Znanstveniki, ki preučujejo črne luknje, so lahko prepričani, da bodo leto za letom prihajala do spektakularnih odkritij. Leto 2021 ni bilo nobena izjema s številnimi vznemirljivimi novimi rezultati v zvezi s temi nenavadnimi gravitacijskimi pošastmi. Danes bomo obravnavali najbolj razburljivo odkritje črne luknje letos in kako izboljšujejo naše razumevanje vesolja.
Tudi najbolj raziskane črne luknje lahko presenetijo. Februarja so fiziki popravili svoje ocene lastnosti kozmične pošasti v središču sistema Cygnus X-1, ki je bila tudi prva črna luknja, za katero je bil potrjen obstoj. Črna luknja Cygnus X-1, ki so jo prvič odkrili pred skoraj 60 leti, je bilo ugotovljeno, da je 50 % bolj masivna, kot se je prej mislilo, 21-krat večja od mase Sonca in kroži zelo blizu svetlobne hitrosti, s čimer je postavila nov rekord za črne luknje.
Črna luknja v Labodu X-1 je oddaljena približno 7200 svetlobnih let in počasi požira svojo zvezdo spremljevalko modro super orjakinjo, kar daje raziskovalcem nov vpogled v takšne procese.
Preberite tudi: Koliko črnih lukenj v vesolju?
Ko se zvezda preveč približa robu črne luknje, jo gravitacijske sile raztrgajo na dolge nitke, ki se potegnejo v ustje črne luknje. Ta proces, znan kot "špagetifikacija", proizvaja svetlobo, ko se zvezdni material segreje zaradi trenja, kar astronomom omogoča, da ujamejo to grozljivo dejanje v vsem njegovem sijaju. Maja so raziskovalci prvič opazili zvezdo, ki jo je zdrobila in na ta način absorbirala črna luknja, ki tehta 30 milijonov krat večjo od Sončeve mase in se nahaja v središču galaksije 750 milijonov svetlobnih let od Zemlje.
Poleg zbiranja pomembnih podatkov o špagetiranju so opazovanja znanstvenikom pomagala ustvariti neverjetno vizualizacijo absorpcije zvezde.
Preberi več: Astronomi prvič odkrili posledice "špagetifikacije" zvezde s črno luknjo
Junija so raziskovalci na Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) opazovali, kako se dve supermasivni črni luknji združita v eno, in analizirali valovanje v tkivu prostora-časa, imenovano gravitacijski valovi, ki ga povzročajo črne luknje, ki se premikajo z veliko hitrostjo.
Ugotovili so, da je površina nastale črne luknje večja od površine prvih dveh skupaj. Poleg pridobitve presenetljivih podatkov rezultati študije pomagajo dokazati domnevo britanskega astrofizika Stephena Hawkinga iz leta 1971, znano kot izrek o območju črne luknje. Izrek pravi, da se površina črne luknje s časom ne more zmanjšati, zakon, ki ga je izpeljal Hawking z uporabo Einsteinove teorije splošne relativnosti. In tudi njegovo razumevanje entropije. Medtem ko so bili rezultati raziskav zmaga za Hawkinga, so fizike pustili v zadregi. Po kvantni mehaniki bi se morale črne luknje krčiti in izhlapevati, zato ni jasno, kako to uskladiti s Hawkingovim zakonom, da se mora njihova površina vedno večati.
Zanimivo tudi: Znanstveniki so ugotovili, kako poslušati gravitacijske valove velikega poka
Junija so raziskovalci, ki sodelujejo z LIGO, objavili, da so prvič prepričani, da so videli črne luknje, ki se združujejo v kompaktna telesa, imenovana nevtronske zvezde. Poleg črnih lukenj so nevtronske zvezde ena od možnih končnih posledic smrti masivne zvezde, ko zvezda eksplodira kot supernova in za seboj pusti ostanke. Čeprav je LIGO že prej opazil namige o možnih združitvah črnih lukenj in nevtronskih zvezd, sta ravno letos dva signala dokončno dokazala, da do takšnih združitev prihaja.
Oba signala sta bila zaznana januarja 2020 v razmaku približno 10 dni. V prvem primeru je črna luknja s šestkratno maso Sonca absorbirala nevtronsko zvezdo z maso, ki je ena in pol krat večja od Sončeve, v drugem primeru pa črna luknja z maso, ki je devetkrat večja od mase Sonca. Sonce in nevtronska zvezda z dvakratno maso Sonca.
Uredniško priporočilo: Astrofiziki so prvič izsledili zlitje nevtronskih zvezd in črnih lukenj
Skoraj vsaka znana galaksija ima v središču supermasivno črno luknjo, kar kaže na tesno povezavo med dvema kozmičnima objektoma. Toda znanstveniki še vedno ne razumejo, kako črna luknja vpliva na svojega galaktičnega gostitelja. Študija, objavljena junija, je pokazala, da hitri veter piha iz 13 milijard let stare galaksije, ki je stara skoraj toliko kot samo vesolje. To je najzgodnejši odkrit primer galaktičnega vetra, ki izbruhne iz supermasivnih črnih lukenj, ko absorbirajo okoliški plin in prah.
Poleg tega se močni vetrovi, ki se premikajo s približno 1,8 milijona km/h, premikajo dovolj hitro, da raznesejo material po galaksiji in verjetno ovirajo nastajanje zvezd. To nakazuje, da so galaksije in njihove črne luknje starodavne in zelo tesne povezave.
Preberite tudi: Znanstveniki so zaznali rentgensko sevanje onkraj dogodkovnega obzorja črne luknje
Stephen Hawking ni bil edini, ki je letos osvojil črne luknje. Julija so astronomi posneli rentgenske žarke, ki izvirajo iz supermasivne črne luknje v središču spiralne galaksije Zwicky, ki je oddaljena 1,8 milijarde svetlobnih let. Ne samo, da so raziskovalci zaznali svetlobo, ki je prihajala s sprednje strani črne luknje, ampak so lahko našli tudi čudne odmeve svetlobe, ki jih sprva niso mogli zaznati.
Videti je bilo, da prihajajo iz ozadja črne luknje, kar pomeni, da je ogromna entiteta tako ukrivila tkivo prostora-časa, da je svetlobo vleklo z ene strani črne luknje na drugo. Ta proces natančno ustreza temu, kar bi pričakovali od Einsteinove splošne teorije relativnosti, vendar še ni bil dokončno odkrit.
Znanstveniki se ne bojijo predpostavk, dokler te temeljijo na ustreznih podatkih. Avgusta je skupina astronomov na Tajvanu predlagala, da bi lahko tehnološki vesoljci pridobivali energijo iz črnih lukenj z uporabo hipotetičnih megastruktur, znanih kot Dysonove krogle, ki obkrožajo zvezdo. Čeprav črne luknje veljajo za temne, oddajajo velike količine energije, ker se hranijo z okoliškim materialom, ki se segreje in oddaja kot svetloba.
Astronomi so se spraševali, ali bi nezemeljska vrsta lahko okoli črne luknje postavila orbitalne ploščadi, prekrite z nečim podobnim sončnim kolektorjem, da bi absorbirali njene energijske udare. Ker so črne luknje manjše od zvezd, bi to nezemljanom omogočilo prihranek pri gradbenem materialu in jim potencialno omogočilo shranjevanje neverjetnih količin energije.
Več podrobnosti: Kaj je Dysonova krogla in zakaj je nismo izdelali?
Približno 12 supermasivnih, nevidnih črnih lukenj se morda skriva na obrobju Rimske ceste. Do tega zaključka so prišli avgusta, ko so raziskovalci objavili rezultate nove simulacije trkov galaksij. Med tako ogromnimi dogodki lahko gravitacijske sile povzročijo, da supermasivne črne luknje, ki tehtajo milijone ali milijarde krat več kot Sonce, letijo in tavajo po črnilnih globinah vesolja.
Nekatere od njih se lahko sčasoma naselijo v halojih galaksij, kot je naša, in galaksija velikosti Rimske ceste v povprečju šteje približno 12 galaksij. Astronomi upajo, da bodo ugotovili, kako iskati te izgubljene velikane, da bi preverili točnost njihovih simulacij.
Preberite tudi: V zvezdni kopici zunaj naše galaksije so odkrili črno luknjo
Decembra so teleskopi zabeležili dokaze o obstoju našemu planetu najbližjega para črnih lukenj, ki krožita druga okoli druge na razdalji približno 89 milijonov svetlobnih let od Zemlje v ozvezdju Vodnarja. Prejšnji rekordni par črnih lukenj je petkrat dlje od tega, kar pomeni, da imajo znanstveniki možnost podrobneje preučevati takšne sisteme kot doslej. Oba člana dvojca sta dvigovalca uteži – večji ima maso skoraj 154 milijonov Sonc, manjši pa je 6,3-milijonkrat masivnejši od naše zvezde.
Med seboj krožita na razdalji le 1600 svetlobnih let – to je drobiž po kozmičnih standardih in še en rekord, ki kaže, da se bosta čez 250 milijonov let združila v eno velikansko črno luknjo.
Preberi več: Zelo veliki teleskop je odkril najbližji par supermasivnih črnih lukenj
Zdi se, da majhna galaksija, ki kroži okoli naše, približno 820 svetlobnih let stran, vsebuje nekaj čudnega. Pritlikava galaksija Leo I, ki je 50-krat manjša od Mlečne ceste, gosti supermasivno črno luknjo, ki ima skoraj enako maso kot črna luknja v središču Rimske ceste. Astronomi se sprašujejo, kako se je tako velika črna luknja znašla v tako majhni galaksiji.
"Ni razlage za obstoj te vrste črne luknje v pritlikavih sferoidnih galaksijah," je v izjavi dejala Maria Jose Bustamante, podiplomska študentka astronomije na teksaški univerzi v Austinu. Naslednjih nekaj let bomo morali počakati, da bomo natančno razumeli, kaj to pomeni za razvoj črnih lukenj in galaksij.
Preberite tudi:
Poglej Komentarji
Hvala za zanimiv članek! Če še "pogled" zamenjaš z "pogled", bo super :)
Ja hvala :)
Glavno odkritje je, da črne luknje ne obstajajo. V središčih galaksij so kvarki, sintetizirani iz nizov v središču vesolja.
https://www.youtube.com/watch?v=tFUM3vAlaGc
V redu:)
Se vidiva kmalu, Julia, srečno novo leto. Upam, da bomo v novem letu, zahvaljujoč nezaslišano razvitemu logičnemu razmišljanju, obrnili svetovno znanost v pravo smer. ))