Główny Aktualności Nowe badanie sugeruje, że w centrum Drogi Mlecznej istnieją dziesiątki tysięcy czarnych dziur

Nowe badanie sugeruje, że w centrum Drogi Mlecznej istnieją dziesiątki tysięcy czarnych dziur

Badania

Astrofizycy z Kolumbii odkryli 12 czarnych dziur o niskiej masie układów podwójnych krążących wokół Sgr A* w centrum Drogi Mlecznej. Ich istnienie sugeruje, że w odległości zaledwie trzech lat świetlnych od Centrum Galaktyki znajduje się prawdopodobnie około 10 000 czarnych dziur.

jak uruchomić dban

Zespół astrofizyków kierowany przez Columbia University odkrył tuzin czarnych dziur zgromadzonych wokół Sagittarius A* (Sgr A*), supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej. Odkrycie jest pierwszym, które potwierdza prognozę sprzed dziesięcioleci, otwierając niezliczone możliwości lepszego zrozumienia wszechświata.

„Wszystko, czego kiedykolwiek chcielibyście się dowiedzieć na temat interakcji między dużymi czarnymi dziurami a małymi czarnymi dziurami, można się dowiedzieć, badając tę ​​dystrybucję” – powiedział astrofizyk z Columbia Chuck Hailey, współdyrektor laboratorium astrofizycznego Columbia i główny autor badań. Droga Mleczna jest tak naprawdę jedyną galaktyką, jaką mamy, gdzie możemy badać, w jaki sposób supermasywne czarne dziury wchodzą w interakcje z małymi, ponieważ po prostu nie widzimy ich interakcji w innych galaktykach. W pewnym sensie to jedyne laboratorium, w którym musimy badać to zjawisko”.

Badanie ukazało się w wydaniu z 5 kwietnia Natura .

Przez ponad dwie dekady naukowcy bezskutecznie poszukiwali dowodów na poparcie teorii, że tysiące czarnych dziur otacza supermasywne czarne dziury (SMBH) w centrach dużych galaktyk.

W całej galaktyce jest tylko około pięć tuzinów znanych czarnych dziur - o szerokości 100 000 lat świetlnych - i przypuszczalnie jest ich od 10 000 do 20 000 w regionie o szerokości zaledwie sześciu lat świetlnych, którego nikt nie był w stanie znaleźć. Hailey powiedziała, dodając, że przeprowadzono szeroko zakrojone, bezowocne poszukiwania czarnych dziur wokół Sgr A*, najbliższej Ziemi SMBH, a zatem najłatwiejszej do zbadania. Nie było zbyt wielu wiarygodnych dowodów.

Wyjaśnił, że Sgr A* jest otoczony halo gazu i pyłu, który stanowi idealne podłoże do narodzin masywnych gwiazd, które tam żyją, umierają i mogą zamienić się w czarne dziury. Ponadto uważa się, że czarne dziury spoza halo ulegają wpływowi SMBH, ponieważ tracą energię, co powoduje, że są wciągane w pobliże SMBH, gdzie są trzymane w niewoli przez jego siłę.

przepustki studenckie nj tranzytowe

Podczas gdy większość uwięzionych czarnych dziur pozostaje izolowana, niektóre przechwytują i wiążą się z przelatującą gwiazdą, tworząc gwiezdny układ podwójny. Naukowcy są przekonani, że w Centrum Galaktycznym występuje duże stężenie tych izolowanych i połączonych czarnych dziur, tworzących zagłębienie gęstości, które staje się coraz bardziej zatłoczone wraz ze zmniejszaniem się odległości od SMBH.

W przeszłości nieudane próby znalezienia dowodów na taki wierzchołek koncentrowały się na poszukiwaniu jasnego rozbłysku promieniowania rentgenowskiego, który pojawia się, gdy czarne dziury łączą się z towarzyszącymi im gwiazdami.

Hailey powiedziała, że ​​to oczywisty sposób na szukanie czarnych dziur, ale Centrum Galaktyki jest tak daleko od Ziemi, że te rozbłyski są wystarczająco silne i jasne, aby można je było zobaczyć mniej więcej raz na 100 do 1000 lat. Aby wykryć układy podwójne czarnych dziur, Hailey i jego koledzy zdali sobie sprawę, że będą musieli szukać słabszych, ale bardziej stabilnych promieni rentgenowskich emitowanych po początkowym wiązaniu, gdy układy podwójne są w stanie nieaktywnym.

Byłoby tak łatwo, gdyby układy podwójne czarnych dziur rutynowo emitowały duże wybuchy, tak jak robią to układy podwójne gwiazd neutronowych, ale tak się nie dzieje, więc musieliśmy wymyślić inny sposób ich wyszukiwania — powiedziała Hailey. Odizolowane, niepowiązane czarne dziury są po prostu czarne – nic nie robią. Tak więc szukanie izolowanych czarnych dziur również nie jest dobrym sposobem na ich znalezienie. Ale kiedy czarne dziury łączą się z gwiazdą o małej masie, małżeństwo emituje rozbłyski rentgenowskie, które są słabsze, ale spójne i wykrywalne. Gdybyśmy mogli znaleźć czarne dziury, które są sprzężone z gwiazdami o małej masie i wiemy, jaka część czarnych dziur będzie łączyć się z gwiazdami o małej masie, moglibyśmy naukowo wywnioskować populację izolowanych czarnych dziur.

bah kalkulator gi rachunek 2017

Hailey i współpracownicy wykorzystali dane archiwalne z Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra, aby przetestować swoją technikę. Poszukiwali sygnatur rentgenowskich czarnych dziur o niskiej masie podwójnych w stanie nieaktywnym i byli w stanie znaleźć 12 w ciągu trzech lat świetlnych Sgr A*. Następnie naukowcy przeanalizowali właściwości i rozkład przestrzenny zidentyfikowanych układów podwójnych i dokonali ekstrapolacji na podstawie swoich obserwacji, że w obszarze otaczającym Sgr A* musi znajdować się od 300 do 500 czarnych dziur o małej masie i około 10 000 izolowanych czarnych dziur.

To odkrycie potwierdza ważną teorię, a implikacji jest wiele, powiedział Hailey. Spowoduje to znaczne postępy w badaniach nad falami grawitacyjnymi, ponieważ znajomość liczby czarnych dziur w centrum typowej galaktyki może pomóc w lepszym przewidywaniu, ile zdarzeń fal grawitacyjnych może być z nimi związanych. Wszystkie informacje potrzebne astrofizykom znajdują się w centrum galaktyki.

Wśród współautorów artykułu Hailey są: Kaya Mori, Michael E. Berkowitz i Benjamin J. Hord, wszyscy z Columbia University; Franz E. Bauer z Instituto de Astrofísica, Facultad de Física, Pontificia, Universidad Católica de Chile, Millennium Institute of Astrophysics, Vicuña Mackenna oraz Space Science Institute; oraz Jaesub Hong z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Tagi Astronomia

Ciekawe Artykuły