Новости

Чистый хаос магнитных полей может объяснить интенсивный блеск черных дыр

Есть некоторая ирония в том, что самые темные объекты во Вселенной — черные дыры — могут быть ответственны за часть самого яркого света Вселенной. Моделирование магнитных полей, окружающих черные дыры и нейтронные звезды, теперь дало новое понимание их удивительного блеска.

Астрофизики из Колумбийского университета в Нью-Йорке разработали модель, которая показывает, как электроны, совершающие космические «прогулки на американских горках» через магнитную турбулентность, могут генерировать удивительно энергичные волны излучения.

Применительно к вихревому хаосу, окружающему плотные объекты, такие как черные дыры, это помогает объяснить, почему мы видим, что они светятся с такой интенсивностью, которая пока не поддается объяснению.

Нет никаких аргументов в пользу того, что некоторая часть этой светимости происходит от частиц, попадающих в нагретый до безумия диск из газа и пыли окружающий черные дыры.

Заряженные частицы в этом вихревом мусоре могут также генерировать некоторые серьезные магнитные поля, направляя материал в струи, которые выбрасывают частицы в космос со скоростями, которые заставляют их светиться жестким электромагнитным излучением.

Но среди спектра фотонов, излучаемых вокруг черных дыр и нейтронных звезд, есть волны, которые трудно объяснить. Они слишком энергичны, чтобы быть тепловыми, и не происходят из зон, куда направляется газ и пыль.

Это не значит, что нет других способов, которыми материя не может быть ускорена до тех скоростей, которые излучают нужный уровень электромагнитного излучения.

«Турбулентность и магнитное переподключение — процесс, в котором линии магнитного поля разрываются и быстро воссоединяются — сливаются воедино, чтобы ускорить частицы до скоростей, приближающихся к скорости света», — говорит один из двух исследователей, Лука Комиссо.

Если вы думаете об аккуратных рядах линий, которые появляются, когда вы разбрасываете железные опилки вокруг постоянного магнита, магнитные поля подобны полосам для заряженных частиц.

Перемещайте эти магниты непредсказуемым образом, и эти электронные пути будут разъединяться, и соединяться друг с другом, превращая неторопливое перемещение в сверхбыстрый аттракцион.

Хаос турбулентных магнитных полей вокруг нашей собственной планеты помог объяснить кучу астрофизических явлений в прошлом, например, куда движется энергия высокоскоростных электронов, когда они сталкиваются с нашей магнитосферой.

«Именно благодаря электрическому полю, вызванному переподключением и турбулентностью, частицы ускоряются до самых экстремальных энергий, намного выше, чем в самых мощных ускорителях на Земле, таких как Большой Адронный Коллайдер в ЦЕРНе», — говорит Комиссо.

«Мы использовали самый точный метод — метод частиц в ячейке — для расчета траекторий сотен миллиардов заряженных частиц, которые самосогласованно определяют электромагнитные поля», — говорит коллега Комиссо Лоренцо Сирони.

«И именно это электромагнитное поле говорит им, как двигаться».

Результаты показали, что электроны, бьющиеся взад и вперед через беспокойные магнитные поля, потенциально могут генерировать энергии, необходимые для излучения, намного превышающее то, что нагрев может генерировать в одиночку.

Большая часть этой дополнительной энергии поступает от случайных движений на чрезвычайно высоких скоростях. По мере того как заряженные частицы меняют направление, они излучают мощные волны электромагнитного излучения.

«Действительно излучение вокруг черных дыр и нейтронных звезд, которые заставляют их сиять — явление, которое мы можем наблюдать на Земле», — говорит Сирони.

Это исследование было опубликовано в Astrophysical Journal.

Виктория Ветрова

Космос полон тайн...

Просмотреть комментарии

  • ЭВОЛЮЦИИ ЗВЁЗД – НЕ СУЩЕСТВУЕТ
    «Эволюция звезды в астрономии — последовательность изменений, которым звезда подвергается в течение её жизни, то есть на протяжении миллионов или миллиардов лет, пока она излучает свет и тепло.» (См. лит.4)
    Знаете, а ведь, надо, приходится, и это хорошо, исходить из теории, что энергетика Солнца, Звёзд не термоядерная реакция. Так как, это строго доказал великий Раймонд Девис.
    А Энергетика Звёзд, Солнца (См. выше пункт 5) электрическая, и Звёзды, Солнце, на самом деле, не костры, а, скорее всего, это, можно сказать, аналог электрической Лампы. Лампа-звезда выделяет и тепло, и свет из-за вращения звезды вокруг своей оси. Расплавленный материал поверхности звезды, почти не тратится, как спираль у теплового прибора, которая тоже не тратится. Тратится энергия электростанции. В нашем случае тратится энергия вращения Солнца. Ток вообще, и у вращающегося тела в частности – источник тепла Q = I^2 x R x t Q – количество тепла в калориях, I – ток в амперах, R – сопротивление, t – время. Источник тепла может разогреть до свечения небесное тело. Так как на Солнце, металлический материал расплавлен. В расплавленном металлическом материале связи ослаблены, в этом случае ток протекает легко, почти не встречая сопротивления. И поэтому величина тока очень большая. Обратим внимание: величина тока в формуле тепла в квадрате.
    Ещё раз обратим внимание:
    И, в таком случае, нет никакой эволюции Звёзд, нет никакой последовательности изменений звёзд, потому что нет никакого сгорания вещества, тратится не вещество звезды, а энергия вращения. Нет никакого выгорания внутренности звезды, естественно, нет никакого гравитационного коллапса Звёзд.
    Совершенно неважно, что существует математическая теория, которая доказывает, что было бы, если бы, да кабы! Например, Если, бы была бы термоядерная реакция.
    Да, наверное, и при электрической энергетике, звезда может утратить вращающихся, вокруг неё, спутников, которые её вращают вокруг собственной оси. Если, другая, более массивная звезда их отберёт. Ну и что? Звезда постепенно перестанет вращаться, исчезнет электрический ток, который был из-за вращения звезды вокруг своей оси. Потом звезда погаснет, когда остынет. Потом будет ловить других спутников, искривлять им орбиты до круговых, которые её, звезду, будут вращать вокруг собственной оси. Поймает, опять разогреется от вращения до свечения. И никакого гравитационного коллапса звёзд, никаких нейтронных, атомных звёзд, никаких чёрных дыр. Простите, никакой нечистой силы. И никакой Эволюции звёзд не существует.
    Ну, допустим, что две звезды столкнутся.
    Порассуждаем, во-первых, никаких «самашедших» скоростей у звёзд нет, и они, скорее всего, сольются. Или они могут от удара разрушиться на какое-то число кусков планет, спутников, метеоритов. Вероятно, фрагменты себя поведут согласно своей классификации.
    Но по закону Совместной Силы Всемирного Тяготения крупные пары фрагментов наверно могут стянуться, скомпоноваться, достичь звёздных размеров и захватив спутников завращаться и опять превратиться в звезду.

    7.ВЕРОЯТНОСТЬ ОБРАЗОВАНИЯ ЧЁРНЫХ ДЫР ОЧЕНЬ МАЛА
    «Различают четыре сценария образования чёрных дыр:
    • два реалистичных
    o гравитационный коллапс (сжатие) достаточно массивной звезды;
    o коллапс центральной части галактики или протогалактического газа;
    • и два гипотетических
    o формирование чёрных дыр сразу после Большого Взрыва (первичные чёрные дыры);
    o возникновение в ядерных реакциях высоких энергий» (См. лит. 5).
    Первый пункт реалистичного сценария не осуществим, так как он связан с термоядерными реакциями. Но Р. Девис доказал, что термоядерная Реакция на Солнце не идёт, следовательно, не идёт и на звёздах. Значит, звёзды не выгорают и нет причины для сжатия.
    Второй пункт вообще не серьёзен: какой-то газ, если он сколлапсирует… Простите, какого ч… какой-то газ начнёт… И это реалистичный сценарий??
    Два другие сценария связаны с гипотезой Большого Взрыва, которого не было.
    Эволюция звёзд держалась на ржавом термоядерном гвозде.
    Интересный список: 1. Тёмная материя, 2. Гравитационный коллапс звёзд, 3. Чёрные дыры, 4. Нейтронные звёзды, 5. Эволюция звёзд, 6. 15 000000 градусов внутри Солнца, 7. Превращение металлического водорода в гелий.
    Ничего из этой великолепной семёрки не существует из-за отсутствия термоядерной реакции на звёздах.

Недавние Посты

Самая известная теория Эйнштейна только что преодолела самый большой вызов за всю историю

Математика, которую Альберт Эйнштейн разработал для описания гравитационного механизма физической Вселенной в начале 20 века,…

21.11.2024

Почти треть всех звезд может содержать остатки планет, подобных Земле

В последние годы астрономы разработали методы измерения содержания металлов в звездах с чрезвычайной точностью. Обладая…

20.11.2024

Новая технология печати ДНК может произвести революцию в том, как мы храним данные

Какими бы эффективными ни были электронные системы хранения данных, они не имеют ничего общего с…

19.11.2024

У этого странного кристалла две точки плавления, и мы наконец знаем, почему

В 1896 году немецкий химик Эмиль Фишер заметил нечто очень странное в молекуле под названием…

19.11.2024

Ученые впервые раскрыли форму короны черной дыры

Если вам посчастливилось наблюдать полное затмение, вы наверняка помните ореол яркого света вокруг Луны во…

19.11.2024

Ученые обнаружили галактики-монстры, скрывающиеся в ранней Вселенной

В ранней Вселенной, задолго до того, как они успели вырасти, астрономы обнаружили то, что они…

19.11.2024