Musti auke uurivad teadlased võivad olla kindlad, et aastast aastasse tehakse suurejoonelisi avastusi. 2021. aasta ei olnud erand ja palju põnevaid uusi tulemusi nende kummaliste gravitatsioonikoletiste kohta. Täna käsitleme kõige põnevamat avastus mustad augud sel aastal ja kuidas need edendavad meie arusaamist universumist.
Kõige kiiremini pöörlev must auk
Isegi enim uuritud mustad augud võivad üllatada. Veebruaris vaatasid füüsikud läbi oma hinnanguid Cygnus X-1 süsteemi keskmes asuva kosmilise koletise omaduste kohta, mis juhtus olema ka esimene must auk, mille olemasolu kinnitati. Esimest korda ligi 1 aastat tagasi avastatud Cygnus X-60 must auk on leitud olevat seni arvatust 50% massiivsem, Päikese massist 21 korda suurem ja tiirleb valguse kiirusele väga lähedal, püstitades sellega uue rekordi. mustade aukude jaoks.
Cygnus X-1 must auk asub umbes 7200 valgusaasta kaugusel ja neelab aeglaselt oma sinist ülihiiglast kaastähte, andes teadlastele selliste protsesside kohta uue ülevaate.
Loe ka: Mitu musta auku on universumis?
Spagetistunud täht
Kui täht jõuab musta augu servale liiga lähedale, rebivad gravitatsioonijõud selle tükkideks pikkadeks filamentideks, mis tõmmatakse musta augu suudmesse. See protsess, mida tuntakse kui "spagettimist", tekitab valgust, kui tähematerjal hõõrdumise tõttu kuumeneb, võimaldades astronoomidel seda hirmuäratavat teost kogu selle hiilguses jäädvustada. Mais märkasid teadlased esimest korda tähte, mille purustas ja neelas sel viisil Päikese massist 30 miljonit korda suurem must auk, mis asus galaktika keskmes Maast 750 miljoni valgusaasta kaugusel.
Lisaks spagettimise kohta oluliste andmete kogumisele aitasid vaatlused teadlastel luua tähe neeldumise uskumatu visualiseerimise.
Loe rohkem: Astronoomid avastasid esimest korda tähe "spagetistumise" tagajärjed musta augu poolt
LIGO tõestab, et Hawkingil on õigus
Juunis jälgisid Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) teadlased kahe ülimassiivse musta augu ühinemist üheks ja analüüsisid aegruumi lainetust, mida nimetatakse gravitatsioonilaineteks ja mille põhjustasid suurel kiirusel liikuvad mustad augud.
Nad leidsid, et tekkinud musta augu pindala on suurem kui kahel esimesel kokku. Lisaks üllatavate andmete saamisele aitavad uuringu tulemused tõestada Briti astrofüüsiku Stephen Hawkingi 1971. aastal tehtud oletust, mida tuntakse musta augu ala teoreemina. Teoreem väidab, et musta augu pindala ei saa aja jooksul väheneda, mille Hawking tuletas Einsteini üldrelatiivsusteooria abil. Ja ka tema arusaam entroopiast. Kuigi uurimistulemused olid Hawkingi jaoks võidukad, jätsid need füüsikud hämmingusse. Kvantmehaanika järgi peaksid mustad augud kokku tõmbuma ja aurustuma, mistõttu pole selge, kuidas seda ühitada Hawkingi seadusega, mille kohaselt peaks nende pindala alati suurenema.
Huvitav ka: Teadlased on välja mõelnud, kuidas kuulata Suure Paugu gravitatsioonilaineid
Musta augu ja neutrontähe ühinemine
Juunis teatasid LIGOga töötavad teadlased, et nad olid esimest korda kindlad, et nägid mustade aukude ühinemist kompaktseteks kehadeks, mida nimetatakse neutrontähtedeks. Koos mustade aukudega on massiivse tähe surma üheks võimalikuks lõpptulemuseks neutrontähed, kui täht plahvatab supernoovana ja jätab endast maha jäänused. Kuigi LIGO on varemgi näinud vihjeid mustade aukude ja neutrontähtede võimalikele ühinemistele, on just sel aastal kaks signaali lõplikult tõestanud, et sellised ühinemised toimuvad.
Mõlemad signaalid tuvastati 2020. aasta jaanuaris, umbes 10-päevase vahega. Esimesel juhul neelas must auk, mille mass oli kuus korda suurem Päikese massist, neutrontähe, mille mass oli poolteist korda suurem kui Päikesest, ja teisel juhul must auk, mille mass on üheksa korda suurem kui Päikese mass. Päike ja neutrontäht, mille mass on kaks korda suurem kui Päike.
Toimetaja soovitus: Astrofüüsikud jälgisid esimest korda neutrontähtede ja mustade aukude ühinemist
Varased mustad augud põhjustavad torme
Peaaegu iga teadaoleva galaktika keskmes on ülimassiivne must auk, mis viitab kahe kosmilise objekti vahelisele lähedasele suhtele. Kuid teadlased ei mõista endiselt, kuidas must auk oma galaktilist peremeest mõjutab. Juunis avaldatud uuring näitas, et kiire tuul puhub 13 miljardi aasta vanusest galaktikast, mis on peaaegu sama vana kui universum ise. See on varaseim avastatud näide galaktilisest tuulest, mis puhkeb ülimassiivsetest mustadest aukudest, kui need neelavad ümbritsevat gaasi ja tolmu.
Samuti liiguvad võimsad tuuled, mis liiguvad kiirusega umbes 1,8 miljonit km/h, piisavalt kiiresti, et puhuda materjali üle galaktika ja takistada tõenäoliselt tähtede teket. See viitab sellele, et galaktikatel ja nende mustadel aukudel on iidne ja väga tihe seos.
Loe ka: Teadlased on tuvastanud röntgenikiirguse väljaspool musta augu sündmuste horisondi
Valguse kajad tõestavad, et Einsteinil on õigus
Stephen Hawking polnud ainus, kes sel aastal mustad augud vallutas. Juulis filmisid astronoomid 1,8 miljardi valgusaasta kaugusel asuva Zwicky spiraalgalaktika keskmes asuvast ülimassiivsest mustast august lähtuvat röntgenikiirgust. Teadlased mitte ainult ei tuvastanud musta augu esiosast tulevat valgust, vaid suutsid leida ka kummalisi valguse kajasid, mida nad esialgu ei suutnud tuvastada.
Need näisid tulevat musta augu tagant, mis tähendab, et hiiglaslik olend väänas aegruumi kangast nii palju, et valgus tõmbas musta augu ühest servast teise. See protsess vastab täpselt sellele, mida võiks oodata Einsteini üldrelatiivsusteooriast, kuid seda pole veel lõplikult avastatud.
Tulnukad saavad kasutada musta augu jõudu
Teadlased ei karda teha oletusi, kui need põhinevad asjakohastel andmetel. Augustis tegi Taiwani astronoomide rühm ettepaneku, et tehnoloogilised tulnukad saaksid mustadest aukudest energiat koguda, kasutades tähte ümbritsevaid hüpoteetilisi megastruktuure, mida tuntakse Dysoni sfääridena. Kuigi musti auke peetakse tumedateks, eraldavad need suures koguses energiat, kuna toituvad ümbritsevast materjalist, mida kuumutatakse ja kiirgatakse valgusena.
Astronoomid mõtlesid, kas maaväline liik võiks paigutada päikesepaneelide sarnaseid orbiidiplatvorme musta augu ümber, et neelata selle energiaplahvatusi. Kuna mustad augud on väiksemad kui tähed, võimaldaks see tulnukatel säästa ehitusmaterjalide arvelt ja potentsiaalselt võimaldaks neil salvestada uskumatult palju energiat.
Rohkem detaile: Mis on Dysoni sfäär ja miks me pole seda ehitanud?
Rändavad mustad augud võivad asuda meie galaktikas
Linnutee äärealadel võib varitseda umbes 12 ülimassiivset, nähtamatut musta auku. Sellele järeldusele jõuti augustis, kui teadlased avaldasid uue galaktikate kokkupõrgete simulatsiooni tulemused. Selliste massiivsete sündmuste ajal võivad gravitatsioonijõud panna ülimassiivsed mustad augud, mis kaaluvad miljoneid või miljardeid kordi rohkem kui Päike, lendama ja rändama kosmose tindisügavustes.
Mõned neist võivad lõpuks asuda meie omasuguste galaktikate halodesse ja Linnutee suuruses galaktikas on keskmiselt umbes 12 galaktikat. Astronoomid loodavad välja mõelda, kuidas neid kadunud hiiglasi otsida, et kontrollida nende simulatsioonide täpsust.
Loe ka: Väljaspool meie galaktikat asuvas täheparves avastati must auk
Tuvastati lähim mustade aukude paar
Detsembris registreerisid teleskoobid tõendeid meie planeedile lähima mustade aukude paari olemasolust, mis tiirlevad Maast umbes 89 miljoni valgusaasta kaugusel Veevalaja tähtkujus. Eelmine rekordiline mustade aukude paar asub sellest viis korda kaugemal, mis tähendab, et teadlastel on võimalus selliseid süsteeme senisest põhjalikumalt uurida. Duo mõlemad liikmed on tõstjad – suurema mass on ligi 154 miljonit Päikest ja väiksem on meie tähest 6,3 miljonit korda massiivsem.
Nad tiirlevad üksteise ümber kõigest 1600 valgusaasta kaugusel – kosmiliste standardite järgi tühine summa ja veel üks rekord, mis näitab, et 250 miljoni aasta pärast ühinevad nad üheks hiiglaslikuks mustaks auguks.
Loe rohkem: Väga suur teleskoop on avastanud lähima paari ülimassiivseid musta auku
Must auk on oma galaktika jaoks liiga suur
Meie enda ümber umbes 820 50 valgusaasta kaugusel tiirlev pisike galaktika näib sisaldavat midagi kummalist. Kääbusgalaktikas Leo I, mis on Linnuteest XNUMX korda väiksem, asub ülimassiivne must auk, mille mass on peaaegu sama kui Linnutee keskel asuval mustal augul. Astronoomid imestavad, kuidas nii suur must auk nii väikesesse galaktikasse sattus.
"Seda tüüpi mustade aukude olemasolule kääbusgalaktikates pole seletust," ütles Austini Texase ülikooli astronoomia magistrant Maria Jose Bustamante avalduses. Peame ootama järgmised paar aastat, et mõista täpselt, mida see mustade aukude ja galaktikate evolutsiooni jaoks tähendab.
Loe ka:
- Kas mustad augud tekkisid kohe pärast Suurt Pauku?
- Väga suur teleskoop on avastanud lähima paari ülimassiivseid musta auku
Aitäh huvitava artikli eest! Kui asendate ka "vaata" sõnaga "vaadata", siis on väga hea :)
Jah aitäh :)
Peamine avastus on see, et musti auke pole olemas. Galaktikate tsentrites asuvad kvargid, mis on sünteesitud universumi keskmes asuvatest stringidest.
https://www.youtube.com/watch?v=tFUM3vAlaGc
hästi :)
Varsti näeme, Julia, head uut aastat. Loodan, et uuel aastal pöörame tänu ennekuulmatult arenenud loogilisele mõtlemisele maailmateaduse õiges suunas. ))