Donderdag 28 maart 2024

bureaublad v4.2.1

Root NationаттіTechnologieën10 raarste dingen die we leerden over zwarte gaten in 2021

10 raarste dingen die we leerden over zwarte gaten in 2021

-

Wetenschappers die zwarte gaten bestuderen, kunnen er zeker van zijn dat er jaar na jaar spectaculaire ontdekkingen zullen plaatsvinden. 2021 was geen uitzondering, met veel spannende nieuwe resultaten met betrekking tot deze vreemde zwaartekrachtmonsters. Vandaag zullen we de meest opwindende beschouwen ontdekking zwarte gaten dit jaar en hoe ze ons begrip van het universum vergroten.

Het snelst roterende zwarte gat

Zelfs de meest bestudeerde zwarte gaten kunnen verrassen. In februari hebben natuurkundigen hun schattingen herzien van de eigenschappen van het kosmische monster in het hart van het Cygnus X-1-systeem, dat toevallig ook het eerste zwarte gat was waarvan werd bevestigd dat het bestond. Het zwarte gat Cygnus X-1, dat bijna 60 jaar geleden voor het eerst werd ontdekt, is 50% massiever dan eerder werd gedacht, 21 keer de massa van de zon, en draait heel dicht bij de snelheid van het licht, waardoor een nieuw record wordt gevestigd voor zwarte gaten.

Het snelst roterende zwarte gat

Het zwarte gat in Cygnus X-1 bevindt zich op een afstand van ongeveer 7200 lichtjaar en verslindt langzaam zijn blauwe superreus, waardoor onderzoekers nieuw inzicht krijgen in dergelijke processen.

Lees ook: Hoeveel zwarte gaten in het heelal?

Spaghettified ster

Wanneer een ster te dicht bij de rand van een zwart gat komt, scheuren de zwaartekrachten deze uit elkaar in lange filamenten die in de mond van het zwarte gat worden getrokken. Dit proces, dat bekend staat als 'spaghettificatie', produceert licht terwijl stellair materiaal door wrijving opwarmt, waardoor astronomen deze angstaanjagende daad in al zijn glorie kunnen vastleggen. In mei merkten onderzoekers voor het eerst een ster op die op deze manier werd verpletterd en geabsorbeerd door een zwart gat met een gewicht van 30 miljoen keer de massa van de zon en zich in het centrum van de melkweg 750 miljoen lichtjaar van de aarde bevond.

Naast het verzamelen van belangrijke gegevens over spaghettifactie, hielpen de waarnemingen wetenschappers een ongelooflijke visualisatie van de absorptie van de ster te creëren.

Lees verder: Astronomen ontdekten voor het eerst de gevolgen van de "spaghettificatie" van een ster door een zwart gat

LIGO bewijst Hawking gelijk

In juni zagen onderzoekers van de Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) twee superzware zwarte gaten samensmelten tot één, en analyseerden ze de rimpelingen in het weefsel van ruimte-tijd, zwaartekrachtgolven genaamd, veroorzaakt door de zwarte gaten die met hoge snelheid bewegen

- Advertentie -
zwarte gaten
Zwaartekrachtsgolven uitgezonden door twee zwarte gaten terwijl ze in elkaar spiraalsgewijs bewegen (simulatie).

Ze ontdekten dat het oppervlak van het resulterende zwarte gat groter is dan dat van de eerste twee samen. Naast het verkrijgen van verrassende gegevens, helpen de resultaten van de studie om een ​​vermoeden van de Britse astrofysicus Stephen Hawking in 1971 te bewijzen, bekend als de stelling van het zwarte gatgebied. De stelling stelt dat het oppervlak van een zwart gat niet met de tijd kan afnemen, een wet die Hawking heeft afgeleid met behulp van Einsteins algemene relativiteitstheorie. En ook zijn begrip van entropie. Hoewel de onderzoeksresultaten een overwinning waren voor Hawking, lieten ze natuurkundigen voor een raadsel. Volgens de kwantummechanica zouden zwarte gaten moeten samentrekken en verdampen, dus het is niet duidelijk hoe dit te rijmen met de wet van Hawking dat hun oppervlakte altijd zou moeten toenemen.

Ook interessant: Wetenschappers hebben ontdekt hoe ze naar de zwaartekrachtsgolven van de oerknal kunnen luisteren

De samensmelting van een zwart gat en een neutronenster

In juni maakten onderzoekers die met LIGO samenwerkten bekend dat ze er voor het eerst zeker van waren dat ze zwarte gaten hadden zien samensmelten tot compacte lichamen die neutronensterren worden genoemd. Samen met zwarte gaten zijn neutronensterren een mogelijk eindresultaat van de dood van een massieve ster, wanneer de ster explodeert als een supernova en restanten achterlaat. Hoewel LIGO al eerder hints heeft gezien van mogelijke fusies tussen zwarte gaten en neutronensterren, hebben dit jaar twee signalen onomstotelijk bewezen dat dergelijke fusies plaatsvinden.

Beide signalen werden gedetecteerd in januari 2020, ongeveer 10 dagen na elkaar. In het eerste geval absorbeerde een zwart gat met een massa van zes keer die van de zon een neutronenster met een massa van anderhalf keer die van de zon, en in het tweede geval een zwart gat met een massa van negen keer die van de zon. Zon en een neutronenster met een massa die twee keer zo groot is als die van de zon.

Aanbeveling van de redactie: Astrofysici hebben voor het eerst de samensmelting van neutronensterren en zwarte gaten getraceerd

Vroege zwarte gaten veroorzaken stormen

Bijna elk bekend sterrenstelsel heeft een superzwaar zwart gat in het centrum, wat wijst op een nauwe relatie tussen twee kosmische objecten. Maar wetenschappers begrijpen nog steeds niet hoe een zwart gat zijn galactische gastheer beïnvloedt. Uit een in juni gepubliceerde studie bleek dat de snelle wind waait uit een 13 miljard jaar oud sterrenstelsel, bijna net zo oud als het universum zelf. Dit is het vroegst ontdekte voorbeeld van een galactische wind die losbarst uit superzware zwarte gaten terwijl ze omringende gas en stof absorberen.

zwart gat
Een artistieke weergave van de galactische wind aangedreven door het superzware zwarte gat in het centrum van de melkweg. De sterke energie die uit het zwarte gat komt, creëert een enorme gasstroom die de interstellaire materie wegvaagt waaruit sterren worden gevormd.

Ook bewegen de krachtige winden, die met een snelheid van ongeveer 1,8 miljoen km/u bewegen, snel genoeg om materiaal door de melkweg te blazen en waarschijnlijk de stervorming te belemmeren. Dit suggereert dat sterrenstelsels en hun zwarte gaten een oude en zeer nauwe band hebben.

Lees ook: Wetenschappers hebben röntgenstraling gedetecteerd buiten de waarnemingshorizon van een zwart gat

Lichtecho's bewijzen Einstein gelijk

Stephen Hawking was niet de enige die dit jaar zwarte gaten veroverde. In juli filmden astronomen röntgenstralen die afkomstig waren van het superzware zwarte gat in het centrum van het Zwicky-spiraalstelsel, dat zich op 1,8 miljard lichtjaar afstand bevindt. De onderzoekers ontdekten niet alleen licht dat van de voorkant van het zwarte gat kwam, maar ze waren ook in staat om vreemde echo's van licht te vinden die ze eerst niet konden detecteren.

Ze leken van de achterkant van het zwarte gat te komen, wat betekent dat de gigantische entiteit het weefsel van de ruimte-tijd zo vervormde dat er licht van de ene kant van het zwarte gat naar de andere werd getrokken. Dit proces komt precies overeen met wat zou worden verwacht van Einsteins algemene relativiteitstheorie, maar het is nog niet definitief ontdekt.

Buitenaardse wezens kunnen de kracht van een zwart gat benutten

Wetenschappers zijn niet bang om aannames te doen, zolang ze gebaseerd zijn op relevante gegevens. In augustus suggereerde een groep astronomen in Taiwan dat technologische buitenaardse wezens energie uit zwarte gaten zouden kunnen halen met behulp van hypothetische megastructuren die bekend staan ​​als Dyson-bollen die de ster omringen. Hoewel zwarte gaten als donker worden beschouwd, zenden ze grote hoeveelheden energie uit omdat ze zich voeden met het omringende materiaal, dat wordt verwarmd en als licht wordt uitgestraald.

Dyson bol

Astronomen vroegen zich af of een buitenaardse soort orbitale platforms zou kunnen plaatsen die bedekt zijn met zoiets als zonnepanelen rond een zwart gat om zijn energie-explosies te absorberen. Omdat zwarte gaten kleiner zijn dan sterren, zouden buitenaardse wezens hierdoor kunnen besparen op bouwmaterialen en mogelijk ongelooflijke hoeveelheden energie kunnen opslaan.

Meer details:  Wat is een Dyson-bol en waarom hebben we er geen gebouwd?

Zwervende zwarte gaten kunnen zich vestigen in onze melkweg

Ongeveer 12 superzware, onzichtbare zwarte gaten liggen mogelijk op de loer aan de rand van de Melkweg. Deze conclusie werd bereikt in augustus, toen onderzoekers de resultaten publiceerden van een nieuwe simulatie van botsingen tussen sterrenstelsels. Tijdens zulke enorme gebeurtenissen kunnen zwaartekrachten ervoor zorgen dat superzware zwarte gaten, die miljoenen of miljarden keren meer wegen dan de zon, vliegen en door de inktzwarte diepten van de ruimte zwerven.

- Advertentie -

zwarte gaten

Sommigen van hen kunnen zich uiteindelijk vestigen in de halo's van sterrenstelsels zoals het onze, en een sterrenstelsel ter grootte van de Melkweg heeft gemiddeld ongeveer 12 sterrenstelsels. Astronomen hopen erachter te komen hoe ze naar deze verloren reuzen kunnen zoeken om de nauwkeurigheid van hun simulaties te verifiëren.

Lees ook: Er is een zwart gat ontdekt in een sterrenhoop buiten ons melkwegstelsel

Het dichtstbijzijnde paar zwarte gaten is gedetecteerd

In december registreerden telescopen bewijs van het bestaan ​​van het dichtstbijzijnde paar zwarte gaten bij onze planeet, die om elkaar cirkelen op een afstand van ongeveer 89 miljoen lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Waterman. Het vorige recordpaar zwarte gaten staat vijf keer verder weg dan dit, wat betekent dat wetenschappers de mogelijkheid hebben om dergelijke systemen gedetailleerder te bestuderen dan voorheen. Beide leden van het duo zijn gewichtheffers - de grotere heeft een massa van bijna 154 miljoen zonnen, en de kleinere is 6,3 miljoen keer massiever dan onze ster.

Het dichtstbijzijnde paar zwarte gaten
Deze afbeelding toont grote (links) en brede (rechts) close-ups van twee heldere galactische kernen, die elk een superzwaar zwart gat bevatten.

Ze draaien om elkaar heen op een afstand van slechts 1600 lichtjaar - een schijntje naar kosmische maatstaven en een ander record dat aangeeft dat ze over 250 miljoen jaar zullen samensmelten tot één gigantisch zwart gat.

Lees verder: De Very Large Telescope heeft het dichtstbijzijnde paar superzware zwarte gaten ontdekt

Een zwart gat te groot voor zijn melkwegstelsel

Een piepklein sterrenstelsel dat op zo'n 820 lichtjaar afstand rond het onze draait, lijkt iets vreemds te bevatten. Het dwergstelsel Leo I, dat 50 keer kleiner is dan de Melkweg, herbergt een superzwaar zwart gat dat bijna dezelfde massa heeft als het zwarte gat in het centrum van de Melkweg. Astronomen vragen zich af hoe zo'n groot zwart gat in zo'n klein sterrenstelsel terecht is gekomen.

zwarte gaten

"Er is geen verklaring voor het bestaan ​​van dit type zwart gat in bolvormige dwergsterrenstelsels", zei Maria Jose Bustamante, een afgestudeerde student astronomie aan de Universiteit van Texas in Austin, in een verklaring. We zullen de komende jaren moeten wachten om te begrijpen wat dit precies betekent voor de evolutie van zwarte gaten en sterrenstelsels.

Lees ook:

Julia Alexandrova
Julia Alexandrova
Koffieman. Fotograaf. Ik schrijf over wetenschap en ruimte. Ik denk dat het te vroeg is voor ons om buitenaardse wezens te ontmoeten. Ik volg de ontwikkeling van robotica, voor het geval dat...
Meer van de auteur
- Advertentie -
Aanmelden
Informeer over
gast

5 Heb je vragen? Stel ze hier.
nieuwere
De oudere Het meest populair
Ingesloten beoordelingen
Bekijk alle reacties
bOzelD
bOzel
2 jaar geleden

Bedankt voor het interessante artikel! Als je "look" ook vervangt door "view", wordt het geweldig :)

Oleksandr
Oleksandr
2 jaar geleden

De belangrijkste ontdekking is dat zwarte gaten niet bestaan. In de centra van sterrenstelsels zijn quarks gesynthetiseerd uit strings in het centrum van het universum.
https://www.youtube.com/watch?v=tFUM3vAlaGc

Oleksandr
Oleksandr
2 jaar geleden
Antwoorden  Julia Alexandrova

Tot snel, Juul, gelukkig nieuwjaar. Ik hoop dat we in het nieuwe jaar, dankzij ongehoord ontwikkeld logisch denken, de wereldwetenschap in de goede richting zullen sturen. ))

Andere artikelen
Schrijf je in voor updates

Recent commentaar

Nu populair
5
0
We houden van uw mening, geef alstublieft commentaar.x