НОВОСТИ КОСМОСА И АСТРОНОМИИ

Зафиксировано самое крупное столкновение черных дыр

Зафиксировано самое крупное столкновение черных дыр

Международная компания экспертов определила необычную рябь в пространстве. Позже было установлено, что это были гравитационные волны. А причиной их возникновения стало самое крупное из известных столкновение черных дыр.

Сообщается, что в процессе изучения этого явления было установлено, что в результате слияния несколько чёрных дыр была образована одна новая. И она аж в восемьдесят раз больше, чем наше Солнце. Как оказалось, событие происходило на большом удалении от нашей планеты. Примерно в девять миллиардов световых лет.

Изучение этого вопроса продолжаются. Учёные собираются определить, каким образом происходит слияние черных дыр и что этому способствует. И как именно ведут себя новые сформированные черные дыры крупных размеров.

нравится(16)не нравится(1)

Астрофизики создали новую новую модель слияния черных дыр

Новая модель приближает ученых к пониманию видов световых сигналов, которые наблюдаются тогда, когда две сверхмассивные черные дыры, которые в миллионы и миллиарды раз больше массы Солнца, приближаются к столкновению по спирали. Впервые новое компьютерное моделирование, которое полностью включает в себя физические эффекты общей теории относительности Эйнштейна, показывает, что газ в таких системах будет светиться преимущественно в ультрафиолетовом и рентгеновском свете.

На основании данных обсерватории гравитационно-волновой лазерной интерферометрии Национального научного фонда (LIGO), ученые обнаружили, что при слиянии черных дыр масса звезд может колебаться от трех до нескольких десятков солнечных масс. Гравитационные волны — пространственно-временные ряби, движущиеся со скоростью света. Они образуются в тот момент, когда массивные орбитальные объекты, такие как черные дыры и нейтронные звезды, сливаются воедино.

Супермассивные слияния будут намного сложнее найти, чем их родственников звездной массы. Одна из причин, по которой наземные обсерватории не могут обнаружить гравитационные волны от этих событий, состоит в том, что сама Земля слишком «шумная» ввиду сейсмических и атмосферных колебаний. Детекторы должны находиться в космосе и представлять собой такие аппараты, как космическая антенна лазерного интерферометра (LISA), запуск которой планирует ESA (Европейское космическое агентство) в 2030-х годах. Наблюдение за пульсарами может позволить выявить гравитационные волны от слияния подобных «монстров». Подобно маякам, пульсары регулярно испускают синхронизированные лучи света, которые вспыхивают и выходят из поля зрения, когда они вращаются. Гравитационные волны могут вызвать незначительные изменения в сроках этих вспышек, но до сих пор наблюдения не дали никаких результатов.

Однако у супермассивных бинаров, которые только собираются столкнуться, предположительно может быть одна характеристика, которой нет у двойных систем звездной массы — богатая газом среда. Ученые подозревают, что взрыв сверхновой, создающий звездную черную дыру, также сдувает большую часть окружающего газа. Черная дыра поглощает то, что осталось настолько быстро, что во время слияния не остается материала, который мог бы отсвечивать.

С другой стороны, сверхмассивные двоичные системы являются результатом слияний галактик. Каждая сверхмассивная черная дыра сопровождается облаками газа и пыли, звездами и планетами. Ученые считают, что столкновение галактик продвигает большую часть этого материала по направлению к центральным черным дырам, которые потребляют его. По мере приближения к черным дырам магнитные и гравитационные силы нагревают оставшийся газ и астрономы могут его заметить.

Новая симуляция показывает три орбиты пар сверхмассивных черных дыр на расстоянии только 40 орбит от их слияния. Модели подтверждает, что на этой стадии процесса свет может излучаться ультрафиолетовым светом с использованием некоторых высокоэнергетических рентгеновских лучей, аналогичных тому, что наблюдается в любой галактике, обладающей сверхмассивной черной дырой.

нравится(1)не нравится(0)

Видео: новый взгляд на столкновение сверхмассивных черных дыр

Новая модель приближает ученых к пониманию видов световых сигналов, создаваемых, когда две сверхмассивные черные дыры, которые в миллионы и миллиарды раз больше массы Солнца, сталкиваются по спирали. Впервые новое компьютерное моделирование, которое полностью включает в себя физические эффекты общей теории относительности Эйнштейна, показывает, что газ в таких системах будет светиться преимущественно в ультрафиолетовом и рентгеновском свете. Исследование было опубликовано во вторник, 2 октября, в журнале Astrophysical Journal.

Почти каждая галактика размером с наш собственный Млечный Путь или больше содержит черную дыру в центре. Наблюдения показывают, что слияния галактик часто происходят во Вселенной, но до сих пор никто не видел слияния этих гигантских черных дыр.

«Мы знаем, что галактики с центральными сверхмассивными черными дырами все время объединяются во Вселенной, но мы видим лишь небольшую часть галактик с двумя из них около их центров», — сказал Скотт Нобл, астрофизик из Центра космических полетов им. Годдарда в Гринбелте. «Пары, которые мы видим, не излучают сильные сигналы гравитационной волны, потому что они слишком далеки друг от друга. Наша цель — идентифицировать только свет — даже более близкие пары, из которых сигналы гравитационной волны могут быть обнаружены в будущем».

Новая симуляция показывает три орбиты пары сверхмассивных черных дыр. Модель указывает на то, что на этой стадии процесса свет может излучаться ультрафиолетовым светом с использованием некоторых высокоэнергетических рентгеновских лучей, аналогичных тому, что наблюдается в любой галактике, с хорошо просматриваемой сверхмассивной черной дырой.

Три области светоизлучающего газа накаляются, когда черные дыры сливаются воедино — все соединены потоками горячего газа: образуется большое кольцо, окружающее всю систему, называемое круговым диском, и два меньших вокруг каждой черной дыры, называемые мини-дисками. Все эти объекты излучают преимущественно УФ-излучение. Когда газ течет в мини-диск с высокой скоростью, ультрафиолетовый свет диска взаимодействует с каждой короной черной дыры, областью высокоэнергетических субатомных частиц выше и ниже диска. Это взаимодействие дает рентгеновское излучение. Когда скорость аккреции ниже, ультрафиолетовый свет тускнеет относительно рентгеновских лучей.

Основываясь на моделировании, исследователи ожидают, что рентгеновские лучи, испускаемые этим практически слиянием, будут более яркими и более переменными, чем рентгеновские лучи, наблюдаемые из одиночных сверхмассивных черных дыр. Темп изменений связан как с орбитальной скоростью газа, расположенным на внутреннем крае кругового диска, так и со слиянием черных дыр.

«Как показывает видео, то как черные дыры отбрасывают свет, приводит к сложным эффектам линзирования, когда одна черная дыра проходит перед другой», — поделился впечатлениями Стефан д’Асколи, студент-докторант в École Normale Supérieure в Париже и ведущий автор статьи. «Некоторые экзотические черты стали неожиданностью, например, тени в форме бровей, причем одна черная дыра иногда возникает вблизи горизонта другой».

нравится(4)не нравится(0)

Популярные статьи

Популярные блоги