10:42 2023-02-05
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ De ce sclipesc găurile negre? Studiul examinează 5.000 de giganți mâncători de stele pentru a afla
_ De ce sclipesc găurile negre? Studiul examinează 5.000 de giganți care mănâncă stele pentru a afla
Găurile negre sunt lucruri bizare, chiar și după standardele astronomilor. Masa lor este atât de mare, încât îndoaie spațiul din jurul lor atât de strâns încât nimic nu poate scăpa, chiar și lumina însăși.
Și totuși, în ciuda celebrului lor întuneric, unele găuri negre sunt destul de vizibile. . Gazul și stelele pe care aceste aspiratoare galactice le devorează sunt aspirate într-un disc strălucitor înainte de călătoria lor unică în gaură, iar aceste discuri pot străluci mai puternic decât galaxii întregi.
Și mai străin, aceste găuri negre sclipesc. Luminozitatea discurilor strălucitoare poate fluctua de la o zi la alta și nimeni nu este complet sigur de ce.
Ne-am sprijinit pe efortul NASA de apărare împotriva asteroizilor de a urmări peste 5.000 dintre găurile negre cu cea mai rapidă creștere din cer timp de cinci ani, în încercarea de a înțelege de ce apare această sclipire. Într-o nouă lucrare din Nature Astronomy, raportăm răspunsul nostru: un fel de turbulență determinată de frecare și câmpuri gravitaționale și magnetice intense.
Studim găurile negre supermasive, de tipul care se află în centrele galaxiilor și sunt la fel de masive ca milioane sau miliarde de sori.
Propria noastră galaxie, Calea Lactee, are unul dintre acești giganți în centru, cu o masă de aproximativ patru milioane de sori. În cea mai mare parte, cele aproximativ 200 de miliarde de stele care alcătuiesc restul galaxiei (inclusiv soarele nostru) orbitează fericit în jurul găurii negre din centru.
Cu toate acestea, lucrurile nu sunt atât de pașnice în toate. galaxii. Când perechile de galaxii se trag una de cealaltă prin gravitație, multe stele pot ajunge să fie trase prea aproape de gaura neagră a galaxiei lor. Acest lucru se termină rău pentru stele: sunt sfâșiate și devorate.
Suntem încrezători că acest lucru trebuie să se fi întâmplat în galaxii cu găuri negre care cântăresc cât un miliard de sori, pentru că nu ne putem imagina cum altfel. ar fi putut crește atât de mari. S-ar putea să se fi întâmplat în trecut și în Calea Lactee.
Găurile negre se pot hrăni și într-un mod mai lent și mai blând: prin absorbția norilor de gaz suflați de stelele geriatrice cunoscute sub numele de giganți roșii.< /p>
În noul nostru studiu, am analizat îndeaproape procesul de hrănire dintre cele 5.000 de găuri negre cu cea mai rapidă creștere din univers.
În studiile anterioare, am descoperit găurile negre cu cele mai vorace apetit. Anul trecut, am găsit o gaură neagră care mănâncă câte o cantitate de pământ în fiecare secundă. În 2018, am găsit unul care mănâncă un soare întreg la fiecare 48 de ore.
Dar avem o mulțime de întrebări despre comportamentul lor real de hrănire. Știm că materialul în drum spre gaură se învârte într-un „disc de acreție” strălucitor, care poate fi suficient de strălucitor pentru a eclipsa galaxii întregi. Aceste găuri negre care se hrănesc vizibil sunt numite quasari.
Majoritatea acestor găuri negre sunt la o distanță lungă, mult prea departe pentru ca noi să vedem orice detaliu al discului. Avem câteva imagini cu discuri de acreție în jurul găurilor negre din apropiere, dar ele pur și simplu respiră niște gaz cosmic, mai degrabă decât se sărbătoresc cu stele.
În noua noastră lucrare, am folosit date de la telescopul ATLAS al NASA din Hawaii. Scanează întregul cer în fiecare noapte (dacă vremea permite), monitorizând asteroizii care se apropie de Pământ din întunericul exterior.
Aceste scanări ale întregului cer oferă, de asemenea, o înregistrare nocturnă a strălucirii găurilor negre înfometate, adânci. in fundal. Echipa noastră a realizat un film de cinci ani cu fiecare dintre aceste găuri negre, arătând schimbările zilnice ale luminozității cauzate de vâltoarea strălucitoare clocotită și clocotită a discului de acreție.
Sclipirea acestor găuri negre. găurile negre ne pot spune ceva despre discurile de acreție.
În 1998, astrofizicienii Steven Balbus și John Hawley au propus o teorie a „instabilităților magneto-rotaționale” care descrie modul în care câmpurile magnetice pot provoca turbulențe în discuri. Dacă aceasta este ideea corectă, atunci discurile ar trebui să sfârâie în modele obișnuite. Ele ar sclipi în modele aleatorii care se desfășoară pe măsură ce discurile orbitează. Discurile mai mari orbitează mai lent, cu o sclipire lentă, în timp ce orbitele mai strânse și mai rapide din discuri mai mici sclipesc mai rapid.
Dar discurile din lumea reală ar dovedi acest lucru simplu, fără alte complexități? (Dacă „simplu” este cuvântul potrivit pentru turbulență într-un mediu ultradens, scăpat de sub control, încorporat în câmpuri gravitaționale și magnetice intense, în care spațiul însuși este îndoit până la punctul de rupere, este probabil o întrebare separată.)
Folosind metode statistice, am măsurat cât de mult a pâlpâit lumina emisă de pe cele 5.000 de discuri ale noastre în timp. Modelul de pâlpâire în fiecare dintre ele arăta oarecum diferit.
Dar când le-am sortat după mărime, luminozitate și culoare, am început să vedem modele interesante. Am putut determina viteza orbitală a fiecărui disc – și odată ce ați setat ceasul să ruleze la viteza discului, toate modelele de pâlpâire au început să arate la fel.
Acest comportament universal este într-adevăr prezis de către teoria „instabilităților magneto-rotaționale”.
A fost reconfortant! Înseamnă că aceste vârtejuri uluitoare sunt până la urmă „simple”.
Și deschide noi posibilități. Credem că diferențele subtile rămase între discurile de acreție apar deoarece le privim din orientări diferite.
Următorul pas este să examinăm aceste diferențe subtile mai îndeaproape și să vedem dacă dețin indicii pentru a discerne orientarea unei găuri negre. . În cele din urmă, măsurătorile noastre viitoare ale găurilor negre ar putea fi și mai precise.
Acest articol este republicat din The Conversation sub o licență Creative Commons. Citiți articolul original.
Comentarii:
Adauga Comentariu