A fekete lyukakat kutató tudósok biztosak lehetnek abban, hogy évről évre lesznek látványos felfedezések. Ez alól a 2021-es év sem volt kivétel, sok izgalmas új eredményt hozott ezekkel a furcsa gravitációs szörnyekkel kapcsolatban. Ma a legizgalmasabbat vesszük figyelembe felfedezés fekete lyukak ebben az évben, és hogyan segítik elő az univerzum megértését.
A leggyorsabban forgó fekete lyuk
Még a leginkább tanulmányozott fekete lyukak is képesek meglepetést okozni. Februárban a fizikusok felülvizsgálták a Cygnus X-1 rendszer szívében lévő kozmikus szörny tulajdonságaira vonatkozó becsléseiket, amely egyben az első bizonyított fekete lyuk is. A közel 1 éve először felfedezett Cygnus X-60 fekete lyukról kiderült, hogy a korábban gondoltnál 50%-kal nagyobb tömegű, 21-szerese a Nap tömegének, és nagyon közel kering a fénysebességhez, ami új rekordot állított fel. fekete lyukak számára.
A Cygnus X-1-ben található fekete lyuk körülbelül 7200 fényévre van, és lassan felemészti kék szuperóriás kísérőcsillagát, így a kutatók új betekintést nyerhetnek az ilyen folyamatokba.
Olvassa el még: Hány fekete lyuk van az univerzumban?
Spagettis csillag
Amikor egy csillag túl közel kerül a fekete lyuk széléhez, a gravitációs erők hosszú szálakra tépik, amelyek a fekete lyuk szájába húzódnak. Ez a "spagettiképződés" néven ismert folyamat fényt termel, amikor a csillaganyag a súrlódás következtében felmelegszik, és lehetővé teszi a csillagászok számára, hogy teljes dicsőségében örökítsék meg ezt a félelmetes aktust. A kutatók májusban figyeltek fel először egy csillagra, amelyet ily módon összetört és elnyelt a Nap tömegének 30 milliószorosát nyomó fekete lyuk, amely a galaxis középpontjában található, 750 millió fényévre a Földtől.
Amellett, hogy fontos adatokat gyűjtöttek a spagettiképződéssel kapcsolatban, a megfigyelések segítettek a tudósoknak a csillag elnyelődésének hihetetlen képi megjelenítésében.
Olvass tovább: A csillagászok először fedezték fel egy csillag fekete lyuk általi "spagettivá válásának" következményeit
A LIGO bebizonyítja, hogy Hawkingnak igaza van
Júniusban a Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) kutatói két szupermasszív fekete lyuk eggyé olvadását figyelték meg, és elemezték a téridő szövetében a nagy sebességgel mozgó fekete lyukak által okozott hullámokat, úgynevezett gravitációs hullámokat.
Azt találták, hogy a keletkező fekete lyuk felülete nagyobb, mint az első kettőé együttvéve. Amellett, hogy meglepő adatokra tettek szert, a tanulmány eredményei segítenek igazolni Stephen Hawking brit asztrofizikus 1971-es feltételezését, amely a fekete lyuk terület tételeként ismert. A tétel kimondja, hogy a fekete lyuk felülete nem csökkenhet az idő múlásával, ezt a törvényt Hawking Einstein általános relativitáselmélete alapján vezette le. És az entrópia megértését is. Míg a kutatási eredmények Hawking győzelmét jelentették, a fizikusokat megzavarták. A kvantummechanika szerint a fekete lyukaknak össze kell húzódniuk és elpárologniuk, ezért nem világos, hogyan lehet ezt összeegyeztetni Hawking törvényével, miszerint a felületüknek mindig növekednie kell.
Szintén érdekes: A tudósok rájöttek, hogyan lehet hallgatni az ősrobbanás gravitációs hullámait
Egy fekete lyuk és egy neutroncsillag egyesülése
Júniusban a LIGO-val dolgozó kutatók bejelentették, hogy először voltak biztosak abban, hogy fekete lyukakat láttak kompakt testekké, úgynevezett neutroncsillagokká egyesülni. A fekete lyukak mellett a neutroncsillagok az egyik lehetséges végeredmény egy hatalmas csillag halálának, amikor a csillag szupernóvaként felrobban, és maradványokat hagy maga után. Bár a LIGO már korábban is látott utalásokat a fekete lyukak és a neutroncsillagok lehetséges egyesülésére, csak ebben az évben két jel bizonyította végérvényesen, hogy ilyen egyesülések történnek.
Mindkét jelet 2020 januárjában észlelték, körülbelül 10 nap eltéréssel. Az első esetben a Nap tömegének hatszoros tömegű fekete lyuk elnyelt egy neutroncsillagot, amelynek tömege másfélszerese a Nap tömegének, a második esetben pedig egy olyan fekete lyuk, amelynek tömege kilencszerese a Nap tömegének. Nap és egy neutroncsillag, amelynek tömege kétszerese a Napénak.
A szerkesztő ajánlása: Az asztrofizikusok először nyomon követték a neutroncsillagok és a fekete lyukak egyesülését
A korai fekete lyukak viharokat okoznak
Szinte minden ismert galaxisnak van egy szupermasszív fekete lyuk a közepén, ami két kozmikus objektum közötti szoros kapcsolatra utal. A tudósok azonban még mindig nem értik, hogyan hat a fekete lyuk galaktikus gazdájára. Egy júniusban közzétett tanulmány megállapította, hogy a nagy sebességű szél egy 13 milliárd éves galaxisból fúj, amely majdnem olyan idős, mint maga az univerzum. Ez a legkorábbi felfedezett példa a galaktikus szélre, amely a szupermasszív fekete lyukakból tör ki, miközben elnyelik a környező gázt és port.
Ezenkívül az erős szelek, amelyek körülbelül 1,8 millió km/h sebességgel mozognak, elég gyorsan mozognak ahhoz, hogy anyagot fújjanak át a galaxison, és valószínűleg akadályozzák a csillagkeletkezést. Ez arra utal, hogy a galaxisok és fekete lyukaik ősi és nagyon szoros kapcsolatban állnak egymással.
Olvassa el még: A tudósok röntgensugárzást észleltek a fekete lyuk eseményhorizontján túl
A fényvisszhangok Einsteinnek bizonyítják, hogy igaza van
Nem Stephen Hawking volt az egyetlen, aki idén hódította meg a fekete lyukakat. Júliusban a csillagászok az 1,8 milliárd fényévnyire lévő Zwicky spirálgalaxis közepén lévő szupermasszív fekete lyukból származó röntgensugarakat rögzítettek. A kutatók nemcsak a fekete lyuk elejéről érkező fényt észlelték, hanem furcsa fényvisszhangokat is találtak, amelyeket először nem tudtak észlelni.
Úgy tűnt, hogy a fekete lyuk hátuljáról érkeztek, ami azt jelenti, hogy az óriáslény annyira meghajlította a téridő szövetét, hogy a fény a fekete lyuk egyik oldaláról a másikra húzódott. Ez a folyamat pontosan megfelel annak, amit Einstein általános relativitáselméletétől elvárnánk, de még nem sikerült véglegesen felfedezni.
Az idegenek kihasználhatják a fekete lyuk erejét
A tudósok nem félnek feltételezéseket tenni mindaddig, amíg azok releváns adatokon alapulnak. Augusztusban tajvani csillagászok egy csoportja azt javasolta, hogy a technológiai idegenek a csillagot körülvevő, feltételezett Dyson-gömbökként ismert megastruktúrák segítségével gyűjthessenek energiát a fekete lyukakból. Bár a fekete lyukakat sötétnek tekintik, nagy mennyiségű energiát bocsátanak ki, mert a környező anyagból táplálkoznak, amelyet felmelegítenek és fényként bocsátanak ki.
A csillagászok azon töprengtek, hogy egy földönkívüli faj képes-e napelemekkel borított orbitális platformokat elhelyezni egy fekete lyuk körül, hogy elnyelje az energiarobbanásait. Mivel a fekete lyukak kisebbek, mint a csillagok, ez lehetővé tenné az idegenek számára, hogy spóroljanak az építőanyagokon, és potenciálisan hihetetlen mennyiségű energiát tároljanak.
További részletek: Mi az a Dyson-gömb, és miért nem építettünk egyet?
Vándorló fekete lyukak megtelepedhetnek galaxisunkban
Körülbelül 12 szupermasszív, láthatatlan fekete lyuk lappanghat a Tejútrendszer peremén. Erre a következtetésre jutottak augusztusban, amikor a kutatók közzétették a galaxisütközések új szimulációjának eredményeit. Az ilyen hatalmas események során a gravitációs erők a Napnál több millió vagy milliárdszor nagyobb tömegű, szupermasszív fekete lyukakat repülhetnek és barangolhatnak az űr tinta mélységein.
Némelyikük végül megtelepedhet a miénkhez hasonló galaxisok fényudvarában, és egy Tejútrendszer méretű galaxis átlagosan körülbelül 12 galaxist tesz ki. A csillagászok azt remélik, hogy kitalálják, hogyan kereshetik fel ezeket az elveszett óriásokat, hogy ellenőrizzék szimulációik pontosságát.
Olvassa el még: Fekete lyukat fedeztek fel egy galaxisunkon kívüli csillaghalmazban
A legközelebbi fekete lyukpárt észlelték
Decemberben a teleszkópok bizonyítékot rögzítettek a bolygónkhoz legközelebbi fekete lyukpár létezésére vonatkozóan, amelyek a Földtől mintegy 89 millió fényévnyi távolságra keringenek egymás között a Vízöntő csillagképben. A fekete lyukak korábbi rekordpárja ötször távolabb van, mint ez, ami azt jelenti, hogy a tudósoknak lehetőségük van az ilyen rendszereket a korábbinál részletesebben tanulmányozni. A duó mindkét tagja súlyemelő – a nagyobbik tömege közel 154 millió Nap, a kisebbik pedig 6,3 milliószor nagyobb tömegű csillagunknál.
Mindössze 1600 fényévnyi távolságban keringenek egymás körül – ez kozmikus mércével mérve elenyésző érték, és egy újabb rekord, amely azt jelzi, hogy 250 millió év múlva egyetlen óriási fekete lyukban fognak egyesülni.
Olvass tovább: A Very Large Telescope felfedezte a legközelebbi pár szupermasszív fekete lyukat
Túl nagy fekete lyuk a galaxisához képest
Úgy tűnik, hogy egy apró galaxis, amely mintegy 820 50 fényévnyire a miénk körül kering, valami különöset tartalmaz. A Leo I törpegalaxis, amely XNUMX-szer kisebb, mint a Tejútrendszer, egy szupermasszív fekete lyuknak ad otthont, amelynek tömege közel azonos a Tejútrendszer közepén lévő fekete lyukkal. A csillagászok csodálkoznak, hogyan került egy ekkora fekete lyuk egy ilyen kis galaxisba.
"Nincs magyarázat az ilyen típusú fekete lyukak létezésére a törpe szferoid galaxisokban" - mondta Maria Jose Bustamante, az austini Texasi Egyetem csillagász szakos hallgatója. Meg kell várnunk a következő néhány évet, hogy megértsük, mit is jelent ez a fekete lyukak és galaxisok evolúciója szempontjából.
Olvassa el még:
- Közvetlenül az Ősrobbanás után keletkeztek fekete lyukak?
- A Very Large Telescope felfedezte a legközelebbi pár szupermasszív fekete lyukat
Köszönöm az érdekes cikket! Ha a "néz"-et is lecseréled "nézet"-re, akkor nagyon jó lesz :)
Igen, köszönöm :)
A fő felfedezés az, hogy fekete lyukak nem léteznek. A galaxisok középpontjában az univerzum közepén lévő húrokból szintetizált kvarkok találhatók.
https://www.youtube.com/watch?v=tFUM3vAlaGc
bírság:)
Hamarosan találkozunk, Julia boldog új évet. Remélem, hogy az újévben a hallatlanul fejlett logikus gondolkodásnak köszönhetően jó irányba fordítjuk a világtudományt. ))