Ученые проникают в тайну бушующих черных дыр

Автор: Леонид Гляделов . Опубликовано в категории: ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ

1 1 1 1 1 Рейтинг 0 [0 Голоса (ов)]

Впечатление художника от астрофизических струй, испускаемых из двоичной системы V404 Cygni.

Они являются собственными лучами Звезды Смерти - сверхмощными струями энергии, которые вылетают из окрестностей черных дыр, таких как смертельные лучи от супер-оружия Звездных войн.

Теперь группа ученых, возглавляемая Саутгемптонским университетом, приблизилась к пониманию этих загадочных космических явлений - известных как релятивистские струи - путем измерения того, как быстро они «включаются» и начинают ярко светиться после их запуска.

Одна теория предполагает, что они развиваются в «аккреционном диске» - вещество всасывается в орбиту растущей черной дыры. Экстремальная гравитация внутри диска крутит и растягивает магнитные поля, сжимая горячий, намагниченный материал диска, называемый плазмой, до тех пор, пока он не прорвется в виде противоположно направленных магнитных столбов вдоль оси вращения черной дыры.

Плазма путешествует по этим сосредоточенным струям и получает огромную скорость, стреляя по огромным участкам пространства. В какой-то момент плазма начинает сиять ярко, но как и где это происходит в струе, обсуждали ученые.

В новом исследовании, опубликованном сегодня в Nature Astronomy, международная команда ученых во главе с доктором Пошаком Ганди показывает, как они использовали точные многоволновые наблюдения бинарной системы под названием V404 Cygni, состоящие из звезды и черной дыры, тесно вращающихся вокруг друг друга, с черной дырой, подающей вещество от звезды, которая падает через диск, - чтобы пролить свет на это горячо обсуждаемое явление.
V404 Cygni расположен на расстоянии примерно в 7 800 световых лет от созвездия Лебедя и весит около девяти наших Солнц. Д-р Ганди и его сотрудники записали данные в июне 2015 года, когда наблюдался V404 Cygni, излучающий одну из самых ярких «вспышек» света из черной дыры, когда-либо виденной - достаточно яркой, чтобы быть заметной для небольших телескопов, используемых астрономами-любителями, и достаточно энергичной, чтоб разорвать планету на подобии Земли, если она правильно сфокусирована.

Используя телескопы на Земле и в космосе, наблюдая в одно и то же время, они фиксировали 0,1-секундную задержку между рентгеновскими вспышками, испускаемыми около черной дыры, где образуется струя, и появлением видимых световых вспышек, отмечая момент, когда ускоряется струйная плазма.

Это «мгновение» было рассчитано как максимальное расстояние в 19 000 миль (30 000 км), которое невозможно разрешить на расстоянии V404 с любым текущим телескопом.
Д-р Ганди из Университета Саутгемптона сказал: «Ученые наблюдают в течение десятилетий, но далеко не понимают, как природа создает эти невероятно огромные и энергичные структуры.

«Впервые мы зафиксировали временную задержку между появлением рентгеновских лучей и появлением оптического света в черной дыре звездной массы в момент активации реактивной плазменной струи. Это заставляет оспаривать противоречие в отношении происхождение оптических вспышек, а также дает нам критическое расстояние, на котором реактивная плазма должна была сильно ускоряться до скоростей, приближающихся к скорости света».

В терминах «Звездных войн» ключевое измерение этого исследования можно приблизительно сравнить с измерением расстояния между поверхностью Звезды Смерти, где вспыхивают многочисленные лучи света, и точкой, где они сходятся в один яркий луч.
«Но физика струй черных дыр не имеет ничего общего с лазерами или вымышленными кристаллами , которые влияют на Звезду Смерти. Природа нашла другие способы подачи струй энергии», - сказал д-р Ганди. «Гравитация и магнитные поля играют здесь ключевые роли, и это тот механизм, который мы пытаемся разгадать».

Исследование также создает связь между V404 Cygni и сверхмассивными черными дырами , которые лежат в центре массивных галактик и которые в миллиарды раз больше, чем черные дыры звездной массы. Подобная физика струй может применяться ко всем черным дырам.

Д-р Ганди сказал: «Это захватывающее и важное открытие, которое можно вернуть к теории о релятивистских струях и способствует нашему постоянно растущему пониманию черных дыр». Рентгеновское излучение, представляющее собой аккреционный диск, «подающий» струю у ее основания, был захвачен с орбиты Земли на телескопе NASA NuSTAR, а момент, когда струя стала видимой, когда оптический свет был захвачен высокоскоростной камерой ULTRACAM, смонтированной на телескопе Уильяма Гершеля на Ла-Пальме, на Канарских островах.

Профессор Вик Дхиллон из Университета Шеффилда, главный исследователь ULTRACAM, прокомментировал: «Это открытие стало возможным благодаря нашей камере, собирающей 28 кадров в секунду, и демонстрирует неиспользованный потенциал изучения астрофизических явлений на высоких скоростях».

В то же время радиоволны из протяженных частей реактивной плазмы наблюдались командой профессора Роба Фендера из Оксфордского университета с использованием радиотелескопа AMI-LA в Кембридже, Великобритания.

Профессор Фэндер сказал: «Эти наблюдения - еще один важный шаг к пониманию того, как релятивистские струи формируются черными дырами . Радиоизлучения исходят от внешней струи и являются ключевым недвусмысленным индикатором текущей активности струи. Оптические рентгеновские лучи и радио были также важно для этого открытия».


НЕ ЗАБУДЬТЕ ПОДЕЛИТЬСЯ ЭТОЙ СТАТЬЕЙ:

2017-10-31 01:01:55 Они являются собственными лучами Звезды Смерти - сверхмощными струями энергии, которые вылетают из окрестностей черных дыр, таких как смертельные лучи от супер-оружия Звездных войн.
AstroNews Logo

Добавить комментарий

Комментарии нарушающие ПРАВИЛА будут удаляться, а их авторы возможно будут забанены.

СЛУЧАЙНЫЕ НОВОСТИ КОСМОСА

Если бы астероид попал не рядом с Юкатаном - динозавры выжили бы

Художественный рисунок попадения астероида Chicxulub, поражающего древнюю Землю, наблюдая за Птерозавром.

Несколько исследователей из Университета Тохоку обнаружила данные, свидетельствующие о том, что если бы астероид, поразивший Землю около Чиксулуба 66 миллионов лет назад, приземлился в любом другом месте, это было бы не так разрушительно. В своей статье, опубликованной в журнале Scientific Reports, Кунио Кайхо и Нага Осима предполагают, что если бы астероид ударил по другой части планеты, вероятно, динозавры выжили бы.

Ученые всего мира пришли к согласию по поводу того, что динозавры (за исключением их родственников птиц) вымерли - большой астероид ударил по Земле недалеко от того, что сейчас является полуостровом Юкатан, выбрасив столько сажи и другого материала в атмосферу, что планета стала слишком холодной (это длилось около трех лет) для динозавров и большинства других наземных животных, чтобы выжить. Но теперь, похоже, они бы выжили, если бы астероид ударил в другой части планеты.

Подробнее...

Стратосфера планеты WASP-18b наполнена угарным газом

Команда ученых под руководством НАСА определила, что WASP-18b, «горячий Юпитер», расположенный на расстоянии 325 световых лет от Земли, имеет стратосферу, которая загружена окисью углерода, но не имеет признаков воды.

Новости космоса:

Команда, возглавляемая НАСА, обнаружила доказательства того, что огромная экзопланета WASP-18b обернута в удушающую стратосферу с угарным газом и лишенную воды. Результаты получены после нового анализа наблюдений космических телескопов "Хаббл" и "Спитцер".

Формирование слоя стратосферы в атмосфере планеты связано с «солнцезащитными» молекулами, которые поглощают ультрафиолетовое (УФ) и видимое излучение, исходящее от звезды, и затем выделяют эту энергию в виде тепла. Новое исследование предполагает, что «горячий Юпитер» WASP-18b, массивная планета, которая вращается вблизи своей звезды, имеет необычный состав, и формирование этого мира сильно отличается от формирования Юпитера и газовых гигантов в других системах.

Подробнее...

SpaceX Dragon испытания пилотируемого космического корабля отложены

SpaceX Dragon испытания пилотируемого космического корабля отложены

Новости космоса:
Компания SpaceX передвинула сроки испытательных полетов космического корабля Dragon, свидетельствует обновленный график НАСА, передает РИА Новости.

Согласно новому расписанию, показательный полет аппарата без экипажа запланирован на август 2018 года, а испытания Dragon с астронавтами на борту — на декабрь. Предыдущий график НАСА, опубликованный в октябре 2017 года, предусматривал, что данные испытания пройдут в апреле и августе 2018 года соответственно.

Подробнее...