Biyernes, Marso 29, 2024

desktop v4.2.1

Root NationMga ArtikuloMga teknolohiya10 kakaibang bagay na natutunan namin tungkol sa mga black hole noong 2021

10 kakaibang bagay na natutunan namin tungkol sa mga black hole noong 2021

-

Ang mga siyentipiko na nag-aaral ng mga black hole ay makatitiyak na taon-taon ay magkakaroon ng mga kamangha-manghang pagtuklas. Ang 2021 ay walang pagbubukod, na may maraming kapana-panabik na mga bagong resulta tungkol sa mga kakaibang gravitational monster na ito. Ngayon ay isasaalang-alang natin ang pinaka kapana-panabik pagtuklas black hole ngayong taon at kung paano nila isulong ang ating pag-unawa sa uniberso.

Ang pinakamabilis na umiikot na black hole

Kahit na ang pinaka-pinag-aralan na black hole ay maaaring sorpresa. Noong Pebrero, binago ng mga pisiko ang kanilang mga pagtatantya sa mga katangian ng kosmikong halimaw sa gitna ng sistemang Cygnus X-1, na nangyari rin na unang black hole na nakumpirmang umiral. Ang Cygnus X-1 black hole, unang natuklasan halos 60 taon na ang nakakaraan, ay natagpuan na 50% na mas malaki kaysa sa naisip dati, 21 beses ang masa ng Araw, at umiikot nang napakalapit sa bilis ng liwanag, na nagtatakda ng bagong record para sa mga black hole.

Ang pinakamabilis na umiikot na black hole

Ang black hole sa Cygnus X-1 ay humigit-kumulang 7200 light-years ang layo at dahan-dahang nilalamon ang asul na supergiant na kasamang bituin, na nagbibigay sa mga mananaliksik ng bagong pananaw sa mga naturang proseso.

Basahin din: Ilang black hole sa uniberso?

Spaghettified na bituin

Kapag ang isang bituin ay masyadong malapit sa gilid ng isang black hole, pinupunit ito ng mga puwersa ng gravitational sa mahahabang filament na hinihila papunta sa bibig ng black hole. Ang prosesong ito, na kilala bilang "spaghettification," ay gumagawa ng liwanag habang umiinit ang stellar material sa pamamagitan ng friction, na nagpapahintulot sa mga astronomo na makuha ang nakakatakot na pagkilos na ito sa lahat ng kaluwalhatian nito. Noong Mayo, unang napansin ng mga mananaliksik ang isang bituin na dinurog at hinihigop sa ganitong paraan ng isang black hole na tumitimbang ng 30 milyong beses ang masa ng Araw at matatagpuan sa gitna ng kalawakan 750 milyong light-years mula sa Earth.

Bilang karagdagan sa pangangalap ng mahalagang data tungkol sa spaghettifaction, nakatulong ang mga obserbasyon sa mga siyentipiko na lumikha ng hindi kapani-paniwalang visualization ng pagsipsip ng bituin.

Magbasa pa: Natuklasan ng mga astronomo sa unang pagkakataon ang mga kahihinatnan ng "spaghettification" ng isang bituin sa pamamagitan ng isang black hole

Pinatunayan ng LIGO na tama si Hawking

Noong Hunyo, pinanood ng mga mananaliksik sa Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) ang dalawang supermassive black hole na nagsanib sa isa, at sinuri ang mga ripples sa tela ng space-time, na tinatawag na gravitational waves, na dulot ng mga black hole na gumagalaw sa mataas na bilis.

- Advertisement -
black hole
Gravitational waves na ibinubuga ng dalawang black hole habang umiikot sila sa isa't isa (simulation).

Natagpuan nila na ang ibabaw na lugar ng nagresultang black hole ay mas malaki kaysa sa unang dalawang pinagsama. Bilang karagdagan sa pagkuha ng nakakagulat na data, ang mga resulta ng pag-aaral ay tumutulong upang patunayan ang isang haka-haka ng British astrophysicist na si Stephen Hawking noong 1971, na kilala bilang black hole area theorem. Ang theorem ay nagsasaad na ang ibabaw na bahagi ng isang black hole ay hindi maaaring bumaba sa paglipas ng panahon, isang batas na hinango ni Hawking gamit ang teorya ng pangkalahatang relativity ni Einstein. At din ang kanyang pag-unawa sa entropy. Habang ang mga resulta ng pananaliksik ay isang tagumpay para sa Hawking, iniwan nila ang mga physicist na tuliro. Ayon sa quantum mechanics, ang mga itim na butas ay dapat mag-ikli at mag-evaporate, kaya hindi malinaw kung paano ito i-reconcile sa batas ni Hawking na dapat palaging tumaas ang kanilang surface area.

Kawili-wili din: Naisip ng mga siyentipiko kung paano makinig sa mga gravitational wave ng Big Bang

Ang pagsasama ng isang black hole at isang neutron star

Noong Hunyo, ang mga mananaliksik na nagtatrabaho sa LIGO ay nag-anunsyo na sa unang pagkakataon ay nakatitiyak silang nakakita sila ng mga itim na butas na nagsasama sa mga compact na katawan na tinatawag na mga neutron star. Kasama ng mga black hole, ang mga neutron star ay isang posibleng resulta ng pagkamatay ng isang napakalaking bituin, kapag ang bituin ay sumabog bilang isang supernova at nag-iiwan ng mga labi. Bagama't ang LIGO ay nakakita ng mga pahiwatig ng mga potensyal na pagsasanib sa pagitan ng mga black hole at neutron star, ngayong taon lamang ay dalawang senyales na ang tiyak na napatunayan na ang mga naturang pagsasanib ay nagaganap.

Natukoy ang parehong signal noong Enero 2020, humigit-kumulang 10 araw ang pagitan. Sa unang kaso, ang isang black hole na may mass na anim na beses kaysa sa Sun ay sumisipsip ng isang neutron star na may mass na isa at kalahating beses kaysa sa Sun, at sa pangalawa, isang black hole na may mass na siyam na beses kaysa sa mass ng Araw at isang neutron star na may mass na doble ng mass ng Araw.

Rekomendasyon ng editor: Natunton ng mga astrophysicist sa unang pagkakataon ang pagsasama ng mga neutron star at black hole

Ang mga maagang black hole ay nagdudulot ng mga bagyo

Halos lahat ng kilalang kalawakan ay may napakalaking black hole sa gitna nito, na nagmumungkahi ng malapit na ugnayan sa pagitan ng dalawang cosmic na bagay. Ngunit hindi pa rin naiintindihan ng mga siyentipiko kung paano naaapektuhan ng black hole ang galactic host nito. Nalaman ng isang pag-aaral na inilathala noong Hunyo na ang napakabilis na hangin ay umiihip mula sa isang 13-bilyong taong gulang na kalawakan, halos kasing edad ng uniberso mismo. Ito ang pinakaunang natuklasang halimbawa ng galactic wind na bumubuga mula sa napakalaking black hole habang sinisipsip ng mga ito ang nakapalibot na gas at alikabok.

Black hole
Ang pag-render ng isang artist ng galactic wind na dala ng napakalaking black hole sa gitna ng galaxy. Ang malakas na enerhiya na nagmumula sa black hole ay lumilikha ng isang malaking stream ng gas na nagwawalis sa interstellar matter kung saan nabuo ang mga bituin.

Gayundin, ang malalakas na hangin, na kumikilos sa humigit-kumulang 1,8 milyong km/h, ay kumikilos nang sapat na mabilis upang ihip ang materyal sa buong kalawakan at malamang na hadlangan ang pagbuo ng bituin. Iminumungkahi nito na ang mga kalawakan at ang kanilang mga black hole ay may sinaunang at napakalapit na koneksyon.

Basahin din: Natuklasan ng mga siyentipiko ang X-ray radiation na lampas sa abot-tanaw ng kaganapan ng isang black hole

Ang mga light echoes ay nagpapatunay na tama si Einstein

Hindi lang si Stephen Hawking ang nanalo sa mga black hole ngayong taon. Noong Hulyo, kinunan ng mga astronomo ang mga X-ray na nagmumula sa napakalaking black hole sa gitna ng Zwicky spiral galaxy, na 1,8 bilyong light-years ang layo. Hindi lamang nakita ng mga mananaliksik ang liwanag na nagmumula sa harap ng black hole, ngunit nakahanap din sila ng mga kakaibang alingawngaw ng liwanag na hindi nila matukoy noong una.

Lumilitaw na nagmumula ang mga ito sa likod ng black hole, ibig sabihin, ang higanteng nilalang ay pinipihit ang tela ng space-time nang labis na ang liwanag ay inilabas mula sa isang gilid ng black hole patungo sa isa pa. Ang prosesong ito ay eksaktong tumutugma sa kung ano ang inaasahan mula sa pangkalahatang teorya ng relativity ni Einstein, ngunit hindi pa ito tiyak na natuklasan.

Maaaring gamitin ng mga dayuhan ang kapangyarihan ng isang black hole

Ang mga siyentipiko ay hindi natatakot na gumawa ng mga pagpapalagay hangga't ang mga ito ay batay sa nauugnay na data. Noong Agosto, iminungkahi ng isang grupo ng mga astronomo sa Taiwan na ang mga teknolohikal na dayuhan ay maaaring mag-ani ng enerhiya mula sa mga black hole gamit ang hypothetical megastructures na kilala bilang Dyson spheres na nakapalibot sa bituin. Bagaman ang mga black hole ay itinuturing na madilim, naglalabas sila ng malaking halaga ng enerhiya dahil kumakain sila sa nakapalibot na materyal, na pinainit at ibinubuga bilang liwanag.

Dyson sphere

Nagtataka ang mga astronomo kung ang isang extraterrestrial species ay maaaring maglagay ng mga orbital platform na sakop ng isang bagay tulad ng mga solar panel sa paligid ng isang black hole upang sumipsip ng mga pagsabog ng enerhiya nito. Dahil ang mga itim na butas ay mas maliit kaysa sa mga bituin, ito ay magbibigay-daan sa mga dayuhan na makatipid sa mga materyales sa gusali at posibleng magpapahintulot sa kanila na mag-imbak ng hindi kapani-paniwalang dami ng enerhiya.

Higit pang mga detalye:  Ano ang Dyson sphere at bakit hindi pa tayo nakagawa ng isa?

Ang mga libot na black hole ay maaaring tumira sa ating kalawakan

Mga 12 supermassive, invisible black hole ang maaaring nakatago sa labas ng Milky Way. Ang konklusyon na ito ay naabot noong Agosto, nang ang mga mananaliksik ay naglathala ng mga resulta ng isang bagong simulation ng mga banggaan ng kalawakan. Sa panahon ng gayong napakalaking kaganapan, ang mga puwersa ng gravitational ay maaaring maging sanhi ng napakalaking black hole, na tumitimbang ng milyun-milyon o bilyun-bilyong beses na higit pa kaysa sa Araw, upang lumipad at gumala sa napakalalim na kalaliman ng kalawakan.

- Advertisement -

black hole

Ang ilan sa kanila ay maaaring tuluyang tumira sa halos ng mga kalawakan tulad ng sa atin, at ang isang kalawakan na kasing laki ng Milky Way ay may average na humigit-kumulang 12 kalawakan. Inaasahan ng mga astronomo na malaman kung paano hahanapin ang mga nawawalang higanteng ito upang ma-verify ang katumpakan ng kanilang mga simulation.

Basahin din: May natuklasang black hole sa isang star cluster sa labas ng ating galaxy

Ang pinakamalapit na pares ng black hole ay nakita

Noong Disyembre, naitala ng mga teleskopyo ang katibayan ng pagkakaroon ng pinakamalapit na pares ng mga black hole sa ating planeta, na umiikot sa isa't isa sa layo na humigit-kumulang 89 milyong light years mula sa Earth sa konstelasyong Aquarius. Ang nakaraang record pares ng black hole ay limang beses na mas malayo kaysa sa isang ito, na nangangahulugan na ang mga siyentipiko ay may pagkakataon na pag-aralan ang mga naturang sistema nang mas detalyado kaysa dati. Ang parehong miyembro ng duo ay mga weightlifter - ang mas malaki ay may mass na halos 154 milyong Suns, at ang mas maliit ay 6,3 milyong beses na mas malaki kaysa sa ating bituin.

Ang pinakamalapit na pares ng black hole
Ang larawang ito ay nagpapakita ng malaki (kaliwa) at malawak (kanan) na mga close-up ng dalawang maliwanag na galactic nuclei, bawat isa ay naglalaman ng napakalaking black hole.

Nag-o-orbit sila sa isa't isa sa layo na 1600 light-years lamang - isang maliit na halaga ayon sa mga pamantayan ng kosmiko at isa pang tala na nagpapahiwatig na sa 250 milyong taon ay magsasama sila sa isang higanteng black hole.

Magbasa pa: Natuklasan ng Very Large Telescope ang pinakamalapit na pares ng supermassive black hole

Isang black hole na masyadong malaki para sa galaxy nito

Ang isang maliit na kalawakan na umiikot sa ating sariling mga 820 light-years ang layo ay tila naglalaman ng kakaiba. Ang dwarf galaxy na Leo I, na 50 beses na mas maliit kaysa sa Milky Way, ay nagho-host ng napakalaking black hole na halos kapareho ng masa ng black hole sa gitna ng Milky Way. Nagtataka ang mga astronomo kung paano napunta ang isang malaking black hole sa isang maliit na kalawakan.

black hole

"Walang paliwanag para sa pagkakaroon ng ganitong uri ng black hole sa dwarf spheroidal galaxies," sabi ni Maria Jose Bustamante, isang nagtapos na estudyante sa astronomy sa Unibersidad ng Texas sa Austin, sa isang pahayag. Kakailanganin nating maghintay para sa susunod na ilang taon upang maunawaan nang eksakto kung ano ang ibig sabihin nito para sa ebolusyon ng mga black hole at galaxy.

Basahin din:

Julia Alexandrova
Julia Alexandrova
Kape. Photographer. Nagsusulat ako tungkol sa agham at espasyo. Masyado pang maaga para magkita kami ng mga alien. Sinusundan ko ang pagbuo ng robotics, kung sakali ...
Higit pa mula sa may-akda
- Advertisement -
Mag-sign up
Abisuhan ang tungkol sa
bisita

5 Comments
Mga bago
Ang mga matatanda Ang pinakasikat
Naka-embed na Mga Review
Tingnan ang lahat ng komento
bOzelD
bOzel
2 na taon na ang nakaraan

Salamat sa kawili-wiling artikulo! Kung papalitan mo rin ang "look" ng "view", magiging maganda ito :)

Oleksandr
Oleksandr
2 na taon na ang nakaraan

Ang pangunahing pagtuklas ay ang mga itim na butas ay hindi umiiral. Sa mga sentro ng mga kalawakan ay may mga quark na na-synthesize mula sa mga string sa gitna ng uniberso.
https://www.youtube.com/watch?v=tFUM3vAlaGc

Oleksandr
Oleksandr
2 na taon na ang nakaraan

Hanggang sa muli, Julia, Manigong Bagong Taon. Umaasa ako na sa Bagong Taon, salamat sa hindi narinig na nabuong lohikal na pag-iisip, ibabalik natin ang agham ng mundo sa tamang direksyon. ))

Iba pang mga artikulo
Mag-subscribe para sa mga update

Mga kamakailang komento

Sikat ngayon
5
0
Gustung-gusto namin ang iyong mga saloobin, mangyaring magkomento.x