Astronoomid eeldasid üsna pikka aega, et kahe musta augu kokkupõrkes tekkiva kataklüsmiga kaasneb kolossaalse energia vabanemine, mis tekitab gravitatsioonilaineid. Ja alles hiljuti sai see teooria oma esimese praktilise kinnituse. Arvutuste kohaselt on kokkupõrkeenergia võrdne energiaga, mille 10^23 tähte eraldub kosmosesse, mis on igas mõttes samaväärne Päikesega. Kujutage vaid ette – 100 000 000 000 000 000 000 000 tähe energiat! Ja kõige olulisem selle juures on see, et kogu see energiamass vabaneb väga lühikese aja jooksul, viimastel orbiitidel põrkuvate mustade aukude ümber üksteise ümber, mis selle tulemusena ühinevad ja moodustavad ühe suure pöörleva musta augu. suurused.
Seega on kahe musta augu süsteemid tõelised kosmilised viitsütikuga pommid. Selle pommi taimer sõltub paljudest parameetritest, mustade aukude suurusest ja massist, nende liikumise algorbiitide kiirusest ja suurusest. Ja kui see taimer kustub, toimub võimas gravitatsiooniplahvatus, mille kaja levib kogu universumis, teavitades sellest sündmusest kõiki, kes on võimelised gravitatsioonilaineid "kuulma".
Binaarsed (kahekordsed) mustade aukude süsteemid võivad tekkida kahel erineval viisil. Esimene võimalus on kahe ülimassiivse tähe sünd üksteise vahetus läheduses. Sellised kaksiktähed on üsna tavalised, moodustades ühe kolmandiku kuni poole universumi tähtede koguarvust. On teada, et sellised massiivsed tähed on ka äärmiselt lühiealised, nad "põlevad" kiiresti läbi, plahvatavad ja surevad tähtede jaoks "noore" vanusena, jättes maha paar musta auku.
Teine viis mustade aukude paaride moodustamiseks on kahe musta augu kohtumine, mis on sündinud ruumi erinevates osades eraldi. See tekib tavaliselt musta augu esialgse potentsiaalse energia kaotamise protsessi tõttu, mis kulub "gravitatsioonilise" kadaefekti tõttu lähedalasuvate tähtede kiirendamisele, ümbritsevast ruumist aine ligitõmbamisele ja muudele sarnastele protsessidele. Energiakao tulemusena hakkab must auk nihkuma galaktika või galaktikate parve keskpunkti suunas, kus see kohtub juba seal oleva musta auguga.
Kaks ühendatud musta auku on aktiivsem kosmiline objekt kui üks must auk. Enamasti on selliste mustade aukude mass 20–100 korda suurem kui päikese mass. Kuid nad puhastavad väga tõhusalt tähti ümbritsevast ruumist, kas neelates nende ainet või "viskades" neid gravitatsioonihäiretega kaugemale kosmosesse. Tänu oma suurele aktiivsusele arenevad kahendsüsteemid kiiresti, nende mustad augud omandavad massi, mis toob kaasa muutused nende liikumise kiirustes ja trajektoorides.
Binaarsete mustade aukude süsteemide evolutsiooni iga samm toob kaasa kineetilise ja potentsiaalse energia kaotuse, mis põhjustab mustade aukude nihkumist üksteisele üha lähemale. Ja selle tulemusena muutub see protsess üha kiiremaks, mis toob kaasa vältimatu kokkupõrke. Lähenemisprotsessi saab märkimisväärselt kiirendada, kui üks kaasnevatest mustadest aukudest saab täiendava gravitatsioonilise "löögi" lähedal asuvalt tähelt või muult kosmosekogumilt.
Kahe musta augu pöörlemine, sõltumata paari tekkimise põhjustest, tekitab iseenesest väikseid gravitatsioonilaineid. Ja miljardid sellised paarid loovad Universumis pideva gravitatsioonilainete fooni, mille signaal on täiesti juhuslik. Kahe musta augu lõplik ühinemine tekitab aga gravitatsioonilaineid, mis on tavaliste merelainete suhtes üldiselt võrreldavad tsunamilainetega.
Praegu pakuvad teadlastele huvi ainult binaarsed mustade aukude süsteemid ja nende tekitatud gravitatsioonilained. Need on nagu kosmilised ajakapslid, mille gravitatsioonilised plahvatused kannavad palju kasulikku teavet mineviku kohta, mida saab dešifreerida ja mis võib tuua valgust mõnele Universumi põhimõistusele. Ja alles hiljuti sai inimkond oma käsutusse instrumendi, LIGO gravitatsiooniobservatooriumi, mis võimaldab
Kui teete midagi taevaste ja mitte ainult taevaobjektide üksinduse reitingu taolist, on tähed suure vahega esikohal. Tüüpiliste suurustega miljon kilomeetrit paiknevad need iseloomulikel triljonite ja kümnete triljonite kilomeetrite kaugusel. Kui tähed oleksid skaalal inimese suurused, elaksid need kangelased üksteisest tuhandete ja kümnete tuhandete kilomeetrite kaugusel ning kogu meie Maa peale mahuks vaid mõni üksik valgusti.
Proovige inimesi võrrelda Päikesesüsteemi planeetidega ja neid lahutavad vaid kilomeetrid ja kümned kilomeetrid. Mitte just arenenud kogukond, aga laias laastus keskmine asustustihedus Venemaa Siberis üle 55. paralleeli või Austraalias kaugel mandri asustatud idarannikust.
Kuid enamik universumi galaktikaid elab täiesti kitsastes tingimustes.
Keskmine galaktikate vaheline kaugus on nende enda suurusest vaid suurusjärgu või kaks suurem. See on megalinnade tihedus. Näiteks Moskvas on keskmisel inimesel ainult 100 ruutmeetrit pinda – mitte elamu, vaid üldpind koos tehaste, kontorite, tööstustsoonide, teede ja roheliste parkidega; Selge on see, et sellistel puhkudel pole korrusmajast pääsu.
Kasv ühinemiste kaudu
Sellise tiheduse juures peaksid galaktikad aeg-ajalt kosmoses kokku põrkama ja astronoomid jälgivad selliseid kokkupõrkeid palju. Tõsi, tegelikkuses on mõjutatud vaid galaktiline tähtedevaheline gaas – pilved, mis tajuvad üksteist suurepäraselt tänu neid hoidvatele magnetväljadele. Tähed peaaegu kunagi kokku ei põrga (neid on ruumis laiali üliharva) ja ka tumeaine – selle osakesed – ei põrka. Võib olla ja ei pane üksteist üldse tähele.
Sellegipoolest sunnib galaktikate vastastikune külgetõmme neid pärast esimest lähenemist tagasi pöörduma ja ikka ja jälle üksteisest läbi kukkuma. Reeglina tekib pärast kümneid ja sadu miljoneid aastaid pärast mitut sellist vastastikust "lendu" uus tasakaaluseisund ja kahe galaktika asemel näeme ühte, suuremat tähesüsteemi.
Teadlased usuvad nüüd, et just nii kasvas enamik suuri galaktikaid, ühe täpsustusega - reeglina on ühinemisel domineeriv mängija, kes neelab alla domineeriva mängija. Kuid on ka erandeid – näiteks mõne miljardi aasta pärast peaks meie oma Linnutee ühinema Andromeeda udukoguga. Mõlemad galaktikad on kohalikus rühmas valitsevad hiiglased ja siin on raske valida peamist.
Aga mis juhtub, kui ühinevad ülimassiivsete mustade aukudega, mis asuvad iga endast lugupidava suure galaktika keskmes?
Teooria kohaselt peaksid need vajuma tekkiva galaktika üksiku keskme suunas ja aja jooksul ka ühinema. Veelgi enam, nad kasvavad oma hiiglaslikesse suurustesse mitte ainult ümbritsevast kosmosest tähti ja gaasi õgides, vaid ka ühinemiste teel (kahe protsessi suhteline panus on endiselt arutelu teema). Kuid me vaevalt näeme kahekordseid ülimassiivseid auke, mis on astronoomiliste standardite järgi lähitulevikus valmis ühinema.
Aukude paarid
Astronoomidele teadaolevaid ülimassiivsete mustade aukude paare saab üldiselt ühe käe sõrmedel üles lugeda, isegi kui olete ühe neist tööl kaotanud. See on binaarselt aktiivsed galaktika tuumad NGC6240 ja 3C75, mis on nähtavad röntgenikiirguses, ja blazar OJ 287 (selle paari põhikomponent, võib-olla on kõige massiivsem teadaolevate mustade aukude hulgas), samuti kvasar SDSS J0927+2943.
Kõik need objektid on aktiivsed galaktika tuumad, mis säravad eredalt tänu ülimassiivsele mustale augule langeva gaasi kuumutamisel tohutu temperatuurini. Seega on seal kindlasti mustad augud. Kui aga suhteliselt lähedal (400 miljonit valgusaastat) NGC6240-s näeme otse kahte tuuma, siis palju kaugemal asuvas blasaaris OJ287 ja kvasaris SDSS J0927+2943 tehti järeldused duaalsuse kohta üsna peente efektide põhjal. Nii et tõenäoliselt ei anna isegi autorid ise sellise tõlgenduse jaoks näppugi.
Nüüd saate viiendat sõrme julgelt painutada - kvasar SDSS J1537+0441 jaoks.
USA riikliku optilise astronoomiaobservatooriumi Todd Borosoni ja Todd Laueri sõnul on see mustade aukude paar palju lähedasem, töökindlam ja huvitavam. SDSS J1537+0441 asub 4,1 miljardi valgusaasta kaugusel (z=0,38) Madude tähtkuju suunas. Kvaasar koosneb kahest mustast august, mis tiirlevad üksteisest ühe valgusaasta raadiuses. Vastavad teadlased avaldasid ajakirja Nature viimases numbris.
Boroson ja Lauer töötasid välja oma meetodi "kahtlaste" objektide otsimiseks, mis tuvastab automaatselt kvasarid, mille spektrid erinevad kõigi teiste valimi liikmete spektritest. Astronoomid rakendasid meetodit 17,5 tuhande kõrgekvaliteedilise spektri kogumile, mis saadi suhteliselt lähedal asuvatelt objektidelt, mis paiknesid mitte rohkem kui poolel teel nähtava universumi servast (6,3 miljardit valgusaastat, z=0,7). Arvutused näitasid ainult kahte objekti, mis erinesid järsult kõigist teistest.
Pärast seda uurisid astronoomid selle objekti spektrit üksikasjalikult ja said teada, mis paistis selle kõigist teistest nii teravalt silma.
Kord kitsas, kaks korda lai
Kvasaridel on kahte tüüpi spektrijooni – kitsad ja laiad. Kitsad paistavad mustast august kaugel, mitme valgusaasta kaugusel, ümbritseva gaasi kuumutamise tõttu kvasari võimsa kiirgusega. Laiad moodustuvad augule palju lähemal, sajandikvalgusaasta kaugusel. Siin on temperatuurid veelgi kõrgemad ja osakesed liiguvad veelgi kiiremini, mis laiendab jooni mõju Doppler (iga aatom kiirgab ja neelab oma, veidi nihutatud lainepikkusel, nii et joon tervikuna on määrdunud).
Kvasaril SDSS J1537+0441 osutus kaks laijoonte süsteemi, mis olid spektris üksteise suhtes nihutatud vahemaa võrra, mis vastab suhtelisele kiirusele 3600 km/s. Kuid kitsaste joonte süsteem on ainult üks. Kõik näib olevat galaktika keskmes, ühes kitsaste joonte piirkonnas, mille suurus on mitu valgusaastat, kaks musta auku liiguvad ümber ühise massikeskme, millest igaühel on oma laiade joontega piirkond. SDSS J0927+2943-l oli kaks nihkega kitsa joonega süsteemi, nii et selle kahendfaili komponendid on üksteisest palju kaugemal kui SDSS J1537+0441-s.
Kuna Doppleri efekt ei suuda mõõta täiskiirust, vaid ainult selle komponenti piki vaatejoont, on 3600 km/s vaid tegeliku täisruumikiiruse alumine piir. Viimase kõige tõenäolisem väärtus on umbes 6 tuhat km/s, kuigi see võib olla veelgi suurem. Teadlased hindasid kahe musta augu massi laia H β joone suuruse järgi; tulemuseks oli 800 miljonit ja 20 miljonit päikesemassi.
Teades mustade aukude masse ja kogukiirust, on võimalik määrata kõik muud süsteemi parameetrid - komponentide vaheline kaugus ja süsteemi pöördeperiood. Kuna kiirus väheneb koos vahemaaga, vastab minimaalne (Doppleri efekti järgi) kiirus maksimaalsele võimalikule vahemaale.
See on umbes 1 valgusaasta – neli korda lähemal kui Päike lähimale tähele (ja 4 korda suurem kui OJ287 komponentide vaheline kaugus, vastavalt sellele tõlgendusi blasaari rakette, nagu soovitas Mauri Valtonen). Kiirusel 6000 km/s on see juba 0,3 valgusaastat. Ja võib-olla isegi vähem, kui binaarse orbiit on pilditasandile lähemal.
See tähendab, et kahe musta augu tiirlemisperiood on umbes 100 aastat. Võib-olla vähem, aga kindlasti mitte rohkem kui 500 aastat. Igatahes
juba lähiaastatel peaksid astronoomid märkama joonte suhtelist liikumist spektris, mis on tingitud kiirusvektori muutustest süsteemi orbiidi pöörlemisel.
See on Borosoni ja Laueri pakutud andmete tõlgendamise väga range test ning kinnituse korral võimaldab kahendsüsteemi parameetrite väga täpset määramist. Praegu on veel võimalik alternatiivne tõlgendus: näiteks hindavad autorid kahe juhuslikult samal vaatejoonel asuva kvasari spektri kattumise tõenäosuseks 1:300 (kogu valimi kohta). See ei ole täiesti võimatu sündmus, kuigi teise kitsa joonte süsteemi puudumine nõuab sel juhul täiendavat selgitust.
Surnud tsoonis
Binaarsüsteem SDSS J1537+0441 pakub astronoomidele erilist huvi, kuna see on oma arengu väga huvitavas etapis – omamoodi orbiidi evolutsiooni "surnud tsoonis". Need mustad augud on üksteisele juba piisavalt lähedal, et nende ümber pole piisavalt tähti, et tagada edasine lähenemine. dünaamiline hõõrdumine. Samal ajal on nad gravitatsioonilainete emissiooni tõttu veel liiga kaugel, et kaotada märkimisväärsel hulgal energiat ja jõuda lähemale.
Kuidas saavad mustad augud tulevikus üksteisele lähemale jõuda ja ühineda? Võib-olla mängib olulist rolli kahele augule langev gaas. Võib-olla kannavad orbiidi liikumise energiat endaga kaasa liiga lähedale tulevad kaksiktähed, mida olenevalt algsest konfiguratsioonist suudab mustade aukude paar mitte ainult kinni püüda ja alla neelata, vaid ka tohutu kiirusega välja paiskuda. SDSS J1537+0441 uurimine peaks aitama seda probleemi selgitada.
Kuid tõenäoliselt suudame paremini mõista mustade aukude arengut, teada saada, kui sageli need ühinevad ja mis juhtub, kui nad seda teevad, tõenäoliselt mitte enne, kui LISA laserobservatoorium läheb gravitatsioonilaineid vaatlema orbiidile. Nende topeltmustad augud peaksid aktiivselt kiirgama evolutsiooni kõigil etappidel - sealhulgas otsese ühinemise ajal. Tundub tõsi, et LISAt näeme orbiidil mitte varem kui 15-20 aasta pärast. Ja see arv muutub sama konstantseks kui 8 aastat – periood, mille möödudes lubatakse meil registreerida gravitatsioonilaineid Maal. Aasta-aastalt see millegipärast ei vähene.
Teie küsimused puudutavad sügavaid füüsilisi aluseid. Te ei saa neile mõne sõnaga vastata; seal on palju arusaamatuid asju. Aga ma püüan vastata rahvapäraselt, nagu ma aru saan. See ei ole üldtunnustatud seletus. Lubage mul selgitada, miks.
1. Teadus peab valguse kiirust maksimaalseks võimalikuks. Jah, see on märkimisväärne, koguni kolmsada tuhat kilomeetrit sekundis, kuid kosmilises mastaabis on see tühine. Näiteks valguskvant Päikese pinnalt lendab meieni tervelt kaheksaks minutiks. Kuid me oleme Päikesest kolmas planeet ja kuidas on lood hiiglaslike planeetidega, mis asuvad palju kaugemal? Nii selgub, et valgus võib planeetidele jõuda minutite ja tundidega. Selle aja jooksul suudavad kümnete ja sadade kilomeetrite sekundis kiirusega planeedid orbiidil oluliselt nihkuda. Võrreldes kaugusega tähest pole seda palju, kuid sellest piisab, et mõjutada gravitatsioonijõudu, mis peaks liikuma valgusega sama kiirusega. Seega, kui see nii oleks, oleks päikesesüsteem lagunenud, ilma et oleks sadu aastaid eksisteerinud. Selle üle on vaieldud Newtoni ajast peale. Lõppude lõpuks eeldab tema gravitatsiooniseadus, et gravitatsioonijõud toimivad koheselt, mitte valguse kiirusel! See on esimene vastuolu teooria ja praktika vahel.
2. Teine vastuolu peitub musta augu olemuses. Jah, mustad augud pole väljamõeldis, seda kinnitab tähtede liikumise dünaamika Amburis*. Siin liiguvad tähed (meie galaktika Linnutee keskel) tohutu kiirusega ümber nähtamatu keskpunkti, mida peetakse mustaks auguks. Iga galaktika keskpunkt, tuum on must auk. Aga kuidas saab mustal augul olla gravitatsioonijõud, kui ükski energia, sealhulgas gravitatsioon, ei pääse selle objekti piiridest välja?
Nendel ja muudel sarnastel põhjustel (ja neid on veel palju) peame otsima teistsugust lähenemist, gravitatsiooni "teistsugust mõistmist". Ja selgub, et gravitatsioon on muude põhjuste tagajärg, millel pole kehade massidega mingit pistmist. Vastupidi, kehade massid (sealhulgas mustad augud) on selliste põhjuste tagajärg. Lühidalt öeldes on gravitatsioon mingis ruumipunktis keskkonna voolu rõhk, mida võib nimetada singulaarsuseks. Singulaarsus on niivõrd oluline ruumi ja aja “kõverus”, et see muutub põhjatuks kuristiks, kuhu meedium tormab oma tiheduse erinevuse tõttu väljaspool singulaarsust ja singulaarsuse sees. Nii et must auk on singulaarsus, millesse keskkond on suunatud, tõmmates kõik oma teele. See on see, mida tajutakse gravitatsioonijõuna.
Must auk tekib söötme tiheduse lokaalse vähenemise tõttu. Ma ei lasku põhjustesse, ütlen lihtsalt, et see nähtus pole haruldane. Kuna meedium on füüsiline vaakum, mis täidab kogu ruumi. Samas on see selles sisalduvate virtuaalsete osakeste ja antiosakeste kõikumise ja annihilatsiooni tõttu väga rahutu. Me elame selles keskkonnas, see tungib meisse, kuid me ei tunne seda kõike, kuna kõik toimub elementaarosakeste mikroskoopilisel tasemel. Kuid mustad augud on inimesed sellest maailmast, kes on kasvanud kosmiliste mõõtmeteni.
Siin on "lühike" vastus gravitatsiooni puudutavatele küsimustele. Olen sellele teemale siin saidil rohkem kui korra vastanud. Võite otsida muud materjali, kui see on huvitav.
P.S. See on vastus dzeta küsimustele. Panin valesse postitusse, vabandust...
Väga hea küsimus.
Esiteks pole praegu kindlust, et mustad augud eksisteerivad Schwarzschildi või Kerri mõistes. On enam-vähem usaldusväärselt teada, et on olemas relativistlikud kompaktsed mittehelendavad massiivsed objektid, mis on kompaktsemad kui neutrontähed, kuid keegi pole öelnud, et need on täpselt mustad augud selles mõttes, nagu nad eksisteerivad Einsteini üldises relatiivsusteoorias (GTR). ). Seetõttu nimetatakse rangelt võttes neid vaadeldavaid objekte (Cygnus X-1, Galaktika keskpunkt jne), mida tavaliselt nimetatakse mustadeks aukudeks, õigesti musta augu kandidaatideks. Hoolimata asjaolust, et hetkel kirjeldab GTR kõiki suhteliselt normaalsete gravitatsiooniväljade vaatlusandmeid, ei ole GTR-i ekstrapoleerimine sellistele äärmuslikele olukordadele kuigi õigustatud. Lisaks pole minu teada üldrelatiivsusteoorias mustade aukude tekke osas ranget üksmeelt (siinkohal rikutakse ruumi topoloogiat, see pole eriti hea).
Seetõttu on problemaatiline ennustada, mis täpselt juhtub mustade aukude ühinemisel (ja see on umbes sama probleem kui uue sünd).
Sellegipoolest on praegu teada kataklüsmilised sündmused – gammakiirguse pursked –, mille täpset olemust pole veel kindlaks tehtud. Seda täheldatakse lühikese, umbes minuti pikkuse gammakiirguse impulssina kusagilt süvakosmosest, kaugemal kui kohalik galaktikate superparv. Pealegi on selle sündmuse koguenergia väga kõrge. Tavaliselt nimetatakse seda neutrontähtede ühinemiseks, see võib olla ka must auk.
Nüüd on vastus küsimusele, kuidas nad üldse kokku põrkavad. Pole ju näiteks Päike kunagi millegagi kokku põrganud. Fakt on see, et vähemalt kolmandikul tähesüsteemidest on vähemalt kaks tähte ja kolmandikul neist kolm. Evolutsiooni käigus muutuvad piisavalt massiivsed tähed neutrontähtedeks või mustadeks aukudeks. Lisaks vähendavad gravitatsioonilaine kiirguse relativistlikud mõjud, täpselt nii, nagu üldrelatiivsusteooria ennustab, süsteemi energiat ja vastavalt sellele lähenevad tähtede jäänused üksteisele lähemale (mõõdetuna topeltpulsaridel, neutrontähtede erilisel käitumisviisil). Pärast seda võivad tähtede jäänused ühineda.
VÄRSKENDA. Noh, jah, gravitatsioonilaineid tuleb, see on nüüd kindlasti kinnitatud.
Aleksander,
Need võivad olla mõned muud, veel ennustamata objektid.
Fakt on see, et praegu on palju üldrelatiivsusteooria laiendusi, millel on äärmuslikes olukordades ka teisi lahendusi. Näiteks raadius on erinev. Või tekib magnetväli. Või saab nende vahel liikuda nagu ussiaugud. Või seda auku ei eksisteeri. Keegi ei tea.
On ennatlik väita, et Kerri või Schwarzschildi must auk on otseselt avastatud, sest andmeid on veel väga vähe. Tegelikkuses on meil objektide nagu Cygnus X-1 valguskõverad või galaktika keskpunkti lähedal asuvate tähtede trajektoorid, kuid mitte otseseid musta augu vaatlusi.
Kui üldrelatiivsusteooria kirjeldatud mustade aukude olemasolu on eksperimentaalselt tõestatud, antakse selle eest Nobeli preemia. Ja kui need äkki osutuvad mitte samadeks, mida GTR neid kirjeldab, on see üldiselt suur sensatsioon.
Vastus
Kommenteeri
California Santa Cruzi ülikooli (UCSC) teadlased usuvad, et tolmupilved, mitte binaarsed mustad augud, võivad selgitada aktiivsetes galaktikatuumades (AGN) leiduvaid tunnuseid. Nad avaldasid oma töö tulemused väljaandes Monthly Records of the Royal Astronomical Society.
Paljudel suurtel galaktikatel on AGN, väike, hele keskne piirkond, mille toiteallikaks on ülimassiivses mustas augus pöörlev aine. Kui need mustad augud tarbivad energiliselt ainet, ümbritseb neid kuum, kiiresti liikuv gaas, mida tuntakse "laia joonena" (nii nimetatakse seetõttu, et gaasi kiire liikumise tõttu laienevad sellest piirkonnast pärinevad spektrijooned).
Selle gaasi heitkogused on üks parimaid teabeallikaid keskse musta augu massi ja selle kasvu kohta. Selle gaasi olemus on aga endiselt halvasti mõistetav. Üsna lihtsate mudelite koostamine on pannud mõned astrofüüsikud arvama, et paljudel AGN-idel võib olla mitte üks, vaid kaks musta auku.
Uut uuringut juhtis UCSC astronoomia ja astrofüüsika teadur Martin Gaskell. Selle asemel, et viidata kahele mustale augule, selgitas ta suurt osa lairibapiirkonna emissioonide näilisest keerukusest ja varieeruvusest, mis on tingitud väikestest tolmupilvedest, mis võivad osaliselt varjata AGN-i sügavaid piirkondi.
"Näitasime, et paljusid aktiivsete galaktikate tuumade salapäraseid omadusi saab seletada nende väikeste tolmuste pilvedega, mis muudavad oluliselt meie nähtu mustrit," ütles Gaskell.
Uuringu kaasautor Peter Harrington, UCSC magistrant, kes alustas projektiga bakalaureuseõppena, selgitas, et galaktika keskse musta augu suunas pöörlev gaas moodustab lameda "akretsiooniketta" ja akretsioonikettal olev ülekuumenenud gaas omakorda kiirgab. intensiivne kiirgus. Osa sellest valgusest "töötleb" (neeldub ja muudab emissiooni) vesiniku ja muude gaaside poolt, mis ringlevad akretsiooniketta kohal laijoone piirkonnas. Kõrgemal ja kaugemal on tolmuala.
"Kui tolm ületab teatud läve, puutub see kokku akretsiooniketta tugeva kiirgusega," ütles Harrington.
Teadlased usuvad, et see emissioon on nii intensiivne, et eemaldab kettalt tolmu, mis viib tolmupilvede sundväljavooluni, mis algab lairibapiirkonna välisservast.
Tolmupilvede mõju kiirgavale valgusele seisneb selles, et nende tagant tulev valgus näib nõrgem ja punasem, nii nagu Maa atmosfäär muudab Päikese päikeseloojangul sujuvamaks ja punasemaks. Gaskell ja Harrington töötasid välja arvutikoodi, et modelleerida nende tolmupilvede mõju, et jälgida lairibapiirkonda.
Mõlemad teadlased juhivad tähelepanu ka sellele, et tolmupilvede lisamisega oma mudelisse suudavad nad reprodutseerida paljusid lairibapiirkonna emissiooni tunnuseid, mis on astrofüüsikuid pikka aega segadusse ajanud. Selle asemel, et gaasil on muutuv asümmeetriline jaotus, mida on raske seletada, asub gaas lihtsalt ühtlases sümmeetrilises turbulentses kettas musta augu ümber. Ilmne asümmeetria ja muutused on tingitud tolmupilvedest, mis mööduvad laia joone eest ja muudavad nende taga olevad piirkonnad tuhmimaks ja punasemaks.
"Usume, et see on palju loomulikum seletus asümmeetriatele ja muutustele kui teised eksootilisemad teooriad, nagu binaarsed mustad augud, mida teadlased on varem neid nähtusi selgitanud," järeldas Gaskell. "Meie seletus võimaldab meil säilitada ühe musta augu ümber tiirleva aine standardse AGN-i mudeli lihtsuse."
meeldib( 0 ) Mulle ei meeldi( 0 )