya potensial olaraq qara dəlik ola bilər. Və razılaşma budur ki, bu uşaqlar bir-birlərinə o qədər yaxın dövr edirlər ki, ulduzun bu nöqtəsindəki bir qaz atomundakı cazibə qüvvəsinə baxsanız & # 8211

Oh, deməliyəm ki, ulduzun bu qəribə forma olmasının səbəbi böyükdür və bunun əsas səbəbi bir gelgitdir. Bu, ulduzun bir hissəsini özünə tərəf çəkir və adi şəkildə kürə şəklini pozur. Beləliklə, bu cür gözyaşardıcı şey alırsınız. Və bir qaz atomundakı cazibə qüvvələrini təhlil etsəniz, burada iki istiqamətə çəkildi. Adi ulduzun cazibəsi ilə adi ulduza doğru çəkildi və aşağıya doğru çəkildi & # 8211; Fəqət bu, başqa bir şeyin cazibə qüvvəsi ilə, nə olursa olsun, başqa istiqamətə çəkildi. Və bu zaman gözyaşardıcı yer, burada, buradakı bu zirvə, kompakt obyektə qarşı cazibə qüvvəsi daha böyükdür. Və bu o deməkdir ki, adi ulduzun səthindəki bu nöqtənin səthi, əslində bu material ulduzdan çəkilib kompakt cisim üzərində çəkilir. Nə olursa olsun, bir növ orbitə çıxır və kompakt obyektin ətrafında dövr edir.

Beləliklə, bir qaz axınınız var və bütün bunlar bir yığma diski deyilən böyük bir material diskində qalır. Beləliklə, qaz əsasən kompakt obyektin ətrafındakı orbitə çıxır. İndi orbitlər haqqında bir şey bilirsiniz. Bunlar tamamilə adi və hər bir atomun öz kiçik orbitinə sahibdir. Yörüncələr adi tənliklər dəsti ilə təsvir edilə bilən mükəmməl adi orbitlərdir. Və bununla bağlı bildiyiniz bir şey daxili orbitlərin xarici orbitlərdən daha sürətli getməsidir. Beləliklə, bir-birinin yanında, digərinin içərisində iki növ qaz təsəvvür edirsinizsə, içərisi daha sürətli getməlidir. Beləliklə, qazın fərqli hissələrini bir-birinə sürtürlər.

Beləliklə, bu qaz sürtünmə yaradır və sürtünmə iki şeyi edir. Birincisi, şeyləri qızdırır. Və o istilik üçün enerji haradan gəlir? Orbitdən enerji çıxarır və bu da öz növbəsində qazın spiral halına gəlməsinə gətirib çıxarır. Beləliklə, bu diskdəki qaz tədricən içəri girir. Olduğu kimi çox istilik yaradır, çox radiasiya yaradır. 1970-ci illərin əvvəllərində nümayiş etdirilən budur ki, belə bir yığma diskinin daxili hissələri milyonlarca dərəcəyə qədər qızdırıla bilər, bu da rentgen şüalarını izah etmək istədiyiniz şeydir. Beləliklə, daxili yığılma diski milyonlarca dərəcəyə qədər yüksəlir və bütün bu rentgen şüalarının gəldiyi yer & # 8217; Tamam Deməli, bu rentgen mənbələrinin, prinsipcə, olması lazım olan şeydir. Və indiyə qədər bu ümumi mənzərənin əsas etibarilə həqiqət olduğuna dair bir çox dəlil var. Suallar? Bəli?

Tələbə: Əvvəllər səndən bəhs etdiyim super super küt bir qara dəliyi birbaşa müşahidə etdiyimizi soruşanda, onlar da öz növbəsində bunlar [İşitilemez] kimi olardılarmı?

Professor Charles Bailyn: Yığma diskləri?

Tələbə: Bəli.

Professor Charles Bailyn: Bəli, tamamilə. Bunlar supermassive qara dəliklər ətrafında da müşahidə olunur. Kvazarlardan gələn işığın supermassive qara dəliklərin ətrafındakı yığılma disklərindən gəldiyi & # 8217; Onlarda da var. Yenə də bu qazın haradan gəldiyi sualı, rentgen ikili sənədlərdə olduğundan daha az aydın olur. Bəli, buna görədir.

Beləliklə, çox böyük qara dəliklərin mövcud olduğunu bilmək üçün iki yol var. Biri ətrafdakı şeylərin orbitlərindən, digəri isə yığılma diskindən çıxan emissiyadan. Ancaq həmişə qaz olmur. Gökadamızın mərkəzində olanı, yığılma diski yoxdur və buna görə, heç görmürük. Beləliklə, bəzi hallarda qaz yığırlar, digər hallarda yox. Çox güman ki, ikili ulduz sistemlərindəki qara dəliklərə də aiddir - bunlardan bir neçəsinin yoldaşına kütləni çəkəcək qədər yaxın olmadığı və bunları parlaq x-ray mənbələri olaraq görmədiyimiz.

Tələbə: Bu mütləq o deməkdir ki, yaxınlıqdakı obyektlər sabit deyildir və demək istədiyim, onlar tərəfindən ayrılmır?

Professor Charles Bailyn: Bağışlayın?

Tələbə: Bu o deməkdir ki, mütləq yaxınlıqdakı obyektlərin bu qara dəliklər tərəfindən ayrılmaması deməkdir & # 8211;

Professor Charles Bailyn: Yaxınlıqdakı obyektlər bir-birindən aralanmır. Bu vəziyyətdə yoldaş ulduz, qara dəlik tərəfindən tədricən bütün qazlarından təmizlənir. Ancaq bir az aralı olsaydı, tamamilə sabit bir orbit olardı. Digər suallar, bəli?

Tələbə: Niyə içəridə xaricdən daha yüksək bir sürət olmalıdır?

Professor Charles Bailyn: Ah. Bu daha kiçikdir. Bu daha böyükdür. Bəli?

Tələbə: Bəli, kompakt obyektiniz neytron ulduzudursa, o zaman pulsar da ola bilərmi?

Professor Charles Bailyn: Prinsipcə, ola bilərdi. Praktikada məlum olur ki, ətrafda fırlanan bütün qazlar maqnit sahəsinə və radio emissiyasına pis təsir edir. Beləliklə, praktik olaraq onlar pulsar olmaya meyllidirlər, amma prinsipcə ola bilərlər.

Tələbə: Həm də, tərifinə görə pulsar, pulsları görə biləcəyimiz bir şəkildə yönəldilmişdir, yoxsa [İşitilemez]

Professor Charles Bailyn: Yəni demək istədiyim budur, bunu dəqiq necə müəyyənləşdirməyinizdən asılıdır. Ancaq pulsar oxdan kənar bir maqnit sahəsindən radio yayan bir şeydir. Ehtimal olunur ki, əgər bizi keçməsə, bunun bir pulsar olduğunu bilməyəcəyik, ancaq qalaktikadakı başqa birisi ola bilər.

Tələbə: Tamam

Professor Charles Bailyn: Bu nöqtədə digər suallar? Tamam, buna görə bu x-ray ikili sənədləri tapdıqdan sonra, “Qara dəliklərin olub olmadığını deyə bilərsinizmi?” Sualı meydana çıxır.

İndi isə xatırlatım ki, neytron ulduzunun kütləsi Günəşin kütləsinin üç qatından az olmalıdır. Beləliklə, plan budur ki, yoldaşın orbitini müşahidə edirsən və kompakt obyektin kütləsini təyin edirsən. Və sənə göstərə bilməyəcəyim bir törəmə var, amma yenə də burada etdiyimiz işləri xatırladan qara dəlik veb saytına baxa bilərsən.

Gəlin yoldaşın zamana qarşı radial sürətini müşahidə edək və qalxır, enir. Və bundan iki şeyi təyin edirsən: orbital dövr və çağıracağım bu sinus əyrisinin amplitudası. K. Və belə çıxdı, aşağıdakı əlaqəni sübut edə bilərsiniz. Bunu sübut etmək əslində asandır, amma bunu etmək üçün üç səhifə lazımdır, buna görə də həyata keçirə bilmədim.PK 3 / 2πG kompakt obyektin kütləsinə bərabərdir & görmədiyiniz şeyin kütləsi, dəfə sin 3 mən. Bir saniyədə 1 üstəgəl adi ulduz olan cismin kütləsini, kompakt cisim kütləsinə bölündüyünü və bunun kvadrat şəklində olduğunu izah edəcəyəm.

Bəs indi niyə bunu edərdin? Beləliklə, bu bir az hesablama. Kepler & # 8217s qanunları ilə başlayırsınız. Üç səhifə cəbr edirsən. Sən bununla çıx. Dərslər serverində yazılmışdır. Niyə bunu edərdiniz və # niyə bunu bu formada ifadə edirdiniz? İşdə & # 8217s. Buna sözdə kütləvi funksiya deyilir və yalnız sürət əyrisindən müşahidə oluna bilər.

Tələbə: [İşitilməz]

Professor Charles Bailyn: Bəli, bütün müddət & # 8211bu yalnız. Buna kütləvi funksiya deyildi. Və burada sağdakı termin çox maraqlıdır, çünki görmədiyiniz obyektin kütləsi & # 8217; Yığcam cismin kütləsi, 1-dən az olanı, hər hansı bir bucağın sinusunu artırır.

Oh, deməliyəm mən burada, tam olaraq sizə doğru və uzaqlaşsa, bu obyektin görmə xəttinə meylidir. mən 90 dərəcədir. Bu şəkildə gəzirsə, sıfırdır. Radial sürəti müşahidə etdiyiniz üçün bu orada olmalıdır.

Ancaq bunun nə olduğu vacib deyil. Hər şeyin sinusu 1 və ya daha azdır. Hər hansı bir şeyin sinusu 1 və ya daha azdır. Beləliklə, buradakı bu müddət 1-dən az olmalıdır, altındakı bu müddət 1-dən çox olmalıdır. 1 üstəgəl kvadrat şəklində bir şey var. Beləliklə, alt hissədə 1-dən böyük bir termin var. Yəni asanlıqla müşahidə edə biləcəyiniz bu miqdar yığcam cisim kütləsindən azdır. Beləliklə, kütləvi funksiyanı ölçürsənsə və üç günəş kütləsindən böyük olarsa, yığcam obyekt də üç günəş kütləsindən çoxdur. Və bu doğrudursa, bir qara dəlik olmalıdır, çünki daha kiçik, o qədər kiçik olmalıdır ki, əks halda yalnız neytron ulduzu ola bilər. Yenə də neytron ulduzunun özünün kütləsindən daha böyükdür.

Bu müşahidənin aparılmasında orta texniki problem var. Məsələ burasındadır ki, bunu müşahidə etmək çətindir, çünki toplama diski çox parlaqdır. Beləliklə, toplama diski ulduzu daha yaxşı işıqlandırır. Xoşbəxtlikdən, təbiət bu problemi bizim üçün həll edir, çünki bu obyektlərin çoxunun aralıq artması var. Beləliklə, yığılma olur. Bütün bu rentgen şüalarını görürsən. Sonra müxtəlif səbəblərdən yığılma sönür. Və sonra, yığılma bitdikdə, yalnız yoldaş ulduzu görürsünüz və buna görə də yığma söndürüldükdə, bu ölçümü edə bilərsiniz.

Fəsil 4. X-şüaları ilə qara deliklərin tapılması [00:30:08]

Beləliklə, burada qara dəlik tapmaq üçün necə & # 8217; Birincisi, birdən-birə, yeni bir rentgen mənbəyi var. X-şüaları bu keçici sistemlərdən birində açılır. Sonra gözləyirsən. Sonra rentgen şüaları sönür. Bu, adətən bir neçə aydan sonra baş verir. X-şüaları söndükdən sonra yığma diskinin artıq olmadığı və kütləvi funksiyanı ölçdüyünüz deməkdir. Və sonra, bu üç günəş kütləsindən çoxdursa, məhz siz qazanacaqsınız, bir qara dəlik kəşf etdiniz. Və bu mənim çox sevdiyim hadisələrin ardıcıllığıdır. Mənə rəhbərlik etməyimə səbəb olan budur. Beləliklə, bunun real həyatda necə işlədiyinə dair bir nümunə göstərəcəyimi düşündüm. Görək, tamam. Budur & # 8211, icazə verin işıqları bir az aşağı salsın.

Düzdü, deməli bu, bir növ, sənətkarın x-ray ikili anlayışıdır. Budur yoldaş ulduz. Burada yığma diski & # 8217. Ortada aşağıda kompakt bir obyekt var ki, onu görə bilməyəcəksiniz. Bu qırmızı şeylərin dirəklərdən çıxan radio emissiyası olduğu güman edilir. Və kiçik qaz axınının birindən digərinə keçdiyini görə bilərsiniz. X-ray aktiv olduqda belə görünür. X-şüaları söndükdə nə olur, şeylər yalnız yığılma diskinin xarici hissəsində yığılır. Orada sürmək üçün kifayət qədər sürtünmə yoxdur, rentgen yoxdur və ümumiyyətlə, gördüyünüz yalnız yol yoldaşı ulduzu.

Beləliklə, icazə verin indi on beş ili geri götürüm.Bu, 1990-cı illərin əvvəllərində Yale'yə dosent vəzifəsinə gəldikdən qısa müddət sonra masamdan keçən bir şeydir. Bu astronomik teleqramdır. Bu köhnə bir sözdür. İndi əlbətdə hamısını e-poçtla edirik. Və bunlar cəlbedici xəbərlərin nəticələrini göylərdə paylamaq üçün bir sistemdir. Bilirsiniz, bir supernova və ya biraz həyəcan verici bir kuyruklu ulduz və ya göydə gedən həyəcan verici bir şey görürsünüzsə, onu bir il yarım yayımlamağı gözləyə bilməzsiniz, çünki o vaxta qədər yox olacaq və başqa heç kim bunu öyrənməyəcək. Beləliklə, digər insanların onları öyrənə bilməsi üçün iftar hadisələrinin xəbərlərini yaymaq üçün bu sistemimiz var.

Bu xüsusi vəziyyətdə, burada bir dəstə astro jargonu var. Başlığa diqqət yetirməli olduğunuz tək şey. "Musca bürcündə X-ray keçici." Muscada qəfildən yeni rentgen mənbəyi peyda oldu. Bu uşaqlar tapdılar.

Musca Fly Musca bürcünü eşitməmisiniz & # 8211Musca the Fly. Bəli. Bunu eşitməməyinizin iki səbəbi var & # 8217. Biri cənub yarımkürədədir. Buradan görə bilməzsən. Ancaq digər səbəb bürc üçün olduqca acınacaqlı bir bəhanədir. Bir, pis, dördüncü böyüklükdə bir ulduz. Buna görə Fly deyirlər, elə deyilmi? Ancaq göyün o hissəsini bir şey adlandırmaq məcburiyyətində qaldılar və içərisində bu obyekt olduğu üçün indi mənim ən sevimli bürcümdür.

Hər halda, Muscada qəfildən parlaq bir rentgen mənbəyi ortaya çıxdı. Bir ay və ya daha sonra, rentgen mənbəyi hələ də parlaq idi. Özümü bu sevimli yerdə tapdım. Bu, digər şeylər arasında cənub yarımkürəni görə biləcəyiniz Çilidə bir rəsədxanadır. Və burada göstərilən iki teleskop o vaxtlar cənub yarımkürədəki ən böyük, ən güclü teleskop idi. Bu yalnız bir miqyas hissi vermək üçün qapıdır.

Budur, bu planda ön planda olan, bu şəkildə böyüdülmüş, amma əslində ondan daha kiçik olan, sizə deməliyəm ki, Yale İmperatorluğunun ən uzaq dayaqlarından biridir. Bu, Yale'nin bir metrlik teleskopudur. Konnektikutun Bethany şəhərində inşa edildi və sonra 1970-ci illərin əvvəllərində kimsə dedi ki, Connecticut bir tədqiqat teleskopuna sahib olmaq üçün həqiqətən axmaq bir yerdir, hər zaman qar yağır. Beləliklə, onlar onu götürüb Çiliyə apardılar. Beləliklə, indiyə qədər yalnız ikinci ən yaxşı tədqiqat teleskopumuz var və mən buna çox həvəs göstərirəm.

Beləliklə, Muskada bu rentgen mənbəyinin tapılmasından bir neçə ay sonra özümü bu teleskopda müşahidə etdim. Beləliklə, edəcəyimi düşündüyüm proqramı boşa verdim və bunun əvəzinə o şeyə baxdım. Və tapdığım hər 10,5 saatdan bir az daha parlaq, daha sonra bir az solğunlaşdı və biraz daha parlaq oldu. Və bu, yığılma diski hələ də var idi, ehtimal ki, bu, bir az təsirləndi, məsələn, yığılma diskinin qarşısından keçən yoldaş ulduzu və ya buna bənzər bir şey.

Beləliklə, öz teleqramımı atdım. Bunlardan bilməli olduğunuz iki şey var. Bu mənəm. Digəri isə, mənbənin parlaqlığında orbital dövr ola biləcək 10,5 saatlıq bir modulyasiya olduğunu iddia etdim. Bunu bilmək maraqlı bir şeydir, çünki orbital dövrü bilirsinizsə, bilirsinizsə P kütləvi funksiyada və bunun bir qara dəlik ola biləcəyini düşünürsənsə, nə qədər böyük olduğunu anlaya bilərsən K bunun qara dəlik olması üçün olmalıdır. Cavab budur ki, bu şeyin radial sürətini ölçsəydiniz, saniyədə 800 kilometr və ya daha çox olsaydı, maksimum ilə minimum radial sürət arasındakı fərq & # 8211 olardı, onda bu sistemdəki kompakt obyekt qara dəlik olmaq.

Problem idi, bu ölçümü edə bilməzdim, çünki ilk növbədə Yale teleskopu bunu etmək üçün kifayət qədər güclü deyildi. İkincisi, yığma diski yoldaşın müşahidələrinə imkan verməyəcək qədər parlaq idi. Beləliklə, bunu əvvəllər etmiş bir neçə nəfərlə birləşdim: MIT-dən Ron Remillard, Smithsonian-dan Jeff McClintock. Və böyük teleskopda vaxt almaq üçün müraciət etdik.

Sizə göstərdiyim böyük teleskop Milli Rəsədxanadan gəldi və ona vaxt ayırmaq üçün bir təklif yazmalısınız. Bir çox insan buna vaxt ayırmaq istəyir. Olduqca rəqabətlidir. Ancaq yaxşı bir təklif yazdıq. Beləliklə, növbəti il, rentgen şüaları söndükdən sonra, bu radial sürət əyrisini etmək üçün bizə böyük teleskopda üç gecə teleskop vaxtı verdilər.

Beləliklə, yalnız sizi yönləndirmək üçün, burada Çili & # 8217s. Budur, paytaxt Santiago. Cerro Tololo, And dağlarında, burada. Beləliklə, bu nəhəng təyyarə gəzintisinə çıxıb sonra buraya sürmək üçün sürücülük edirsiniz. Və sonra nə baş verdiyini görməyəcəkdi. İlk gecə yağış yağdı. Bu bir növ peşə təhlükəsidir. Çilidə bütün bu teleskopların olmasının səbəbi teleskop qoymaq üçün əla bir yer olan səhrada dağların olmasıdır. Göründüyü kimi səhrada belə bəzən buludlu olur, bəzən yağış yağır. Bu ilk gecə idi, yəni çıxdı.

İkinci gecə & # 8211oh, maraqlı idi, dolu yağdı. Heç vaxt dolu içərisində altı mərtəbəli hündür, içi boş polad binada olub olmadığınızı bilmirəm. Çox maraqlı bir təcrübədir, amma elmi cəhətdən məhsuldar deyil. Beləliklə, bilirsiniz, sizə yatmaq üçün bu az otaqları verirlər, yüngül və səssizdir, çünki gündüz yatmalısınız. Beləliklə, bu çox dramatik bir an var. Günortadan sonra saat 4: 00-da oyanırsınız və bulud olub olmadığını görmək üçün kölgələri qaldırırsınız. Beləliklə, xoşbəxtlikdən, üç gecəmizin üçüncüsü, hamısı aydındı. Fırtına keçdi və o zaman bacardıq, sonra da bu binada bir yerdə oturduq və müşahidələrimizi edə bildik. Beləliklə, nə etdiyimizi sizə göstərim.

Budur 3 aprel 1992-ci il gecəsi, radial sürətə qarşı bir saat, vaxt və saatın bir sahəsi. Beləliklə, bu bir radial sürət planı olacaqdır. İlk müşahidə etdiyimiz şey gün batandan dərhal sonra bu məqam idi. Və obyektin saniyədə 250 kilometrə yaxınlaşdığını görürsən. Bu onsuz da çox yaxşı bir xəbərdir. Çünki saniyədə 250 kilometr qalaktikanın qaçma sürətindən bir qədər çoxdur. Beləliklə, bir şeyin bu cür sürətə sahib olmasının yeganə səbəbi, yaxınlıqdakı başqa bir obyektin ətrafındakı orbitdə olsaydı və ya qalaktikadakı obyektlər ümumiyyətlə o qədər parlaq olmasaydı.

Beləliklə, bir neçə daha müşahidələr etdik. Üçüncü müşahidədən sonra bu sistemin əsas parametrlərinin az-çox düzgün olduğu aydın oldu. Saniyədə 250 kilometr sürətlə bizə gəlməyə başladı. Bir neçə saat sonra saniyədə 200 kilometr sürətlə bizdən uzaqlaşırdı. Beləliklə, sadəcə iki saat içində bizə yüksək sürətlə gəlməkdən, bizdən uzaqlaşmağa döndü. Yəni, yaxşıdır. Bir orbitdədir. Çox qısa bir müddətə sahib bir orbitdədir. Beləliklə, bu çox ümidverici idi.

Sonra daha çox məlumat topladıq. Gecə yarısına qədər özümüzdən olduqca məmnun olduq, çünki nə baş verdiyini görə bilərsiniz. İndi saniyədə 400 kilometr sürətlə bizdən uzaqlaşacaq, amma açıq şəkildə dönüb bu yolla getmək üzrədir. Bu dönüşdən 5 saat əvvəl ekstrapolyasiya etsəniz, burada bir nöqtə əldə etmiş olacaqsınız. Bu mənfi 400-dən pozitiv 400-ə gedəcək demək idi. Yəni saniyədə 800 kilometr. Buna inanırsınızsa, deməli bu bir qara dəlikdir.

Beləliklə, özümüzdən olduqca məmnun olduğumuzu hiss edirik. Yerli atəş suyundan kiçik bir şüşə açdıq və Pisco adlı çoxlu şeylər açdıq. Bunu etməyiniz lazım deyildi, düzdür? Ağır maşın işləməyiniz lazım deyildi. Təbiət də mehriban deyildi. Buna görə cəzalandırıldıq. Kiçik bir zəlzələ oldu. Çili & # 8217s bir zəlzələ bölgəsindədir və bu da həssas hizalı optiklər üçün pis şeylər yaradır. Beləliklə, növbəti məqam heç yazdığımız məqamda izah etmədiyimiz səbəblərdən bir az əyilmişdi. Və sonra, bir müddət özümüzü yenidən düzəldərkən bir müddət heç bir məlumat almadığımız bir boşluq var idi.

Və sonra, burada növbəti məqam & # 8217s. Beləliklə, indi, bu, yenidən təşviq edir. Və sonra, gecənin sonuna doğru daha çox məlumat toplandı. Beləliklə, şəfəq gəlməyə başlayarkən başladığımız yerə qayıtdıq. Şey saniyədə 250 kilometr sürətlə bizə tərəf gəlirdi. Və həqiqətən hər şeyi çırpmaq üçün burada bir nöqtəyə daha ehtiyacımız vardı.

Problem ondadır ki, obyekt, əlbətdə ki, indi Qərbdə qurulur. Bilirsən, dünya çevrilir, beləliklə cisimlər Şərqdə yüksəlir və qərbdə qurulur. Və bir obyektin ardınca qərbə doğru bir teleskop təsəvvür edə bilsəniz, buna bənzər bir işarə var. Bu teleskopdakı əsas optik element nəhəng bir güzgü, dörd metr enində bir güzgüdür. Beləliklə, on üç fut arasında. Və xüsusilə də cıvatalı deyil, çünki güzgüdə boltlar qoyarsanız, temperaturdakı dəyişikliklər boltların ölçüsünü dəyişdirəcək və optikləri düzəltmədən atacaq. Beləliklə, sadəcə orada oturmaq və bu şəkildə əyilmək & # 8217; Və nəhayət, bilirsən, düşəcək, yerə yıxılacaq.

Bir astronomun cənub yarımkürəsindəki ən böyük teleskopun əsas güzgüsünü qırması yeddi ildən çox bədbəxtlikdir. Beləliklə, astronomların teleskopu əslində özləri hərəkət etdirməsinə icazə vermirlər. Bu çox təhlükəli olardı. Bunu etmək üçün mütəxəssislər yetişdiriblər. Və təlim keçmiş mütəxəssis bu anda bizə dedi ki, bilirsiniz ki, “Siz bu obyekti izləməyi dayandırmalısınız. Təhlükəsizlik limitlərini aşırıq "və s.

Və dedik ki, elm adamları kimi, "Xeyr, yox, elmin marağı üçün bir nöqtəmiz daha olmalıdır". Bu mübahisələr bir müddət davam etdi və fişini üzərimizə çəkmək istəyirdilər. Və sonra dedik, “tamam, yaxşı”, bilirsən, “başa düşürük. Teleskopun təhlükəsizliyi hər şeydən vacibdir. ” Ancaq mübahisə zamanı bir nöqtə daha topladıq. Beləliklə, bu saniyədə 400 kilometrə yaxınlaşaraq bizə tərəf gəldiyinə görə, buradakı çırpınan bir şeydir. Beləliklə, özümüzdən çox razıyıq.

Səhər yeməyində ən uyğun sinus əyrisini tapmaq məşqini etdik. Bax budur. Kütləvi funksiyanın nə olduğunu işləsəniz və orbital dövr 10,5 saatdır və kütlə funksiyası Günəşin kütləsindən 3,1 dəfə çoxdur. Beləliklə, çox yaxşı, çox yaxşı bir xəbər. Bunu artı və ya mənfi 0,05 fərq edəcəksən. Verilər & o qədər də yaxşı deyil. Daha sonra bu şey haqqında daha çox məlumat əldə etdik. Təxminən 3.1 olduğu ortaya çıxdı. Ancaq o düsturun bu günahı olduğunu xatırladığınız da doğrudur & # 8211 mən içində. Və başqa yolla meylin nə olduğunu müəyyənləşdirə bildik. Və artıq bu cismin bu ikili sistemin içərisində təxminən yeddi günəş kütləsi olan kompakt bir cisimə sahib olduğu aydın oldu. Çox gözəl bir şey.

Bu yazını dərc etdik. Digər insanlar başqa sənədləri çap etdilər. İndiyə qədər & # 8211oh, səhəri gündən teleqramımızı burada & # 8217; Yenə də kütləvi funksiyanın dəyərinin 3.1 olması istisna olmaqla, gobbledygook, "birincilin qara dəlik olduğuna dair dinamik sübutlar təqdim edir."

Beləliklə, “Musca Bürcündə tapılan qara delik” adlı bir sənəd dərc etmək istədik. İnsanlar buna bir az ehtiyatla yanaşdılar. Dedilər, bilirsən, hələ Einşteynin nisbiliyinin doğru olduğunu sübut etməmisən. Einstein səhv edirsə, bunun mütləq bir qara dəlik olması lazım deyil. Dedik ki, gəl. Einşteynin haqlı olduğunu düşünürsən. Dedilər, yaxşı, bəlkə də yox. Beləliklə, bunları “dinamik təsdiqlənmiş qara dəlik namizədləri” adlandırırıq. Bu, rəsmi sözdür.

Budur bu şeylərin Günəşə və Merkura qədər ölçülən cari kolleksiyası. Baxdığımız, çox yaxın olanıdır. 10,5 saatlıq bir orbitdir. Bu şey, daha böyük, otuz saatlıq [düzəliş: otuz günlük] orbit, daha böyük yol yoldaş ulduz. Ancaq buradakı qara dəliklərin hamısı Günəşin kütləsindən beş ilə on beş qat arasındadır.

Beləliklə, on beş il sonra, bu şeylərin bütöv bir kolleksiyası var. Neytron ulduzları olduğu bir şeylər toplusu da var. Beləliklə, indi bir təcrübə edə bilərsiniz. Və ümumi nisbilik təcrübəsi edə bilərsiniz. Budur & # 8217 Bunu sizin üçün atlayacağam. Və hadisə üfüqlərinin həqiqətən mövcud olub olmadığını özünüzdən soruşa bilərsiniz.

Beləliklə, burada təcrübə & # 8217. Neytron ulduzları olan bir çox şeyiniz var. Qara dəlik olan başqa bir düzənə yaxın şeyiniz var. Hər ikisinə benzin tökürsən. Və həqiqətən & # 8211bilirsiniz ki, yoldaş ulduzların etdikləri budur. Bütün bu rentgen şüalarına sahib olmalarının səbəbi budur.

Qaz neytron ulduzuna düşərsə nə olar? Çox sürət alır və işıq sürəti ilə getməyə başlayır və səthə vurur. Beləliklə, səthə dəyəndə bütün kinetik enerjisi, bütün istilik enerjisi dayanmalıdır. Kinetik enerji dayanır və bu enerjinin hamısı neytron ulduzunun səthinə axır, birtəhər sərhəd təbəqəsi adlandırılan & bir şəkildə yenidən şüalanmalı olur. Əsasən neytron ulduzunun səthini qızdırır. Bu səth qatından rentgen şüaları alırsınız.

Qara bir çuxura düşən qaz bunu etməz & # 8217. Doğrudan hadisə üfüqünə düşür. Və bu qazdakı kinetik enerji və istilik enerjisi yalnız qara dəliyin kütləsinə kömək edir və yenidən şüalanmır. Deməli, proqnozunuz budur ki, bir neytron ulduzuna qara dəliyə düşən kütlə üçün eyni miqdarda kütlə üçün neytron ulduzunun daha parlaq olacağını təxmin edərdiniz, çünki toplama materialının gətirdiyi bu əlavə enerjinin hamısı şüalanacaqdır & # 8211 , qara dəlik vəziyyətində olmazdı. Yalnız qara dəliyin özü tərəfindən tutulacaqdı.

Beləliklə, son zamanların ən mürəkkəb rentgen teleskopu ilə insanlar, qara dəlik və neytron ulduzlarını müqayisə edilə bilən miqdarda yaydıqları bir vəziyyətdə ölçməyə çalışdılar & kütlə yığılma nisbətinin, toplandığı kütlə miqdarının müqayisə edilə biləcəyi yerlərdə. Deməli, buradakı qara şeylər qara dəliklərdir. Açıq dairələr neytron ulduzlarıdır. Bu, parlaqlığın ölçüsüdür və loqaritmikdir. Beləliklə, bu 10 -8, 10 -6 və bəzi axmaq vahidlər dəstidir.

Beləliklə, burada və burada, bu 100 faktordur. Bu, orbital dövrdür. Orbital dövrü qurma səbəbi, kütləvi yığılma miqdarının orbital dövrlə mütənasib olduğunu düşünmək üçün yaxşı bir səbəb var. Beləliklə, uzun orbitlərin daha qısa müddətə nisbətən daha çox kütləvi artma gözləyirsiniz.

Ancaq bu qrafikin mənası aydındır. Neytron ulduzları, neytron ulduzları və qara dəlik kimi düşündüyümüz şeylər arasındakı parlaqlıqda bir yük maşınını təqribən 100 dəfə keçə biləcəyiniz bir boşluq var. Beləliklə, bunun təfsiri qara dəliklərin bir səthə sahib olmamasıdır. Çünki səthləri olsaydı, bu əlavə enerjinin hamısı neytron ulduzları vəziyyətində olduğu kimi yayılmalı idi.

Fəsil 5. Nəticə [00:46:43]

Beləliklə, bu, güclü sahələrin ümumi nisbilik sınağına doğru ilk addımdır. Yalnız bir ilk addımdır, çünki həqiqətən kütlənin nə qədər düşdüyünü və kütlə axınının həndəsəsinin nə olduğunu və çox mürəkkəb bir qaz dinamikasının bir dəstəsini anlamalısan. Buna bəzən “qastrofizika” da deyilir. Beləliklə, bu işlərlə tam olaraq nələrin baş verdiyini sınamaq və başa düşmək üçün indi üzərində işlədiyimiz şeylər & # 8217; Əgər kimsə bunu başa düşsəydi, hadisələrin üfüqlərinin mövcud olduğuna dair bir sübut göstərmək üçün belə bir hiylə qura bilərsiniz. Beləliklə, bu növ sizi güclü sahə nisbiliyi və qara dəliklər araşdırmasında 2007-ci ilə qədər gətirir. Və bu, kursun bu hissəsinin sonu oldu. Bu, semestrin bu bölməsinin sonu oldu. Yaxşı bir ara verin və sonra bir sınaqla sizi əzablandıracağıq.


Qeyd: elm adamları ilk bilinən & # 8216 fırtına & süper kütləvi qara dəlikləri aşkar etdilər

Gökadalar və onların böyük böyük qara dəlikləri arasında sıx bir əlaqə var. Cisimlər, bəlkə də mərkəzi qara dəliklərin toz və qaz yığarkən yaratdığı “küləklərin” təsiri ilə birlikdə inkişaf edir. Qara dəliklərin cazibə qüvvəsi, bu alovlanan şeyləri inanılmaz dərəcədə yüksək sürətlərə sürətləndirir və digər materialları xaricə ata biləcək enerjini sərbəst buraxır. Əlaqəli: Kainatın qara dəlikləri (şəkillər)

"Sual budur ki, kainatda qalaktik küləklər nə vaxt yarandı?" Yaponiya Milli Astronomik Rəsədxanasının (NAOJ) tədqiqatçısı Takuma Izumi açıqlamasında belə dedi. "Bu, vacib bir sualdır, çünki astronomiyada vacib bir problemlə əlaqədardır: qalaktikalar və supermassive qara dəliklər necə birlikdə inkişaf etdi?" 14 iyun tarixində The Astrophysical Journal-da onlayn yayımlanan yeni nəticələr, qalaktikalar və onların mərkəzi qara dəlikləri arasındakı çox sıx və çox köhnə bir əlaqəyə daha çox işıq tutdu.

HSC J124353.93 + 010038.5 Yerdən 13.1 milyard işıq ili uzaqlıqdadır. Bu da onu bir rekord qıran edir: Tədqiqatçılar, böyük küləklə bilinən ən qədim qalaktikanın təqribən 13 milyard işıq ili uzaqlıqdakı bir obyekt olduğunu söylədi. "Müşahidələrimiz, coevolutionary əlaqələrin təxminən 13 milyard il əvvəl də mövcud olduğunu proqnozlaşdıran son yüksək dəqiqlikli kompüter simulyasiyalarını dəstəkləyir" dedi. "Gələcəkdə bu cür cisimlərin çoxunu müşahidə etməyi planlaşdırırıq və bu cisimdə görülən ilkin coevolution-un o dövrdəki ümumi kainatın dəqiq bir mənzərəsi olub olmadığını aydınlaşdırmağı ümid edirik."

Sonra qrup Çilidəki güclü radio teleskoplar şəbəkəsi olan Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) istifadə edərək bu qalaktikalarda qazın hərəkətini araşdırdı. ALMA məlumatları, HSC J124353.93 + 010038.5 adlanan bir qalaktikanın, təxminən 1,1 milyon mil / saat (1,8 km / s) sürətlə hərəkət edən qalaktik bir küləyin olduğunu ortaya qoydu. Takumi bu sualları araşdıran bir tədqiqatçı qrupuna rəhbərlik etdi. NAOJ’in Havaydakı Subaru Teleskopundan istifadə edərək elm adamları, Yerdən ən az 13 milyard işıq ili uzaqlıqda olan 100-dən çox qalaktika-supermassive qara dəlik ikilisini tapdılar, yəni 13 milyard ildən çox əvvəl mövcud olduqlarını ifadə etdilər. (İşıqlarının Yerə çatması üçün bu qədər vaxt tələb olundu.) Kainat o zaman gənc idi, nisbətən Böyük Partlayış təxminən 13.82 milyard il əvvəl meydana gəldi.

Mənbə Mike Wall, "Yadda var" (Grand Central Publishing, 2018 müəllifidir Karl Tate), yad həyat axtarma haqqında bir kitabın müəllifidir.Onu Twitter-də izləyin @michaeldwall. Bizi Twitter @ Spacedotcom və ya Facebook-da izləyin.


İlkin qara dəliklər ovunda

Andromeda qalaktikası, Samanyolu'nun ən yaxın qonşu qalaktikasıdır, 2,5 milyon işıq ili uzaqlıqdadır. Kredit: HSC Layihəsi / NAOJ

Qaranlıq maddənin millimetr hissəsinin bir hissəsini təşkil edən ilkin qara dəliklərdən hazırlana biləcəyi nəzəriyyəsi Kavli Kainat Fizika və Riyaziyyat İnstitutunun (Kavli IPMU) rəhbərlik etdiyi tədqiqatçılar qrupu tərəfindən istisna edilmişdir.

1974-cü ildə fizik Stephen Hawking, ilk partlayışdan sonra bir saniyəlik hissədə ibtidai qara dəliklərin necə meydana gələ biləcəyini izah etdi. İlkin qara dəliklərin kiçik bir ləkədən günəşimizin 100.000 qatına qədər kütlələri ola bilər. Bunun əksinə olaraq, astronomik müşahidələr nəticəsində aşkarlanan supermassive qara dəliklər ən az yüz min il sonra meydana gəlməyə başladı və günəşimizdən milyonlarla və ya milyard qat daha böyükdür. Hər ölçüdə ilkin qara dəliklər aşkarlanmadığından, tutulmaz qaranlıq maddə üçün maraqlı bir namizəd olmuşlar.

Hal-hazırda bildiyimizə görə, bariyonik maddə kainatdakı bütün maddələrin yalnız yüzdə 5-ni təşkil edir. Qalanı ya qaranlıq maddədir (yüzdə 27), ya da qaranlıq enerjidir (yüzdə 68), hər ikisi hələ fiziki olaraq aşkarlanmamışdır. Ancaq tədqiqatçılar qaranlıq maddənin mövcud olduğuna əmindir, çünki onun kainatımızdakı təsirini görə bilərik. Qaranlıq maddənin cazibə qüvvəsi olmasaydı, Samanyolu Qalaktikamızdakı ulduzlar bir-birindən uçurdu.

Kavli IPMU tədqiqatçıları Masahiro Takada, Naoki Yasuda, Hiroko Niikura və Yaponiya, Hindistan və ABŞ-dan olan əməkdaşlıq edənlər, ilk növbədə qara dəliklərin, xüsusən ayın kütləsi ilə əlaqədar olanların qaranlıq maddə ola biləcəyi nəzəriyyəsini sınamaq üçün bu kiçik qara rəngləri axtardılar. 2,5 milyon işıq ili uzaqlıqdakı Süd Yolunun ən yaxın qonşu qalaktikası olan Andromeda Qalaktikası ilə Yer kürəsi arasındakı deliklər.

Ulduzdan potensial cazibə obyektivi ilə, ehtimal ki, ilkin bir qara dəlik ilə böyüdülmə xüsusiyyətlərini göstərən məlumatlar. Subaru Teleskopunu götürməyə dair məlumatların başlamasından təxminən 4 saat sonra bir ulduz daha parlaq parlamağa başladı. Bir saat keçməmiş ulduz daha solğunlaşmadan zirvə parlaqlığına çatdı. (Soldan sağa) orijinal şəkil, parlaq şəkil, diferensial görüntü və qalıq görüntü. Niikura və s.

"Məni bu layihə ilə maraqlandıran şey, qaranlıq maddənin təbiətini açmağa göstərəcəyi böyük təsir idi" deyir Niikura. "İlkin qara dəliklərin kəşfi tarixi bir nailiyyət olardı. Mənfi bir nəticə belə tədqiqatçılar üçün kainatın necə başladığı ssenarisini bir-birinə bağlayan dəyərli məlumatlar olacaqdır."

Qara dəliklər axtarmaq üçün qrup qravitasiya obyektiv effektindən istifadə etdi. Qravitasiya linzaları əvvəlcə Albert Einstein tərəfindən izah edildi, ulduz kimi uzaq bir cisimin bir ulduz kimi bir ulduz ilə Yer arasındakı kütləli bir cisimin cazibə qüvvəsi təsirindən pozulmasının mümkün olduğunu söylədi. Kütləvi cisimin cazibəsi, ulduzun işığını bükərək yer üzündə insan müşahidəçiləri üçün daha parlaq və ya təhrif edilmiş bir böyüdücü şüşə lens kimi hərəkət edə bilər.

Bir ulduz, bir qara dəlik və Dünya daim ulduzlararası kosmosda hərəkət etdikləri üçün, bir ulduz bir cazibə obyektivinin yolu boyunca irəlilədikcə tədricən parlaqlaşacaq, sonra Yerdəki müşahidəçilərə sönəcəkdir. Beləliklə, tədqiqatçılar Havaydakı Subaru Teleskopundakı Hyper Suprime-Cam rəqəmsal kamerası sayəsində bütün Andromeda Galaxy-nin 190 ardıcıl şəklini çəkdilər. Qaranlıq maddə ilkin qara dəliklərdən və bu vəziyyətdə, Aydan daha yüngül olanlardan hazırlanırsa, tədqiqatçılar 1000 qravitasiya mikrolensi tapacağını gözləyirlər. Bu təxminləri bütün qalaktikanın halosundakı qaranlıq maddənin ilkin qara dəliklərdən ibarət olduğunu və Andromeda qalaktikasında ilkin bir qara dəlikdən təsirlənə bilən ulduzların sayını və nəhayət avadanlıqlarının şanslarını nəzərə alaraq hesabladılar. cazibə qüvvəsi mikrolens hadisəsini ələ keçirmək.

Teleskop 90 milyon ulduzu çəkdi. Komandanın bütün səs-küy və qeyri-cazibə obyektiv hadisələrini məlumatlardan süzməsi iki il çəkdi. Sonda yalnız parlayan və solğun olan bir ulduzu müəyyənləşdirə bildilər - ehtimal ki, ilkin bir qara dəliyi təklif edir - bütün qaranlıq maddələri meydana gətirmələrinin ehtimalı azdır.


Mündəricat

Supermassive qara dəliklər klassik olaraq kütləsi 0,1 milyon ilə 1 milyon M arasındakı qara dəliklər olaraq təyin edilir . [9] Bəzi astronomlar, ən azı 10 milyard M qara dəlik etiketləməyə başladılar ultramassive qara dəliklər kimi. [10] [11] Bunların çoxu (TON 618 kimi) olduqca enerjili kvazarlarla əlaqələndirilir. Daha böyük olanları da kütlələri 100 milyard M-dən çox olan möhtəşəm şəkildə böyük qara dəliklər (SLAB) adlandırılmışdır . [12] Hal-hazırda olduqca böyük qara dəliklərin gerçək olduğuna dair bir dəlil olmadığını qeyd etsələr də, demək olar ki, bu ölçüdə olan supermassive qara dəliklərin olduğunu qeyd etdilər. [13] Bəzi tədqiqatlar, parlaq akkretatorlar olduğu halda qara dəliyin çatacağı maksimum kütlənin sıraya aid olduğunu irəli sürdü.

Supermassive qara dəliklər onları aşağı kütlə təsnifatlarından aydın şəkildə ayıran fiziki xüsusiyyətlərə malikdir. Birincisi, hadisə üfüqünün yaxınlığındakı gelgit qüvvələri supermassive qara dəliklər üçün əhəmiyyətli dərəcədə zəifdir. Hadisələr üfüqündə bir cəsəddəki gelgit qüvvəsi kütlənin kvadratı ilə tərs mütənasibdir: [16] Yer səthindəki və 10 milyon M hadisə üfüqündəki biri. baş və ayaqları arasında eyni gelgit qüvvəsi haqqında qara dəlik təcrübəsi. Ulduz kütləvi qara dəliklərdən fərqli olaraq, qara dəliyə qədər dərinliyə qədər əhəmiyyətli bir gelgit qüvvəsi yaşamaz. [17] Bundan əlavə, bir SMBH-nin hadisə üfüqindəki orta sıxlığının (qara dəliyin kütləsi, Schwarzschild radiusundakı boşluq həcminə bölünməsi ilə müəyyən edilir) nisbətinin daha az olduğunu qeyd etmək bir qədər əksdir. su. [18] Bunun səbəbi Schwarzschild radiusunun kütləsi ilə birbaşa mütənasib olmasıdır. Kürə cisimin həcmi (dönməyən qara dəliyin hadisə üfüqü kimi) radiusun kubu ilə düz mütənasib olduğundan, qara dəliyin sıxlığı kütlənin kvadratı ilə tərs mütənasibdir və beləliklə daha yüksəkdir kütləvi qara dəliklərin orta sıxlığı daha azdır. [19]

Bir supermassive qara dəlik hadisə üfüq radiusu

1 milyard M Uranus planetinin orbitinin yarı böyük oxu ilə müqayisə edilə bilər. [20] [21]

Supermassive qara dəliklərin necə tapıldığının hekayəsi Maarten Schmidt tərəfindən 3C 273 radio mənbəyinin 1963-cü ildə araşdırılması ilə başladı. Əvvəlcə bunun bir ulduz olduğu düşünülürdü, lakin spektri şaşırtıcı idi. Cisimin Yerdən uzaqlaşdığını göstərən qırmızı rəngdə sürüşdürülmüş hidrogen emissiya xətləri olduğu təyin olundu. [22] Hubble qanunu, obyektin bir neçə milyard işıq ili uzaqlıqda olduğunu və bununla da yüzlərlə qalaktikanın enerji ekvivalenti yayması lazım olduğunu göstərdi. Yarımulduzlu bir cisim və ya kvasar adlandırılan mənbənin işıq dəyişmələrinin dərəcəsi, yayan bölgənin bir parsek və ya daha az bir diametrə sahib olduğunu irəli sürdü. 1964-cü ilə qədər dörd belə mənbə müəyyən edilmişdir. [23]

1963-cü ildə Fred Hoyle və W. A. ​​Fowler, kvazarların kompakt ölçüləri və yüksək enerji çıxışı üçün bir izahat olaraq hidrogen yanan supermassive ulduzların (SMS) mövcudluğunu təklif etdilər. Bunların kütləsi təxminən 10 5 - 10 9 M olacaqdır . Bununla birlikdə, Richard Feynman, müəyyən bir kritik kütlənin üstündəki ulduzların dinamik olaraq qeyri-sabit olduğunu və ən azı dönməz olduqları təqdirdə qara bir çuxura düşəcəklərini qeyd etdi. [24] Bundan sonra Fowler bu supermassive ulduzların bir sıra çökmə və partlayış salınımlarına məruz qalacağını və bununla da enerji çıxışı modelini izah etməsini təklif etdi. Appenzeller və Fricke (1972) bu davranışın modellərini düzəltdilər, lakin dönməyən 0.75 × 10 6 olduğu qənaətinə gəlinən ulduzun hələ də çökəcəyini tapdılar. M SMS "hidrogenini CNO dövrü ilə yandıraraq qara çuxura çökməkdən xilas ola bilməz". [25]

Edwin E. Salpeter və Yakov Zeldoviç 1964-cü ildə kütləvi kompakt bir cismin üzərinə düşən maddənin kvazarların xüsusiyyətlərini izah edəcəyi təklifini verdilər. Bunun üçün təxminən 10 8 M kütlə lazımdır bu obyektlərin çıxışı ilə uyğunlaşmaq. 1969-cu ildə Donald Lynden-Bell qaz vuran qazın mərkəzi "Schwarzschild boğazı" na fırlanan düz bir disk meydana gətirəcəyini qeyd etdi. Yaxınlıqdakı qalaktik nüvələrin nisbətən aşağı çıxışının bunların köhnə, hərəkətsiz kvazarlar olduğunu nəzərdə tutduğunu qeyd etdi. [26] Bu arada, 1967-ci ildə Martin Ryle və Malcolm Longair qalaktikadan kənar radio emissiya mənbələrinin demək olar ki, hamısının nisbi nisbətdə sürətlərdə qalaktikalardan atıldığı bir model ilə izah edilə biləcəyini irəli sürdülər. [27] Martin Ryle, Malcolm Longair və Peter Scheuer bundan sonra 1973-cü ildə kompakt mərkəzi nüvənin bu nisbi təyyarələr üçün orijinal enerji mənbəyi ola biləcəyini irəli sürdülər. [26]

Arthur M. Wolfe və Geoffrey Burbidge 1970-ci ildə eliptik qalaktikaların nüvə bölgəsindəki ulduzların böyük sürət dispersiyasının yalnız nüvədəki adi ulduzlarla izah edilə biləndən daha böyük bir kütlə konsentrasiyası ilə izah edilə biləcəyini qeyd etdilər. Davranışın 10 10 M-ə qədər olan böyük bir qara dəlik ilə izah edilə biləcəyini göstərdilər və ya kütlələri 10 3 M-dən aşağı olan çox sayda kiçik qara dəlik . [28] 1978-ci ildə aktiv elliptik qalaktika Messier 87-in nüvəsində kütləvi bir qaranlıq cismin dinamik sübutları tapıldı, əvvəlcə 5 × 10 9 olaraq qiymətləndirildi M . [29] 1984-cü ildə Andromeda qalaktikası və 1988-ci ildə Sombrero qalaktikası da daxil olmaqla, digər qalaktikalarda oxşar davranışın kəşfi başladı. [4]

Donald Lynden-Bell və Martin Rees 1971-ci ildə Samanyolu qalaktikasının mərkəzində böyük bir qara dəlik olacağını fərziyyə etdilər. [30] Oxatan A *, 13 və 15 fevral 1974-cü il tarixlərində astronomlar Bruce Balick və Robert Brown tərəfindən Milli Radio Astronomiya Rəsədxanasının Yaşıl Bank İnterferometrindən istifadə edərək aşkarlanmış və adlandırılmışdır. [31] Qravitasiya səbəbindən sıx və hərəkətsiz olduğu senkrotron şüalanma yayan bir radio mənbəyi kəşf etdilər. Dolayısı ilə bu, Süd Yolunun mərkəzində böyük bir qara dəliyin mövcudluğunun ilk göstəricisi idi.

1990-cı ildə buraxılan Hubble Kosmik Teleskopu, qalaktik nüvələrin daha incə müşahidələrini həyata keçirmək üçün lazım olan qətnaməni təmin etdi. 1994-cü ildə Hubble-dakı Zərif Nöqtə Spektroqrafı Messier 87-i müşahidə etmək üçün istifadə edildi, ionlaşmış qazın nüvənin mərkəzi hissəsini ± 500 km / s sürətlə döndüyünü aşkar etdi. Məlumatlar (2.4 ± 0.7) × 10 9 konsentrat bir kütlə göstərdi M 0,25 ″ aralığında uzanaraq, supermassive qara dəliyin güclü sübutlarını təmin edir. [32] Messier 106, Miyoshi et al. (1995) bir H-nin tullantılarını nümayiş etdirə bildilər2Bu qalaktikadakı maser, nüvədəki 3.6 × 10 7 konsentrat kütlənin ətrafında dövr edən qazlı bir diskdən gəldi. M 0.13 parsek radiusuna məhdudlaşdırıldı. Çıxardıqları araşdırmalar, bu kiçik radius içərisində bir günəş kütləsi qara dəlik sürüsünün, toqquşmalar olmadan uzun müddət sağ qalmayacağını və supermassive qara dəliyi yeganə namizəd halına gətirdiyini qeyd etdi. [33] Superkütləvi qara dəliklərin ilk təsdiqini verən bu müşahidəni müşayiət edən MCG-6-30-15 qalaktikasından yüksək dərəcədə genişlənmiş, ionlaşmış dəmir Kα emissiya xəttinin (6.4 keV) kəşfi [34] idi. Genişlənmə, işığın qara dəlikdən yalnız 3 ilə 10 Schwarzschild radiusundan qaçarkən cazibə qüvvəsinin sürüşməsi ilə əlaqəli idi.

10 Aprel 2019-cu il tarixdə, Event Horizon Teleskop əməkdaşlığı Messier 87 qalaktikasının mərkəzində qara dəliyin ilk üfüq miqyaslı görüntüsünü yayımladı. [2]

2020-ci ilin fevralında astronomlar Ophiuchus Supercluster-də supermassive bir qara dəlikdən qaynaqlanan bir boşluğun Kainatdakı Böyük Partlayışdan bəri bilinən ən böyük partlayış nəticəsində olduğunu bildirdi. [35] [36] [37]

2020-ci ilin mart ayında astronomlar, əlavə subrings-in foton halqasını meydana gətirməsini təklif edərək ilk qara dəlik şəklində bu imzaları daha yaxşı aşkar etməyin yolunu təklif etdilər. [38] [39] [40]

Supermassive qara dəliklərin mənşəyi açıq bir araşdırma sahəsi olaraq qalır. Astrofiziklər qara dəliklərin maddənin artması və digər qara dəliklərlə birləşərək böyüyə biləcəyini qəbul edirlər. [41] [42] Supermassive qara dəliklərin əmələ gəlməsi mexanizmləri və başlanğıc kütlələri və ya "toxumları" üçün bir neçə fərziyyə var.

Bir fərziyyə budur ki, toxumlar kütləvi ulduzların partlaması nəticəsində geridə qalan və maddənin artması ilə böyüyən onlarla və ya bəlkə də yüzlərlə günəş kütləsindən ibarət qara dəliklərdir. Başqa bir model, ilk ulduzlardan əvvəl böyük qaz buludlarının "kvazi ulduz" a düşə biləcəyini, bunun da 20 M ətrafında bir qara çuxura çevriləcəyini fərz edir. . [43] Bu ulduzlar, cazibə qüvvəsi ilə böyük miqdarda qaz çəkən qaranlıq maddə halosları ilə də meydana gəlmiş ola bilər ki, bu da on minlərlə günəş kütləsi olan supermassive ulduzlar meydana gətirəcəkdir. [44] [45] "kvazi ulduz" nüvəsindəki elektron-pozitron cütü istehsalından ötəri radial narahatlıqlara qarşı qeyri-sabit hala gəlir və süpernova partlamadan (kütləsinin böyük hissəsini xaric edər və birbaşa qara bir çuxura düşə bilər. sürətlə böyüməsindən qara dəlik). Alternativ bir ssenari, Lyman-Werner fotonlarının kifayət qədər sıx bir axını ilə şüalananda [46] metalsız qazdan ibarət olan yüksək qırmızı sürüşmə böyük buludların, [47] soyumaq və parçalanmaqdan çəkinə biləcəyini və bu səbəbdən özünə görə tək bir obyekt olaraq çökəcəyini təxmin edir. - cazibə. [48] ​​[49] Çökən cisimin nüvəsi maddə sıxlığının extremely 10 7 g / sm 3 < displaystyle sim 10 ^ <7> g / cm ^ <3>> sıra ilə olduqca böyük dəyərlərinə çatır. və ümumi nisbi qeyri-sabitliyi tetikler. [50] Beləliklə, cisim bir ulduzun və ya yarı ulduzun ara fazasından keçmədən birbaşa qara dəliyə çökür. Bu obyektlərin tipik bir kütləsi var

Digər bir model, sistemin mənfi istilik tutumu nüvədəki sürət dispersiyasını nisbi sürətlərə sürüklədiyi üçün nüvənin dağılmasına məruz qalan sıx bir ulduz qrupunu ehtiva edir. [54] [55] Nəhayət, ilkin qara dəliklər Böyük Partlayışdan sonrakı ilk anlarda birbaşa xarici təzyiqdən əmələ gələ bilərdi. Bu ilkin qara dəliklərin yuxarıda göstərilən modellərdən hər hansı birindən daha çox vaxt qazanması və superkütləvi ölçülərə çatması üçün kifayət qədər vaxt verməsi lazımdır. İlk ulduzların ölümlərindən qara dəliklərin əmələ gəlməsi geniş araşdırılmış və müşahidələr ilə təsdiq edilmişdir. Qara dəlik meydana gəlməsi üçün yuxarıda sadalanan digər modellər nəzəri cəhətdir.

Qara dəlik toxumu üçün spesifik forma kanalından asılı olmayaraq, yaxınlıqda kifayət qədər kütlə verildikdə, yığılma dərəcəsi davam edərsə, orta kütləli bir qara dəliyə və bəlkə də SMBH halına gələ bilər. [43]

Supermassive qara dəliyin əmələ gəlməsi üçün kiçik açısal impulsa sahib olan nisbətən az həcmli, çox sıx maddə tələb olunur. Normal olaraq, yığılma prosesi böyük bir başlanğıc bəxşişinin xaricə nəqlini əhatə edir və bu, qara dəlik böyüməsində məhdudlaşdırıcı amildir. Bu yığılma diskləri nəzəriyyəsinin əsas tərkib hissəsidir. Qaz yığımı qara dəliklərin böyüməsinin ən təsirli və eyni zamanda ən gözə çarpan yoludur. Supermassive qara dəliklərin kütləvi böyüməsinin əksəriyyətinin aktiv qalaktik nüvələr və ya kvazarlar kimi müşahidə edilə bilən sürətli qaz yığılma epizodları ilə meydana gəldiyi düşünülür. Müşahidələr, Kainatın cavan olduğu vaxtlarda kvazarların daha tez-tez baş verdiyini göstərir və bu supermassive qara dəliklərin erkən meydana gəldiyini və böyüdüyünü göstərir. Supermassive qara dəlik meydana gəlməsi nəzəriyyələri üçün böyük bir məhdudlaşdırıcı amil, Kainatın bir milyard yaşından kiçik olanda milyardlarla günəş kütləsinin supermassive qara dəliklərinin artıq meydana gəldiyini göstərən uzaq işıq kvazarlarının müşahidəsidir. Bu, böyük kütləvi qara dəliklərin Kainatda çox erkən, ilk kütləvi qalaktikaların içərisində meydana gəldiyini göstərir.

Qara dəliklərin müşahidə olunan kütləvi paylanmasında boşluq mövcuddur. Ölməkdə olan ulduzlardan tökülən qara dəliklərin kütlələri 5–80 M-dir . Minimum supermassive qara dəlik təxminən yüz min günəş kütləsidir. Bu aralar arasındakı kütlə tərəziləri ara kütləli qara dəliklər adlandırılır. Belə bir boşluq fərqli bir formalaşma müddətini təklif edir. Bununla birlikdə, bəzi modellər [57] ultraluminous rentgen mənbələrinin (ULX) bu itkin qrupdan qara dəlik ola biləcəyini düşünür.

Böyük supermassive qara dəliklərin böyüməsinin yuxarı həddi var. 10 milyard günəş kütləsində və ya daha çoxunda, ən supermassive qara dəliklərin ən azı on dəfə böyük olan ultramassive qara dəliklərin (UMBH), nəzəri yuxarı sərhədinin 50 milyard günəş kütləsi olduğu görünür. böyüməni sürünməyə qədər ləngidir (yavaşlama təxminən 10 milyard günəş kütləsinə başlamağa meyllidir) və qara dəliyi əhatə edən qeyri-sabit yığılma diskinin orbitdə olan ulduzlara birləşməsinə səbəb olur. [58] [59] [60] [61]

J0313–1806, [62] və ULAS J1342 + 0928, [63] kimi uzaq supermassive qara dəliklərin Big Bang’dən dərhal sonra izah edilməsi çətindir. Bəzi postulatlar qaranlıq maddənin öz-özünə qarşılıqlı təsirlə birbaşa çökməsindən qaynaqlana bilər. [64] [65] [66] Kiçik bir azlıqda olan mənbələr, bu sıçrayışdan əvvəl meydana gələn bu supermassive qara dəliklərlə, kainatımızın Böyük Partlayış əvəzinə Böyük sıçrayışın nəticəsi olduğuna dəlil ola bildiklərini iddia edirlər. [67] [68]

Bir çox qalaktikanın mərkəzindəki supermassive qara dəliklərdən cazibə qüvvəsinin Seyfert qalaktikaları və kvazarlar kimi aktiv cisimlərə güc verəcəyi düşünülür və mərkəzi qara dəliyin kütləsi ilə ev sahibi qalaktikanın kütləsi arasındakı əlaqə qalaktika tipinə bağlıdır. [69] [70]

Aktiv bir qalaktik nüvə (AGN), artıq maddə toplayan və kifayət qədər güclü bir parlaqlıq göstərən kütləvi bir qara dəliyi saxlayan qalaktik bir nüvə hesab olunur. Məsələn, Samanyolu'nun nüvə bölgəsində, bu vəziyyəti təmin etmək üçün kifayət qədər parlaqlıq yoxdur. AGN-in vahid modeli, AGN taksonomiyasının müşahidə olunan geniş xüsusiyyətlərinin az sayda fiziki parametrlərdən istifadə edilərək izah edilə biləcəyi konsepsiyasıdır. İlkin model üçün bu dəyərlər toplama diskinin torusunun görmə xəttinə bucağından və mənbənin parlaqlığından ibarət idi. AGN iki əsas qrupa bölünə bilər: Çıxış hissəsinin çox hissəsinin optik olaraq qalın bir yığılma diski vasitəsilə elektromaqnit şüalanması şəklində olduğu bir radiasiya rejimi və relyativistik təyyarələrin diskə dik çıxdığı bir jet rejimi. [71]

Qalaktika qabarıqlığının [72] superkütləvi qara dəliklərin ulduz ulduz sürət dispersiyası ilə empirik bir korrelyasiyasına M – sigma münasibəti deyilir.

Doppler ölçüləri Düzenle

Qara dəliklərin mövcudluğuna dair ən yaxşı dəlillərdən bəziləri Doppler effekti ilə təmin olunur ki, bununla da yaxınlıqdakı orbitdəki maddələrin işığı geri çəkildikdə qırmızıya, irəlilədikdə isə mavi rəngə keçir. Qara dəliyə çox yaxın olan maddə üçün orbital sürət işığın sürəti ilə müqayisə olunmalıdır, bu səbəbdən geri çəkilən maddə irəliləyən maddə ilə müqayisədə çox zəif görünəcək, yəni daxili simmetrik diskləri və halqaları olan sistemlər olduqca asimmetrik bir vizual görünüş əldə edəcəkdir. Bu effekt, öz qalaktikamızın mərkəzindəki Sgr A * dakı supermassive qara dəlik üçün inandırıcı bir model [73] əsas götürərək burada təqdim olunan nümunə kimi müasir kompüter tərəfindən yaradılan şəkillərdə icazə verilmişdir. Bununla birlikdə, hazırda mövcud olan teleskop texnologiyası tərəfindən verilən qətnamə bu cür proqnozları birbaşa təsdiqləmək üçün hələ də kifayət etmir.

Onsuz da bir çox sistemdə birbaşa müşahidə olunan şey, qara dəlik olduğu ehtimal ediləndən kənarda dövr edən maddənin nisbətən aşağı sürətləridir. Yaxınlıqdakı qalaktikaların nüvələrini əhatə edən su maserlərinin birbaşa Doppler tədbirləri, yalnız mərkəzdəki maddənin yüksək konsentrasiyası ilə mümkün olan çox sürətli Keplerian hərəkəti ortaya qoydu. Hal-hazırda bu qədər kiçik bir məkanda kifayət qədər maddə toplaya bilən tək bilinən obyektlər qara dəliklər və ya astrofizik olaraq qısa müddətlər içərisində qara dəliklərə çevriləcək şeylərdir. Daha uzaqdakı aktiv qalaktikalar üçün geniş spektral xətlərin eni hadisə üfüqi yaxınlığında dövr edən qazı araşdırmaq üçün istifadə edilə bilər. Reverberasiya xəritələşdirmə üsulu, aktiv qalaktikaları gücləndirən qara dəliyin kütləsini və bəlkə də spinini ölçmək üçün bu xətlərin dəyişkənliyindən istifadə edir.

Samanyolu Redaktə et

Astronomlar, Samanyolu qalaktikasının, Oxatan A * [75] adlı bir bölgədə, Günəş sistemindən 26.000 işıq ili uzaqlığında, mərkəzində bir supermassive qara dəliyə sahib olduğuna əmindirlər.

  • Ulduz S2 mərkəzi cisimin mərkəzindən 15,2 il dövrü və 17 işıq saatı (1,8 × 10 13 m və ya 120 AU) olan bir perisenter (ən yaxın məsafə) olan eliptik bir orbiti izləyir. [76]
  • S2 ulduzunun hərəkətindən cismin kütləsi 4.1 milyon M olaraq qiymətləndirilə bilər , [77] [78] və ya təxminən 8.2 × 10 36 kq.
  • Mərkəzi obyektin radiusu 17 işıq saatından az olmalıdır, çünki əks halda S2 onunla toqquşurdu. S14 ulduzunun müşahidələri [79] radiusun Uranın orbitinin diametri ilə 6.25 işıq saatından çox olmadığını göstərir.
  • Qara dəlikdən başqa bilinən heç bir astronomik obyekt 4.1 milyon M ehtiva edə bilməz yerin bu həcmində.

Oxatan A * yaxınlığında parlaq məşəl aktivliyinin infraqırmızı müşahidələri, namizəd SMBH-nin qravitasiya radiusunun altı ilə on qat aralığında 45 ± 15 dəq müddətli plazmanın orbital hərəkətini göstərir. Bu emissiya güclü bir maqnit sahəsindəki bir yığılma diskindəki qütbləşmiş "isti nöqtə" nin dairəvi bir orbitinə uyğundur. Şüalanan maddə, daxili sabit dairəvi orbitin kənarında işıq sürətinin 30% -i ilə dövr edir. [80]

5 yanvar 2015-ci il tarixində NASA Oxatan A * -dan adi bir göstəricidən 400 dəfə daha parlaq bir rentgen alovunu müşahidə etdiyini bildirdi. Qeyri-adi hadisəyə asteroidin qara dəliyə düşməsi və ya Oxatan Bürcünə * axan qazın içindəki maqnit sahə xətlərinin dolaşması səbəb ola bilər. [81]

Samanyolu Düzəlişin xaricində

Supermassive qara dəliklərə dair birmənalı dinamik sübutlar yalnız bir ovuc qalaktikada mövcuddur [83] bunlara Samanyolu, Yerli Qrup qalaktikaları M31 və M32 və Yerli Qrupun kənarındakı bir neçə qalaktikanı aid etmək olar. NGC 4395. Bu qalaktikalarda, ulduzların və ya qazın orta kvadrat (və ya rms) sürətləri mərkəzin yaxınlığında 1 / r nisbətində mərkəzin yaxınlığında yüksəlir. Bu günə qədər müşahidə olunan bütün digər qalaktikalarda rms sürətləri düzə doğru və ya hətta mərkəzə doğru düşərək, çox böyük bir qara dəliyin mövcud olduğunu qəti şəkildə söyləmək mümkün deyildir. [83] Buna baxmayaraq, demək olar ki, hər qalaktikanın mərkəzində çox böyük bir qara dəlik olduğu qəbul edilir. [84] Bu fərziyyənin səbəbi, M-sigma əlaqəsi, etibarlı algılamalarla 10-a yaxın qalaktikadakı çuxur kütləsi ilə ulduzların sürət dispersiyası arasındakı sıx (aşağı dağılma) əlaqəsidir. qalaktikalar. [85] Bu korrelyasiya, yalnız bir ovuc qalaktikaya əsaslansa da, bir çox astronoma qara dəliyin əmələ gəlməsi ilə qalaktikanın özü arasında möhkəm bir əlaqə təklif edir. [84]

2,5 milyon işıq ili uzaqlıqdakı yaxın Andromeda qalaktikasında (1,1– 2,3) × 10 8 (110–230 milyon) M var Samanyolu'ndan əhəmiyyətli dərəcədə böyük olan mərkəzi qara dəlik. [86] Samanyolu yaxınlığındakı ən böyük supermasive qara dəlik (6.4 ± 0.5) × 10 9 (təqribən 6.4 milyard) M kütləsində Messier 87-ə (yəni M87 *) aiddir. 53,5 milyon işıq ili məsafədə. [87] [88] Koma Berenices bürcündə 336 milyon işıq ili məsafədə olan supergig eliptik qalaktika NGC 4889, 2,1 × 10 10 (21 milyard) M ölçülən bir qara dəlik ehtiva edir. . [89]

Kvazarlardakı qara dəliklərin kütlələri əhəmiyyətli bir qeyri-müəyyənliyə məruz qalan dolayı metodlarla qiymətləndirilə bilər. Quason TON 618, 6.6 × 10 10 (66 milyard) M qiymətləndirilən son dərəcə böyük bir qara deşikli bir cisim nümunəsidir. . [90] Redshift 2.219-dur. Təxminən böyük dəlik kütlələri olan kvazarların digər nümunələri, təxmin edilən kütləsi 2,3 × 10 10 (23 milyard) M olan hiperlümenli kvaz APM 08279 + 5255-dir. və kvars S5 0014 + 81, kütləsi 4,0 × 10 10 (40 milyard) M və ya Samanyolu Qalaktika Mərkəzindəki qara dəliyin kütləsindən 10.000 dəfə çoxdur.

4C +37.11 qalaktikası kimi bəzi qalaktikaların mərkəzlərində ikili bir sistem meydana gətirən iki super-küt qara dəlik olduğu görünür. Toqquşsaydı, hadisə güclü cazibə dalğaları yaradardı. [91] İkili superkütləli qara dəliklərin qalaktik birləşmələrin ümumi nəticəsi olduğu düşünülür. [92] 3.5 milyard işıq ili uzaqlıqdakı OJ 287-dəki ikili cüt, kütləsi 18 milyard M olduğu təxmin edilən bir cütdəki ən böyük qara dəliyi ehtiva edir. . [93] 2011-ci ildə cırtdan qala Henize 2-10-da qabarıqlığı olmayan super-kütləvi bir qara dəlik kəşf edildi. Bu kəşfin qara dəlik meydana gəlməsindəki dəqiq təsirləri bilinmir, ancaq qara dəliklərin qabarıqlıqdan əvvəl meydana gəldiyini göstərə bilər. [94]

28 Mart 2011-ci il tarixində böyük ölçülü bir qara dəliyin orta ölçülü bir ulduzu parçaladığı görüldü. [95] Həmin gün ani rentgen şüalanması ilə müşahidələrin aparılması və geniş zolaqlı müşahidələrin təqibinin yeganə izahı budur. [96] [97] Mənbə əvvəllər hərəkətsiz qalaktika nüvəsi idi və partlayışın öyrənilməsindən qalaktik nüvənin bir milyon günəş kütləsi kütləsi olan bir SMBH olduğu təxmin edilir. Bu nadir hadisə, SMBH tərəfindən ardıcıl olaraq pozulmuş bir ulduzdan relyativistik bir axın (material bir işıq sürətinin əhəmiyyətli bir hissəsində yayılaraq) kimi qəbul edilir. Materialın günəş kütləsinin əhəmiyyətli bir hissəsinin SMBH-yə çatması gözlənilir. Sonrakı uzunmüddətli müşahidələr, reaktiv tullantıların bir SMBH üzərinə kütləvi yığılma üçün gözlənilən nisbətdə azalması halında bu fərziyyəni təsdiqləməyə imkan verəcəkdir.

2012-ci ildə astronomlar qeyri-adi dərəcədə böyük bir kütlənin təxminən 17 milyard M olduğunu bildirdi Perseus bürcündə 220 milyon işıq ili uzaqlıqda yerləşən kompakt, lentikulyar qalaktika NGC 1277-dəki qara dəlik üçün. Qara dəlik bu lentikulyar qalaktikanın kütləsinin təxminən yüzdə 59-una (qalaktikanın ümumi ulduz kütləsinin yüzdə 14-nə) sahibdir. [98] Başqa bir araşdırma çox fərqli bir nəticəyə gəldi: bu qara dəlik xüsusilə həddindən artıq deyil, 2 ilə 5 milyard M arasında qiymətləndirilir 5 milyard M ilə ən çox ehtimal olunan dəyərdir. [99] 28 Fevral 2013-cü il tarixində astronomlar, NUCAR 1365-də, hadisənin üfüqünün az qala işıq sürətində döndüyünü bildirərək, super-kütləvi qara dəliyin spinini ilk dəfə dəqiq bir şəkildə ölçmək üçün NuSTAR peykinin istifadəsi barədə məlumat verdilər. [100] [101]

2014-cü ilin sentyabr ayında fərqli rentgen teleskoplarından alınan məlumatlar son dərəcə kiçik, sıx, ultrakompakt cırtdan qalaktika M60-UCD1-in mərkəzində 20 milyon günəş kütləsi olan qara dəliyə sahib olduğunu və ümumi kütlənin% 10-dan çoxunu təşkil etdiyini göstərdi. qalaktika. Kəşf olduqca təəccüblüdür, çünki qalaktika Süd Yolunun kütləsinin beş min hissəsindən az olmasına baxmayaraq qara dəlik Süd Yolunun qara dəliyindən beş qat daha çoxdur.

Bəzi qalaktikaların mərkəzlərində hər hansı bir supermassive qara dəlik yoxdur. Supermassive qara dəlikləri olmayan əksər qalaktikaların çox kiçik, cırtdan qalaktikalar olmasına baxmayaraq, bir kəşf sirli olaraq qalır: Qalaktikanın bilinən ən böyük qalaktikalardan biri olmasına baxmayaraq, supergant eliptik cD qalaktikası A2261-BCG-də aktiv supermassive qara dəlik olduğu aşkar edilməmişdir. Samanyolu'nun ölçüsündən on qat və kütləsindən min qat. Bir supermassive qara dəlik yalnız toplanarkən görünə biləcəyi üçün, böyük bir qara dəlik, ulduz orbitlərinə təsirləri istisna olmaqla, demək olar ki, görünməz ola bilər.

2017-ci ilin dekabr ayında astronomlar, z = 7.54-də bildirilən bir qırmızı sürüşmədə əvvəllər bilinən ən uzaq kvazar üçün 7-nin qırmızı sürüşməsini aşaraq, ən uzaq supermassive qara dəlik olan ULAS J1342 + 0928-in aşkarlandığını bildirdi. ULAS J1120 + 0641. [103] [104] [105]

2021-ci ilin fevralında astronomlar, ilk dəfə olaraq, Aşağı Frekans Arrasının aşkar etdiyi kimi, ultra aşağı radio dalğa uzunluqlarına əsaslanan, Şimali göy yarımkürəsinin yüzdə dördünü əhatə edən 25.000 aktiv supermassive qara dəlikdən ibarət çox yüksək dəqiqlikli bir görüntü yayımladılar. (LOFAR) Avropada. [106]

Hokinq şüalanması, hadisələr üfüqünə yaxın kvant təsirləri səbəbindən qara dəliklər tərəfindən sərbəst buraxılacağı təxmin edilən qara cisim şüalanmasıdır. Bu radiasiya qara dəliklərin kütləsini və enerjisini azaldaraq onların azalmasına və nəticədə yox olmasına səbəb olur. Qara dəliklər Hawking şüalanması ilə buxarlanırsa, kütləsi 10 11 (100 milyard) M olan çox böyük bir qara dəlik təxminən 2 × 10 100 ildə buxarlanacaqdır. [107] Kainatdakı bəzi canavar qara dəliklərinin bəlkə də 10 14 M-ə qədər böyüməyə davam edəcəyi təxmin edilir qalaktikaların superklasterlərinin çökməsi zamanı. Hətta bunlar 10 106 ilədək bir zaman ölçüsündə buxarlanacaqdı. [108]


Bilim adamları tərəfindən aşkarlanan ən erkən bilinən supermassive qara dəlik & # 8216storm & # 8217

Yer kürəsindən 13.1 milyard işıq ilində olan supermassive bir qara dəlik, küləyin saatda 1,1 milyon mil sürətlə gedən titanik bir fırtına nümunəsini idarə edir.

Çilidə Atacama Böyük Millimetr / submillimetr Arrayını (ALMA) istifadə edən tədqiqatçılar, Big Bang’dən 800 milyon il sonra qara dəliyin idarə etdiyi küləkləri kəşf etdilər.

Yaponiyanın Milli Astronomiya Rəsədxanasından (NAOJ) olan astronomlar deyirlər ki, bu titanik fırtına, qalaktikaların mərkəzindəki bu böyük qara deliklərin erkən kainatdakı qalaktikaların böyüməsinə təsiri və & # 8217;

Qrup, bunun Günəşdən milyonlarla milyard qat daha böyük bir qara dəlikdən gələn bu tip fırtına nümunələrinin ən erkən, hələ müşahidə edilən bir nümunəsi olduğunu söylədi.

Yer kürəsindən 13.1 milyard işıq ilində olan supermassive bir qara dəlik, küləyin saatda 1,1 milyon mil sürətlə gedən titanik fırtınanın ən erkən nümunəsini idarə edir.

SUPERMASSİV QARA DƏSTİKLƏR QALAKSİYALARIN ÜRƏKDƏDİR

Supermassive qara dəliklər, əksər qalaktikaların mərkəzində yerləşən obyektlərdir.

Günəş kütləsindən milyonlarla milyard qat çox bir kütləyə sahibdirlər və heç bir şeyin, hətta işığın qaçmasına imkan vermirlər.

Samanyolu supermassive qara dəlik Oxatan A * olaraq bilinir.

Kütləsi oğulun kütləsindən ən az 10 milyard qat çox olan ultramassiv qara dəliklər sinfi də var.

100 milyard qat günəş kütləsi olan daha böyük olanlar da olduqca böyük qara dəliklər adlandırılmışdır.

Öz Samanyolu da daxil olmaqla bir çox iri qalaktikaların mərkəzində oturmuş, çox böyük bir qara dəlik var və bəziləri digərlərindən daha aktivdir.

Qara dəliyin kütləsinin yaşadığı qalaktikanın mərkəzi bölgənin kütləsi ilə təxminən nisbətdə olduğunu & # 8211 və tapdılar.

& # 8216İlk baxışdan bu açıq görünə bilər, amma əslində çox qəribədir və tədqiqat müəllifləri izah edərək, qalaktikaların və qara dəliklərin ölçülərinin 10 dərəcə ilə fərqləndiyini və qalaktikalar əhəmiyyətli dərəcədə daha böyük olduğunu söylədi. .

& # 8216Böyük ölçüdə fərqli iki cisim kütlələri arasındakı bu nisbi əlaqəyə əsaslanan astronomlar, qalaktikaların və qara dəliklərin bir növ fiziki qarşılıqlı təsir yolu ilə böyüdüklərini və birlikdə inkişaf etdiklərini düşünürlər.

Qalaktik bir külək, qara dəliklərlə qalaktikalar arasında bu cür fiziki qarşılıqlı əlaqəni təmin edə bilər və qalaktik böyüməyə təsir göstərən daha böyük küləklərlə.

Çox böyük bir qara dəlik çox miqdarda maddə udur. Qara dəlik & # 8217; s cazibə qüvvəsi sayəsində maddə yüksək sürətlə hərəkət etməyə başladığından ətrafdakı maddələri çölə itələyə bilən sıx bir enerji yayır. Qalaktik külək belə yaradılmışdır.

& # 8216 Sual budur ki, Kainatda qalaktik küləklər nə vaxt meydana gəldi? & # 8217, tədqiqat məqaləsinin aparıcı müəllifi Takuma Izumi deyir.

& # 8216Bu vacib bir sualdır, çünki astronomiyada vacib bir problemlə əlaqədardır: qalaktikalar və supermassive qara dəliklər necə birləşdi? & # 8217

Subaru Teleskopundan və geniş sahədən istifadə edərək Kainatda 13 milyard ildən çox əvvəl supermassive qara dəlikli 100-dən çox qalaktika tapdılar.

Sonra, tədqiqat qrupu qara dəliklərin yerləşmə qalaktikalarındakı qaz hərəkətini araşdırmaq üçün ALMA yüksək həssaslığından istifadə etdi.

Çilidəki Atacama Böyük Millimetr / Submillimetr Arrayını (ALMA) istifadə edən tədqiqatçılar, Big Bangdən 800 milyon il sonra qara dəlik tərəfindən idarə olunan küləkləri kəşf etdilər

ALMA NƏDİR?

Çili səhrasının dərinliyində, Atacama Böyük Millimetr Array və ya ALMA, dünyanın ən quraq yerlərindən birində yerləşir.

16.400 fut yüksəklikdə, bir tullanan təyyarənin seyr hündürlüyünün təxminən yarısı və Ben Nevisin hündürlüyündən təxminən dörd qat çox, işçilər inşaatını başa çatdırmaq üçün oksigen tankları daşımalı idilər.

Mart 2013-cü ildə işə salındı, dünyanın ən güclü yerüstü teleskopudur.

Həm də planetdəki ən yüksəkdir və təxminən 1 milyard funt sterlinqlə (1,2 milyard dollar) bu növün ən bahalılarından biridir.

ALMA HSC J124353.93 + 010038.5 qalaktikasını müşahidə etdi və qalaktikadakı toz və karbon ionları tərəfindən yayılan radio dalğalarını tutdu.

ALMA məlumatlarının ətraflı təhlili nəticəsində J1243 + 0100 və ya saatda 1,1 milyon mil məsafədə saniyədə 500 km sürətlə hərəkət edən yüksək sürətli qaz axınının olduğu ortaya çıxdı.

Bu qaz axını qalaktikadakı ulduz materialını itələmək və ulduzların meydana gəlməsini dayandırmaq üçün kifayət qədər enerjiyə sahibdir.

Qalaktik ölçüdə böyük bir külək olan bir qalaktikanın ən qədim müşahidə nümunəsidir. Əvvəlki rekordçu təxminən 13 milyard il əvvəl bir qalaktika olduğundan bu müşahidə başlanğıcı 100 milyon il geri çəkir.

Ekip ayrıca J1243 + 0100-də səssiz qazın hərəkətini ölçdü və cazibə balansına əsaslanaraq qalaktikanın kütləsinin Günəşin 30 milyard qatına bərabər olduğunu təxmin etdi.

Başqa bir üsulla təxmin edilən qalaktikanın və # 8217-lərin supermassive qara dəliyinin kütləsi bunun yüzdə 1-i idi, bu da yeni metodun daha dəqiq ola biləcəyini göstərir.

Bu qalaktikadakı qabarıqlığın supermassive qara dəliyə kütlə nisbəti, müasir Kainatdakı qara dəliklərin qalaktika ilə kütlə nisbətinə bərabərdir.

Yaponiyanın Milli Astronomiya Rəsədxanasından (NAOJ) olan astronomlar deyirlər ki, bu titanik fırtına, qalaktikaların mərkəzindəki bu böyük qara deliklərin erkən kainatdakı qalaktikaların böyüməsinə təsiri və & # 8217;

Bu, super-kütləvi qara dəliklərin və qalaktikaların birlikdə inkişafının Kainatın doğumundan bir milyard il keçməmişdən bəri baş verdiyini göstərir.

& # 8216Bizim müşahidələrimiz, coevolutionary əlaqələrin təxminən 13 milyard il əvvəl də mövcud olduğunu proqnozlaşdıran son yüksək dəqiqlikli kompüter simulyasiyalarını dəstəkləyir & # 8217 şərhlər İzumi.

& # 8216 Gələcəkdə bu cür çox sayda cismani müşahidə etməyi planlaşdırırıq və bu obyektdə görülən ilkin coevolution-un ümumi Kainatın o zamanki dəqiq bir mənzərəsi olub olmadığını aydınlaşdırmağı ümid edirik. & # 8217

Tapıntılar The Astrophysical Journal-da dərc edilmişdir.

QARA DƏĞİŞLƏRİN İŞIĞI HƏLLƏ QAZANMAYACAQ QƏLBİNDƏ ÇƏKİLİR

Qara dəliklər o qədər sıxdır və cazibə qüvvələri o qədər güclüdür ki, heç bir radiasiya onlardan qaça bilməz & # 8211.

Ətrafındakı toz və qazı gücləndirən sıx bir cazibə mənbəyi kimi çıxış edirlər. Onların güclü cazibə qüvvəsinin, qalaktikalardakı ulduzların ətrafında dövr etdikləri düşünülür.

Onların necə qurulduğu hələ də yaxşı öyrənilməyib. Astronomlar, günəşdən 100.000 dəfəyə qədər böyük bir qaz buludunun qara dəliyə düşdüyü zaman meydana gələ biləcəklərinə inanırlar.

Bu qara dəlik toxumlarının çoxu daha sonra birləşərək hər məlum kütləvi qalaktikanın mərkəzində olan daha böyük supermassive qara dəliklər meydana gətirir.

Alternativ olaraq, super-kütləvi bir qara dəlik toxumu, günəşin kütləsindən təxminən 100 dəfə çox olan bir nəhəng ulduzdan gələ bilər ki, bu da yanacaq bitdikdən və çökdükdən sonra qara dəliyə çevrilir.

Bu nəhəng ulduzlar öldükdə, maddəni ulduzun xarici təbəqələrindən dərin boşluğa atan böyük bir partlayış & # 8216supernova & # 8217;


Qisa pəncərə

Böyük partlayışı izləyən ilk qara dəliklərin meydana gələ biləcəyi təqdirdə yalnız 1 saniyə & mdash kiçik bir müddət var idi. Ancaq genişlənən ilk kainatımızın həddindən artıq dünyasında yalnız bir saniyədə çox şey ola bilər. Və bu zaman pəncərəsində nə qədər qədim qara dəliklər meydana gəlsə, o qədər kütləvi olardı. İlkin qara dəliklər tam olaraq nə vaxt meydana gəldiklərinə görə, Günəşdən təxminən 100.000 qat daha çox, 10-7 unsiya (10-5 qram) qədər və ya bir ataçdan 100.000 dəfə az kütlələrə sahib ola bilər. Bu cür kiçik qara dəliklərin fikri onların kvant mexaniki xüsusiyyətlərini araşdıran astrofizik Stephen Hawking'i maraqlandırdı. Bu iş, 1974-cü ildə qara dəliklərin zamanla buxarlana biləcəyini kəşf etməsinə səbəb oldu. Və Hawking, nəhayət, böyük bir qara dəliyin kainatın indiyə qədər olduğundan daha çox müddətdə buxarlanacağını dərk edərkən, kiçik qara dəliklər, həqiqətən kütlələrinə görə buxarlana bilər və ya hal-hazırda bunu edə bilər. Hokinq, kütləsi 1012 liradan (hər hansı bir planetin, cırtdan planetin və günəş sistemimizdəki ən çox adlandırılan asteroid və kometaların kütləsindən çox az olan 1012 kiloqram) böyük bir qara dəliyin bu gün də ola biləcəyini hesabladı. daha az kütləli olanlar onsuz da itmiş olardı.Kütlələrindən asılı olaraq (xatırladığınız zaman meydana gəldiyindən asılıdır), bu gün qalan ilk qara dəliklər astronomiyada həll olunmayan bəzi problemləri səliqəli şəkildə izah edə bilər.


Mikrolensiya tədbirləri

Lakin, astronomlar bu cür “mikrolensinq” hadisələrini müşahidə etməyiblər. Bu, ilkin qara dəliklərin mövcudluğunu istisna etmir, lakin onların sayının çox olmasına dair mühüm məhdudiyyətlər qoyur.

Digər bir vacib amil də neçə ulduz mənşəli qara dəliyin olmasıdır. Bu, kainat tarixi boyunca nə qədər qurulmalı olduqlarına bağlıdır. Bunun bir daha ulduz qruplarında, qaz buludlarında və s. Necə baş verə biləcəyi barədə çoxsaylı nəzəriyyələr var.

Qara dəlik toqquşmalarının məlumatlarını tədqiq edən astronomlar üçün məqsəd, bütün nəzəriyyələrin və məhdudiyyətlərin məlumatlarla uyğun olub-olmadığını görmək üçün bütün bu rəqib amilləri nəzərə almaqdır. Çətin bir tapşırıq olduğu ortaya çıxdı, amma son araşdırma onu idarə etdi.

Bu işdə Bayes təhlili adlı güclü bir statistik texnika istifadə olunur. Ulduz mənşəli qara dəliklərin ilk kainatdakı ilkin qara dəliklərin populyasiyasına necə əlavə etməsi barədə geniş nəzəriyyələr nəzərə alınır.

Bu şəkildə, qara dəliklərin o qədər yaygındır ki, ulduz meydana gəlməsi hamısını hesaba gətirə bilməz. Deməli, ilkin qara dəliklərin də populyasiyası olmalıdır. "İlkin bir əhali üçün dəlillər sıfır fərziyyə ilə müqayisədə qətiyyətlə üstünlük verilir" deyirlər qrup.

İlkin qara dəliklərin başqa bir vacib sirrə kömək edə biləcəyi üçün maraqlı bir nəticə var. Kainat qaranlıq bir maddə ilə dolmuş kimi görünür, lakin görə bilmədiyimiz şeylərə baxmayaraq cazibə qüvvəsinə sahibdir.

Heç kim qaranlıq maddənin nədən yarandığını bilmir, amma bir nəzəriyyə budur ki, ilkin qara dəliklər bu kütləni hesaba gətirə bilər. İlkin qara dəliklərin mövcud olduğuna dair yeni dəlillər qaranlıq maddə namizədlərini axtaran astrofiziklərin axtarışlarını kəskinləşdirməsinə kömək edəcəkdir.

Lakin ilkin qara dəliklərin işi hələ tam deyil. "Nəticələrimiz, LIGO / Qızın inflyasiyadan sonra meydana gələn qara dəlikləri artıq aşkar etməsi ehtimalını ehtimal edir" dedi.

Tantalize etmək ola bilər, amma hələ dəqiq deyil. Astrofiziklərin müəyyən olması üçün daha çox məlumatlara ehtiyacları olacaq və bunun üçün hazırda dizayn edilən cazibə dalğa detektorlarının növbəti nəslini gözləməli olacaqlar.


Videoya baxın: Qara dəliklər haqqında faktlar (Oktyabr 2021).