10 сюрпризів, які чорні діри дав нам

Чорний отвір є величезною кількістю матерії, що вичавлюється в крихітну область, з величезною гравітаційною пам'яткою, яка не відповідає розмірам цієї області. Багато чорні діри утворюються коли гігантський вмирає зірки звали. Ці їдалки все і все мають таку потужну привабливість, яка навіть світло не може втекти певні межі отвору. Що думають вчені.

Подумайте це таким чином. Якщо Земля мала стати чорним отвором (який, звичайно, не станеться), вона зважиться тим же, але вона була меншою, ніж околиця. Ця околиця буде мати той же гранатомет, і місяць буде обертатися на його орбіті.

Ви не можете бачити чорну дірку безпосередньо тому, що межа навколо її вомба (подія горизонт) запобігає світло від повернення. Але невидимі вітрові вигини і породи дерева - ми знаємо чорні діри існують, тому що ми бачимо ефекти, які вони мають на їх оточенні.

Не всі вчені вірять в чорні отвори. Але ті, хто вважає, що не перестануть бути вражені.

Наші предки змогли побачити чорну дірку молочного способу



Про два мільйона років тому в центрі нашої галактики з'явився супермасивний чорний отвір. У той час людина просто стояв на своїх задніх ніжках і навчився ходити прямо. Наші предки можуть бачити місяць від світла на південному небі, яскравого місця.

Наш чорний отвір Sagittarius A* тепер тихий. Але потім це був активний галактичний нуклеус, в’яжучи енергію, яка закріпила все інше. Причиною цього стала «фединг» чорного отвору, його гравітаційне натягування привертало матерію, що утворює диск, який був нагріваний і світиться. Якщо диск складається з величезної кількості матерії, два яскраві струмені високоенергетичних частинок випромінюють з чорного отвору, перпендикулярно його обертання.

Астрономіри розробили теорію активної галактичної нуклеї в 2010 році, коли вони лягли на двох бульбашок Фермі, що простягаються на 25,000 світлових років вище і нижче нашої галактики. Вчені вважають, що струмені активного ядра галактики можуть створити ці бульбашки один до трьох мільйонів років тому. Наші предки побачили світло чорного отвору на тисячі років. Афіша Стрингер, антрополог, вважає, що це було початок роду Homo. Зроблено кам'яні інструменти, але мозок тільки почав рости. Якщо Сагітарайус А* знову стає активним галактичним ядром, ми можемо отримати власне світлове представлення в нічному небі.

Не тільки чорні отвори потужних джерел енергії



Багато вчених вважають, що надзвичайно яскраві джерела рентгенівського випромінювання, відомі як ультраоб'ємні джерела рентгенівського випромінювання (ULXs), що виявляються при чорних дірах, позбавлених зірок або іншої речовини. Коли потужна гравітація чорного отвору приваблює газ з найближчої зірки, газові спіралі в спіраль і утворює натяжний диск навколо чорного отвору. Як водяні лебеді, перш ніж він втекти в сантехніку, газ значно прискорюється, підігрівається до надзвичайно високих температур і починає випромінювати рентгенівське світло в усіх напрямках. Чим більше чорного отвору їсть, тим світліше світла.

Це була теорія. Але потім в сусідній галактикі М82 астрономи випадково виявили джерело ULX, що пульсує, випромінюючи яскраві рентгенівські промені, які вражають Землю кожні 1.37 секунд, як світло від маякону. Проблема полягає в тому, що чорні діри не купуються. Пульсари - це пілінг.

Пульсар - це поворотний нейтронний отвір (решта відмирання зірки, який був недостатньо, щоб стати чорним отвором), який випромінює рентгенівське світло на магнітних стовпах. Тим не менш, пульсар в галактикі M82 був 100 разів яскравіше, ніж його маса дозволила, якщо направлявся фізичним обмеженням Еддінгтона. Він не повинен бути джерелом ULX. Жорстко кажучи, пуляр мав потужність чорного отвору на набагато меншій масі. Це еквівалент чорного отвору на дієті.

Астрономісти повинні переглянути інші джерела ULX і подивитися, якщо вони пульсують. Не кожен джерело ULX є чорним отвором.

Ви можете уявити



До недавнього часу вчені думали, що розмір чорного отвору визначило максимальну ставку, при якій він поглинається і виробляється світло (на прикладі Еддінгтон ліміт). P13, чорна діра в галактикі NGC7793, є орбітальним супергіантним зіркою, приховує його. P13 присвоюється супутнику газу в 10 разів швидше, ніж астрономи думали.

P13 подумав, що 15 разів менше, ніж наша Сонце, але мільйон разів яскравіше. Він може поглинати свій супутник менше мільйона років, що досить швидко за стандартами простору. Цей невеликий чорний отвір має значення, еквівалентний сто мільярдів хороших сендвічів або гарячих собак кожні хвилину. Як продемонстрував легендарний гарячий собакний eater Takeru Kobayashi, розмір не завжди має значення в світі їжі на швидкості, а навіть невеликий чорний отвір може поглинати газ за неймовірною швидкістю.

Як M82 pulsar, P13 є ультраоб'ємним джерелом рентгенівського випромінювання, яке також порушує ліміт Еддінгтона. Астрономісти намагаються з'ясувати, чи є будь-який ліміт, до чого може з'їсти чорний отвір.

Супермасивні чорні отвори можуть бути більшими, ніж ми думали



Чорні отвори поставляються в різних розмірах, починаючи від основного (приміром розміру, наприклад) до супермасивного (більше мільйона сонячних батарей, упакованих до розмірів сонячної системи). Можливі навіть рідкісні гіганти, надмасивні чорні отвори. Це був колись думка, що тільки великі галактики можуть мати масивні чорні отвори. Але на початку 2014 року астрономи виявили понад сотні карликових галактик з надмасивними чорними отворами у своєму центрі. У порівнянні з молочним способом, який має 200-400 мільярдів зірок, карликова галактика може мати лише кілька мільярдів зірок.

У вересні 2014 року астрономи знайшли супермасивний чорний отвір у надкомпактному карликові галактики M60-UCD1, щільна галактика відома сьогодні. Якщо ви проживали в M60-UCD1, ви побачите мільйон зірок в нічному небі (на Землі тільки близько 4000 можна побачити з голим оком).

Незважаючи на те, що маса чорного отвору в центрі Молочного Шляху становить близько чотирьох мільйонів сонячних батарей, вона становила менше 0,1% від загальної маси нашої галактики. Порівняно, отвір в центрі M60-UCD1 є монстром з масою 21 млн сонце – 15% загальної маси галактики. На основі цих знахідок деякі астрономи вважають, що багато компактних карликових галактик можуть бути залишки великих галактик, які були обурені між собою, зв'язуючи з іншими галактиками. Таким чином, на своїх центрах можуть бути багато надмасивних чорних дірок.

Молода їдальня маса



Квасари – це яскраві центри найбільш далеких галактик, які ми можемо бачити у Всесвіті. Вони думали, щоб бути супермасивними чорними отворами з прискоренням дисків, випромінюючи неймовірно яскраві рентгенівські світло. Квасари можуть сяяти трильйони разів яскравіше нашого сонця. І це може бути мільярди світлих років з Землі. Шукаєте карасар, як виглядає на дитячому малюнку.

Вчені здавали, як чорний отвір може початися на 10 сонячних мас і швидко виростити до мільярдів сонячних мас, швидше за все, після Великого вибуху. При нормальних умовах газові спіралі до чорного отвору, що утворюють прискорення диска. Деякі витрати газу, але є, як правило, процеси, що уповільнюють зростання чорного отвору.

Вчені вірять, що ранній Всесвіт був струмом холодного газу, щільніше, ніж сьогодні. Молодий чорний отвір може рухатися швидше, постійно мінливий напрямок, як дитина Pac-Man, приховує молоді зірки навколо. Скорочення змін в напрямку може викликати чорний отвір, щоб поглинати матеріал безпосередньо з щільних газоток так швидко, що його зростання не сповільнилося. Старший чорний отвір отримав, швидше він насичений. У порівняно короткі 10 млн. років чорний отвір може вирощено з 10 сонячних мас до 10000. Потім зростання сповільнюється. Але вже прокинувся шлях до мільярдів сонячних мас.

Чорні отвори перешкоджають утворенню зірок



Вчені виявили, що масивні чорні діри в зрілих галактиках можуть заважати розвитку молодих зірок шляхом висипання частинок, які випромінюють хвилі радіо. Подорожуючи на швидкості ближнього світла, ці опалювальні струмені виступають як перемикачі, запобігаючи газ в галактикі від охолодження і конденсації в нові зірки. Вчені не знають, чому центральні чорні отвори у старших і часто починають випромінювати ці частинки.

До недавнього часу вчені вважали, що центральні чорні діри були блювотні для присутності «червоних і мертвих галактик», що складаються тільки з старих зірок. Але потім вони знайшли кілька компактних і молодих галактик, які загибло загибло. Ці молоді галактики мають масу молочного способу, що вичавлюється в порівняно невелику площу.

На основі своїх досліджень команда астрономів вирішила, що ці зірки відповідають за активізацію власного перемикача у молодих галактиках. У зв'язку з зіткненням двох газових галактик, які принесли багато холодного газу до компактного центру злиття галактики. Тоді енергія відродженої активності може вибити всі залишилися гази, які призвели до скасування майбутнього утворення зірки. Також можливо, що газ в цих галактиках просто став занадто гарячим, щоб охолонути і заплутуватися в нові зірки.

Саурон Очі розкриває чорні отвори вагою більше



Астрономісти тепер думають надмассивні чорні отвори в центрах галактик вагою 40 відсотків більше, ніж спочатку думали. Це також пояснює, чому обмеження Еддінгтона не працює в деяких масових обчисленнях.

Вчені використовували наземні методики для вимірювання відстані до галактики NGC 4151, активний нуклеус якого називається «Оберіг Саурон», оскільки він виглядає як об'єкт однойменної назви з фільму «Лорд кілець». Попереднє вимірювання відстані від Землі до NGC 4151, до його центрального чорного отвору, було оцінено 13-95 млн. світлових років. За допомогою телескопів Keck в Гаваї, можна було досягнути точності 90%. Чорний отвір NGC 4151 є активним, поглинаючи поруч газ і випромінюючи рентгенівське світло. Ультрафіолетове випромінювання нагріває диска напилення чорного отвору. Після 30 днів пил починає випромінювати інфрачервоне випромінювання. Виходячи з цього часу і швидкості світла, вчені розраховують відстань від чорного отвору до пилу. Подальші розрахунки показали, що Око Саурон становить приблизно 62 млн. світлових років. Виходячи з цих обчислень і методів, вчені тепер більш точно розрахувати масу надмасивних чорних отворів.

Негайний рейс джмелі



До недавнього часу дослідники тяжко припускали, що простір-час не може бути турбулентним. Але цей вид виявився невірним, коли вчені вирішили перевірити, чи може бути тяжіння, як рідина. У певних умовах рідини турбулентні. Вони можуть ковтати і ковтати.

Вчені вирішили перевірити їх здогадку на прикладі швидкого обертання чорного отвору. Простір-час навколо такого отвору менш в'язкий, що збільшує ймовірність турбулентності, схожої на будь-яку рідину світла. Здивовані всі результати.

«За останні кілька років ми пішли від серйозних сумнівів, що тяжіння може бути турбулентним майже завершити певність, що це може», – каже Лукіс Ленер. Дуже скоро нові детектори дозволять нам виявити гравітаційні хвилі, рифи в космічному режимі, які поводяться як хвилі в океані, коли корабель плаває через нього. У просторі гранатометна рідина може бути покрита рифами через потужні космічні події, такі як злиття двох чорних отворів. Ці дослідження також можуть допомогти у вивченні турбулентності на Землі, в тому числі фізики ураганів, впливу вітру на літаки і, здавалося б, неможливий рейс джмелі.

Кримінальний секрет Галактичного центру



Деякі астрономи вважають, що щось кримінальне про косметику в токарних пілінгах в маленькі чорні отвори. Вони називають його «проблемою пулсарю». Як ми пам'ятаємо, пульси спінують нейтронні зірки (рештки зірки, що було занадто малим, щоб стати чорним отвором), які випромінюють випромінювання від магнітних полюсів, як бекон. З такою великою кількістю зірок в нашій галактикі, принаймні 50 мертвих зірок повинні стати мулярами в центрі молочного способу. Але астрономи знайшли лише одне.

Є кілька можливих роз'яснень, але найцікавішим є чорної матерії. Як і чорні отвори, темна матерія невидима і може бути виявлена тільки гравітаційним впливом на інші предмети в просторі.

Кілька вчених запропонували, що тяжіння пулсара може привернути певні частинки темної матерії, викликаючи пулсар до «пробухання» до розміру, що згортається в чорний отвір. Пульсари стають настільки великими, що вони пробивають отвір в тканині простору і зникають.

«Даркова матерія не може збиратися так щільно або так швидко в центрах звичайних зірок», - сказав Браманте. Але в пульсарах темна матерія може зібрати в 2-метровий кульку. Потім м'яч згортається в чорному отворі і смоктати в пульсарі." Деякі темні речовини також можуть поєднувати речовину і антиматтер в частинці. Ці частинки знищують один одного за контактом. Вчені вважають, що тільки асиметричні частинки темної речовини (зберігаючі тільки речовини або антиматтер) можуть накопичуватися в серцевині пуляра з часом. Звідти велику концентрацію темної матерії в галактичній нуклеї, це може пояснити, чому пули не вистачає в центрі нашого молочного способу.

Всесвіт може мати been Народився з чотирьохвимірного чорного отвору



Однією з великих проблем з теоріями Big Bang є те, що наш науково передбачуваний Всесвіт походить від співучастості, нескінченно щільна точка, для якої ці правила наукової передбачуваності не працюють. Лікарі просто не розуміють співучасть. Вони не можуть пояснити, що викликало Великий вибух. Деякі фізики, як правило, вважають це навряд чи, що таке хаотичний початок буде виробляти всесвіт з відносно рівномірною температурою.

Три вчені з Інституту периметра запропонували нову теорію, яка є математично звуковою та перевіреною. Вони сперечають, що наш Всесвіт був результатом бурхливо виведеного матеріалу під час смерті чотиривимірної зірки, внутрішні шари якого згорнулися в чорний отвір. У нашому всесвіті об'ємний чорний отвір має двовимірний горизонт подій, точка повернення нічого, що падає в межах чорного отвору.

У Всесвіті з чотирма просторовими розмірами, чотиривимірна чорна діра буде мати об'ємний горизонт заходу. У нашому всесвіті об'єднані наднові матеріали, формують об'ємну мембрану навколо об'ємного горизонту заходу. Ця мембрана зростає, ми називаємо це космічне розширення. У наш тривимірний Всесвіт буде спадковувати гомогенність батьківського чотиривимірного Всесвіту, якщо останній існував протягом тривалого часу. Якщо ми вважаємо, що ця теорія є абсурдом, науковці проти нас, що ми просто не розуміємо чотиривимірного Всесвіту. Ми можемо самі зателефонувати одержувачу.

На основі listverse.com

Джерело: hi-news.ru