Torsdag den 28. marts 2024

Desktop v4.2.1

Root NationArtiklerteknologier10 mærkeligste ting, vi lærte om sorte huller i 2021

10 mærkeligste ting, vi lærte om sorte huller i 2021

-

Forskere, der studerer sorte huller, kan være sikre på, at der år efter år vil være spektakulære opdagelser. 2021 var ingen undtagelse, med mange spændende nye resultater vedrørende disse mærkelige gravitationsmonstre. I dag vil vi overveje det mest spændende opdagelse sorte huller i år, og hvordan de fremmer vores forståelse af universet.

Det hurtigst roterende sorte hul

Selv de mest undersøgte sorte huller kan overraske. I februar reviderede fysikere deres skøn over egenskaberne af det kosmiske monster i hjertet af Cygnus X-1-systemet, som også tilfældigvis var det første sorte hul, der blev bekræftet i at eksistere. Det sorte hul Cygnus X-1, først opdaget for næsten 60 år siden, har vist sig at være 50 % mere massivt end tidligere antaget, 21 gange Solens masse og kredser meget tæt på lysets hastighed, hvilket sætter en ny rekord for sorte huller.

Det hurtigst roterende sorte hul

Det sorte hul i Cygnus X-1 er omkring 7200 lysår væk og fortærer langsomt sin blå superkæmpe ledsagerstjerne, hvilket giver forskerne ny indsigt i sådanne processer.

Læs også: Hvor mange sorte huller i universet?

Spaghettificeret stjerne

Når en stjerne kommer for tæt på kanten af ​​et sort hul, river tyngdekraften den fra hinanden i lange filamenter, der trækkes ind i det sorte huls mund. Denne proces, kendt som "spaghettificering", producerer lys, da stjernemateriale opvarmes gennem friktion, hvilket gør det muligt for astronomer at fange denne skræmmende handling i al sin herlighed. I maj lagde forskerne først mærke til en stjerne, der på denne måde blev knust og absorberet af et sort hul, der vejede 30 millioner gange Solens masse og var placeret i centrum af galaksen 750 millioner lysår fra Jorden.

Ud over at indsamle vigtige data om spaghettiaktion, hjalp observationerne videnskabsmænd med at skabe en utrolig visualisering af stjernens absorption.

Læs mere: Astronomer opdagede for første gang konsekvenserne af "spaghetificeringen" af en stjerne ved et sort hul

LIGO beviser, at Hawking har ret

I juni så forskere ved Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) to supermassive sorte huller smelte sammen til ét og analyserede krusningerne i rumtidens struktur, kaldet gravitationsbølger, forårsaget af de sorte huller, der bevæger sig med høj hastighed

- Annonce -
sorte huller
Gravitationsbølger udsendt af to sorte huller, når de spiraler ind i hinanden (simulering).

De fandt ud af, at overfladearealet af det resulterende sorte hul er større end det af de to første tilsammen. Ud over at indhente overraskende data hjælper undersøgelsens resultater med at bevise en formodning fra den britiske astrofysiker Stephen Hawking i 1971, kendt som det sorte huls arealsætning. Sætningen siger, at overfladearealet af et sort hul ikke kan falde med tiden, en lov udledt af Hawking ved hjælp af Einsteins generelle relativitetsteori. Og også hans forståelse af entropi. Mens forskningsresultaterne var en sejr for Hawking, efterlod de fysikere forundrede. Ifølge kvantemekanikken skulle sorte huller trække sig sammen og fordampe, så det er ikke klart, hvordan man kan forene dette med Hawkings lov om, at deres overfladeareal altid skal øges.

Også interessant: Forskere har fundet ud af, hvordan man lytter til gravitationsbølgerne fra Big Bang

Sammensmeltningen af ​​et sort hul og en neutronstjerne

I juni meddelte forskere, der arbejder med LIGO, at de for første gang var sikre på, at de havde set sorte huller smelte sammen til kompakte kroppe kaldet neutronstjerner. Sammen med sorte huller er neutronstjerner et muligt slutresultat af en massiv stjernes død, når stjernen eksploderer som en supernova og efterlader rester. Selvom LIGO før har set antydninger af potentielle fusioner mellem sorte huller og neutronstjerner, har to signaler netop i år endegyldigt bevist, at sådanne fusioner finder sted.

Begge signaler blev detekteret i januar 2020 med omkring 10 dages mellemrum. I det første tilfælde absorberede et sort hul med en masse seks gange Solens masse en neutronstjerne med en masse halvanden gange Solens masse, og i det andet et sort hul med en masse ni gange massen af Sol og en neutronstjerne med en masse dobbelt så stor som Solen.

Redaktørens anbefaling: Astrofysikere sporede for første gang sammensmeltningen af ​​neutronstjerner og sorte huller

Tidlige sorte huller forårsager storme

Næsten alle kendte galakser har et supermassivt sort hul i centrum, hvilket tyder på et tæt forhold mellem to kosmiske objekter. Men videnskabsmænd forstår stadig ikke, hvordan et sort hul påvirker sin galaktiske vært. En undersøgelse offentliggjort i juni viste, at højhastighedsvinden blæser fra en 13 milliarder år gammel galakse, næsten lige så gammel som universet selv. Dette er det tidligste opdagede eksempel på en galaktisk vind, der bryder ud fra supermassive sorte huller, mens de absorberer omgivende gas og støv.

sort hul
En kunstners gengivelse af den galaktiske vind drevet af det supermassive sorte hul i centrum af galaksen. Den stærke energi, der kommer fra det sorte hul, skaber en enorm strøm af gas, der fejer det interstellare stof væk, hvorfra stjerner er dannet.

Også de kraftige vinde, der bevæger sig med omkring 1,8 millioner km/t, bevæger sig hurtigt nok til at blæse materiale hen over galaksen og sandsynligvis hindre stjernedannelse. Dette tyder på, at galakser og deres sorte huller har en ældgammel og meget tæt forbindelse.

Læs også: Forskere har opdaget røntgenstråling ud over begivenhedshorisonten for et sort hul

Lysekkoer viser, at Einstein har ret

Stephen Hawking var ikke den eneste, der erobrede sorte huller i år. I juli filmede astronomer røntgenstråler, der kom fra det supermassive sorte hul i centrum af Zwicky-spiralgalaksen, som er 1,8 milliarder lysår væk. Forskerne opdagede ikke kun lys, der kom fra forsiden af ​​det sorte hul, men de var også i stand til at finde mærkelige lysekkoer, som de ikke kunne registrere i starten.

De så ud til at komme fra bagsiden af ​​det sorte hul, hvilket betyder, at den gigantiske enhed fordrejede rumtidens stof så meget, at lyset blev trukket fra den ene side af det sorte hul til den anden. Denne proces svarer præcis til, hvad man ville forvente af Einsteins generelle relativitetsteori, men den er endnu ikke endeligt opdaget.

Aliens kan udnytte kraften fra et sort hul

Forskere er ikke bange for at lave antagelser, så længe de er baseret på relevante data. I august foreslog en gruppe astronomer i Taiwan, at teknologiske rumvæsener kunne høste energi fra sorte huller ved hjælp af hypotetiske megastrukturer kendt som Dyson-sfærer, der omgiver stjernen. Selvom sorte huller betragtes som mørke, udsender de store mængder energi, fordi de lever af det omgivende materiale, som opvarmes og udsendes som lys.

Dyson sfære

Astronomer spekulerede på, om en udenjordisk art kunne placere orbitale platforme dækket af noget som solpaneler omkring et sort hul for at absorbere dens energieksplosioner. Da sorte huller er mindre end stjerner, ville dette give rumvæsener mulighed for at spare på byggematerialer og potentielt give dem mulighed for at lagre utrolige mængder energi.

Flere detaljer:  Hvad er en Dyson-sfære, og hvorfor har vi ikke bygget en?

Vandrende sorte huller kan slå sig ned i vores galakse

Omkring 12 supermassive, usynlige sorte huller lurer muligvis i udkanten af ​​Mælkevejen. Denne konklusion blev nået i august, da forskere offentliggjorde resultaterne af en ny simulering af galaksekollisioner. Under sådanne massive begivenheder kan gravitationskræfter få supermassive sorte huller, der vejer millioner eller milliarder af gange mere end Solen, til at flyve og strejfe rundt i rummets blækdybder.

- Annonce -

sorte huller

Nogle af dem kan med tiden slå sig ned i galaksers glorier som vores egen, og en galakse på størrelse med Mælkevejen har i gennemsnit omkring 12 galakser. Astronomer håber at finde ud af, hvordan man søger efter disse tabte kæmper for at verificere nøjagtigheden af ​​deres simuleringer.

Læs også: Et sort hul er blevet opdaget i en stjernehob uden for vores galakse

Det nærmeste par sorte huller er blevet opdaget

I december registrerede teleskoper beviser for eksistensen af ​​det nærmeste par sorte huller til vores planet, der kredser om hinanden i en afstand af omkring 89 millioner lysår fra Jorden i stjernebilledet Vandmanden. Det tidligere rekordpar af sorte huller er fem gange længere væk end dette, hvilket betyder, at forskere har mulighed for at studere sådanne systemer mere detaljeret end før. Begge medlemmer af duoen er vægtløftere - den største har en masse på næsten 154 millioner sole, og den mindre er 6,3 millioner gange mere massiv end vores stjerne.

Det nærmeste par sorte huller
Dette billede viser store (venstre) og brede (højre) nærbilleder af to lyse galaktiske kerner, der hver indeholder et supermassivt sort hul.

De kredser om hinanden i en afstand på kun 1600 lysår - en ringe pris efter kosmiske standarder og en anden rekord, der indikerer, at de om 250 millioner år vil smelte sammen til ét gigantisk sort hul.

Læs mere: Very Large Telescope har opdaget det nærmeste par supermassive sorte huller

Et sort hul for stort til sin galakse

En lille galakse, der kredser omkring vores egen omkring 820 lysår væk, ser ud til at indeholde noget mærkeligt. Dværggalaksen Leo I, som er 50 gange mindre end Mælkevejen, huser et supermassivt sort hul, der har næsten samme masse som det sorte hul i midten af ​​Mælkevejen. Astronomer undrer sig over, hvordan et så stort sort hul endte i så lille en galakse.

sorte huller

"Der er ingen forklaring på eksistensen af ​​denne type sorte hul i dværg sfæroidale galakser," sagde Maria Jose Bustamante, en kandidatstuderende i astronomi ved University of Texas i Austin, i en erklæring. Vi bliver nødt til at vente i de næste par år for at forstå præcis, hvad det betyder for udviklingen af ​​sorte huller og galakser.

Læs også:

Julia Alexandrova
Julia Alexandrova
Kaffemand. Fotograf. Jeg skriver om videnskab og rum. Jeg tror, ​​det er for tidligt for os at møde rumvæsner. Jeg følger udviklingen af ​​robotter, for en sikkerheds skyld...
Mere fra forfatteren
- Annonce -
Tilmelde
Giv besked om
gæst

5 Kommentarer
Nyere
De ældre Den mest populære
Indlejrede anmeldelser
Se alle kommentarer
bOzelD
bOzel
2 år siden

Tak for den interessante artikel! Hvis du også erstatter "look" med "view", vil det være fantastisk :)

Oleksandr
Oleksandr
2 år siden

Den vigtigste opdagelse er, at sorte huller ikke eksisterer. I centrum af galakser er kvarker syntetiseret fra strenge i universets centrum.
https://www.youtube.com/watch?v=tFUM3vAlaGc

Oleksandr
Oleksandr
2 år siden

Vi ses snart, Julia, godt nytår. Jeg håber, at vi i det nye år, takket være uhørt udviklet logisk tænkning, vil vende verdensvidenskaben i den rigtige retning. ))

Andre artikler
Abonner for opdateringer

Seneste kommentarer

Populær nu
5
0
Vi elsker dine tanker, kommenter venligst.x
()
x