Uzun bir süre boyunca gökbilimciler, iki kara delik çarpıştığında meydana gelen felakete, yerçekimi dalgaları üreten devasa enerjinin salınımının eşlik ettiğini varsaydılar. Ve ancak yakın zamanda bu teori ilk pratik onayını aldı. Hesaplamalara göre çarpışma enerjisi, 10^23 yıldızın uzaya saldığı enerjiye eşittir, yani her bakımdan Güneş'e eşdeğerdir. Sadece hayal edin - 100.000.000.000.000.000.000.000 yıldızın enerjisini! Ve bununla ilgili en önemli şey, tüm bu enerji kütlesinin çok kısa bir süre içinde, birbiriyle çarpışan kara deliklerin son birkaç yörüngesi sırasında serbest bırakılmasıdır, bunun sonucunda birleşerek büyük dönen bir kara delik oluştururlar. boyutlar.
Bu nedenle, iki kara delikli sistemler gerçek kozmik saatli bombalardır. Bu bombanın zamanlayıcısı birçok parametreye, kara deliklerin boyutuna ve kütlesine, hareketlerinin ilk yörüngelerinin hızına ve boyutuna bağlıdır. Ve bu zamanlayıcı çaldığında, güçlü bir yerçekimsel patlama meydana gelir, yankısı Evren boyunca yayılır ve yerçekimsel dalgaları "duyabilen" herkese bu olay hakkında bilgi verir.
İkili (çift) kara delik sistemleri iki farklı şekilde oluşabilmektedir. İlk yol, birbirine yakın iki süper kütleli yıldızın doğmasıdır. Bu tür çift yıldızlar oldukça yaygındır ve Evrendeki toplam yıldız sayısının üçte biri ile yarısı kadarını oluşturur. Bu kadar büyük yıldızların aynı zamanda son derece kısa ömürlü olduğu, fırtınalı yaşamlarını hızla "tükettikleri", yıldızlar için bir milyon yıllık "genç" yaşta patlayıp öldükleri ve arkalarında birkaç kara delik bıraktıkları biliniyor.
Kara delik çiftlerinin oluşmasının ikinci yolu ise uzayın farklı yerlerinde ayrı ayrı doğmuş iki kara deliğin buluşmasıdır. Bu genellikle bir kara deliğin başlangıçtaki potansiyel enerjisini kaybetmesi süreci nedeniyle meydana gelir; bu enerji, "yerçekimi" sapan etkisi nedeniyle yakındaki yıldızları hızlandırmak, çevredeki uzaydan madde çekmek ve diğer benzer işlemler için harcanır. Enerji kaybının bir sonucu olarak kara delik, galaksinin veya galaksi kümesinin merkezine doğru kaymaya başlar ve burada zaten orada bulunan kara delikle karşılaşır.
Birbirine bağlı iki kara delik, tek bir kara delikten daha aktif bir kozmik nesnedir. Çoğu durumda, bu tür kara delikler güneş kütlesinin 20 ila 100 katı kadar bir kütleye sahiptir. Bununla birlikte, yıldızları ya içindeki maddeyi emerek ya da kütleçekimsel bozukluklarıyla onları uzaya daha fazla "fırlatarak" çevredeki uzaydan çok etkili bir şekilde temizlerler. Yüksek aktiviteleri nedeniyle ikili sistemler hızla gelişir, kara delikleri kütle kazanır, bu da hareket hızlarında ve yörüngelerinde değişikliklere yol açar.
İkili kara delik sistemlerinin evrimindeki her adım, onların kinetik ve potansiyel enerjilerini kaybetmelerine neden olur, bu da kara deliklerin birbirlerine giderek daha fazla yaklaşmasına neden olur. Sonuç olarak bu süreç giderek daha hızlı hale geliyor ve bu da kaçınılmaz bir çarpışmaya yol açıyor. Yakınsama süreci, eşlik eden kara deliklerden biri, bir yıldızdan veya yakındaki uzayda hareket eden başka bir madde birikiminden ek bir yerçekimsel "tekme" aldığında önemli ölçüde hızlandırılabilir.
Çiftin oluşum nedenleri ne olursa olsun, iki kara deliğin dönmesi kendi içinde küçük yerçekimsel dalgalar yaratır. Ve bu tür milyarlarca çift, Evrende sinyali tamamen rastgele olan yerçekimi dalgalarının sabit bir arka planını oluşturur. Bununla birlikte, iki kara deliğin nihai birleşmesi, genel olarak sıradan deniz dalgalarıyla ilişkili olarak tsunami dalgalarıyla karşılaştırılabilecek yerçekimsel dalgalar üretir.
Şu anda yalnızca ikili kara delik sistemleri ve bunların ürettiği kütleçekim dalgaları bilim adamlarının ilgisini çekmektedir. Bunlar, kütleçekimsel patlamaları geçmişle ilgili deşifre edilebilecek ve Evrenin bazı temel gizemlerine ışık tutabilecek yararlı bilgiler taşıyan kozmik zaman kapsülleri gibidir. Ve ancak son zamanlarda insanlık, LIGO yerçekimsel gözlemevi adlı bir aleti eline aldı.
Yalnızca gök cisimleri için değil, gök cisimleri için de "yalnızlık derecelendirmesi" gibi bir şey yaparsanız, yıldızlar büyük bir farkla ilk sırada yer alacaktır. Bir milyon kilometre civarındaki tipik boyutlarıyla, trilyonlarca ve on trilyonlarca kilometrelik karakteristik mesafelerde bulunurlar. Yıldızlar insan boyutunda olsaydı, bu kahramanlar birbirlerinden binlerce ve onbinlerce kilometre uzakta yaşardı ve tüm Dünyamıza yalnızca birkaç armatür sığardı.
İnsanları güneş sisteminin gezegenlerine benzetmeye çalışın; aralarında yalnızca kilometrelerce ve onlarca kilometre mesafe olacak. Tam olarak gelişmiş bir topluluk değil, ancak kabaca 55. paralelin üzerindeki Rusya Sibirya'sındaki veya kıtanın nüfuslu doğu kıyısından uzaktaki Avustralya'daki ortalama nüfus yoğunluğu.
Ancak Evrendeki galaksilerin çoğu tamamen sıkışık koşullarda yaşıyor.
Galaksiler arasındaki ortalama mesafe, kendi boyutlarından yalnızca bir veya iki kat daha büyüktür. Bu mega şehirlerin yoğunluğudur. Örneğin, Moskova'da ortalama bir kişinin yalnızca 100 metrekarelik alanı vardır - konut değil, genel olarak fabrikalar, ofisler, sanayi bölgeleri, yollar ve yeşil parklarla birlikte; Bu gibi durumlarda çok katlı konutlardan kaçışın olmadığı açıktır.
Birleşme yoluyla büyüme
Bu yoğunlukta galaksilerin uzayda ara sıra çarpışması gerekir ve gökbilimciler bu tür çarpışmaların çoğunu gözlemliyor. Doğru, gerçekte yalnızca galaktik yıldızlararası gaz etkilenir - onları tutan manyetik alanlar sayesinde birbirlerini mükemmel şekilde algılayan bulutlar. Yıldızlar neredeyse hiçbir zaman çarpışmazlar (uzayda çok nadiren dağılırlar) ve karanlık madde - onun parçacıkları - çarpışmaz, Belki ve birbirinizi hiç fark etmeyin.
Bununla birlikte, galaksilerin karşılıklı çekiciliği, onları ilk yaklaşmadan sonra geri dönmeye ve tekrar tekrar birbirlerine düşmeye zorlar. Kural olarak, onlarca ve yüz milyonlarca yıl sonra, bu tür karşılıklı "uçuşlardan" sonra yeni bir denge durumu ortaya çıkar ve iki galaksi yerine daha büyük bir yıldız sistemi görürüz.
Bilim insanları artık büyük galaksilerin çoğunun bu şekilde büyüdüğüne inanıyor; tek bir açıklamayla: kural olarak, birleşmede baskın bir oyuncu vardır ve alt baskın oyuncuyu emer. Ancak istisnalar da var; örneğin birkaç milyar yıl içinde Samanyolu'muzun Andromeda Bulutsusu ile birleşmesi gerekecek. Bu galaksilerin her ikisi de Yerel Grup'ta tünekleri yöneten devlerdir ve burada asıl olanı seçmek zordur.
Peki kendine saygısı olan her büyük galaksinin merkezinde yer alan süper kütleli kara deliklerle birleştiğinde ne olur?
Teoriye göre, ortaya çıkan galaksinin tek merkezine doğru batmaları ve zamanla birleşmeleri gerekiyor. Dahası, yalnızca çevredeki uzaydaki yıldızları ve gazı yutarak değil, aynı zamanda birleşmelerle de devasa boyutlarına ulaşıyorlar (iki sürecin göreceli katkısı tartışma konusu olmaya devam ediyor). Ancak astronomik standartlara göre öngörülebilir gelecekte birleşmeye hazır çift süper kütleli delikleri pek göremiyoruz.
Delik çiftleri
Gökbilimcilerin bildiği süper kütleli kara delik çiftleri, bunlardan birini işyerinde kaybetmiş olsanız bile, genellikle bir elin parmakları kadar sayılabilir. Bunlar, X-ışınlarında görülebilen ikili aktif galaktik çekirdekler NGC6240 ve 3C75 ile blazar OJ 287'dir (bu çiftin ana bileşeni, muhtemelen en büyük olanıdır bilinen kara delikler arasında) ve SDSS J0927+2943 kuasarını da içerir.
Bu nesnelerin tümü, süper kütleli bir kara deliğin üzerine düşen gazın muazzam sıcaklıklara kadar ısınması nedeniyle parlak bir şekilde parlayan aktif galaktik çekirdeklerdir. Yani orada kesinlikle kara delikler var. Bununla birlikte, eğer nispeten yakın (400 milyon ışıkyılı) NGC6240'ta doğrudan iki çekirdek görüyorsak, o zaman çok daha uzaktaki blazar OJ287 ve kuasar SDSS J0927+2943'teki dualite hakkında oldukça incelikli etkilere dayalı olarak sonuçlara varıldı. Yani yazarların kendilerinin bile böyle bir yorum için parmaklarını bile kesmeleri pek mümkün değil.
Artık quasar SDSS J1537+0441 için beşinci parmağınızı güvenle bükebilirsiniz.
ABD Ulusal Optik Astronomi Gözlemevi'nden Todd Boroson ve Todd Lauer'e göre bu kara delik çifti çok daha yakın, daha güvenilir ve daha ilginç. SDSS J1537+0441, Yılan takımyıldızı yönünde 4,1 milyar ışıkyılı uzaklıkta (z=0,38) yer almaktadır. Kuasar, birbirinden 1 ışıkyılı uzaklıkta yörüngede dönen iki kara delikten oluşur. İlgili bilim insanları Nature dergisinin son sayısında yayınlandı.
Boroson ve Lauer, "şüpheli" nesneleri aramak için, örneğin diğer tüm üyelerinin spektrumlarından farklı spektrumlara sahip kuasarları otomatik olarak tanımlayan kendi yöntemlerini geliştirdiler. Gökbilimciler bu yöntemi, görünür Evren'in (6,3 milyar ışıkyılı, z=0,7) sınırının yarısından daha fazla olmayan, nispeten yakın nesnelerden elde edilen 17,5 bin yüksek kaliteli spektruma uyguladılar. Hesaplamalar diğerlerinden tamamen farklı olan yalnızca iki nesneyi gösterdi.
Bundan sonra gökbilimciler bu nesnenin spektrumunu ayrıntılı olarak incelediler ve onu diğerlerinden bu kadar keskin bir şekilde öne çıkaran şeyin ne olduğunu buldular.
Bir kez dar, iki kez geniş
Kuasarların iki tür spektral çizgisi vardır: dar ve geniş. Dar olanlar, çevredeki gazın kuasarın güçlü radyasyonu tarafından ısıtılması nedeniyle kara delikten uzakta, birkaç ışıkyılı uzaklıkta görünüyor. Geniş olanlar, bir ışık yılının yüzde biri kadar mesafelerde deliğe çok daha yakın oluşur. Buradaki sıcaklıklar daha da yüksek ve parçacıklar daha da hızlı hareket ediyor, bu da çizgileri genişletiyor. etki Doppler (her atom kendi hafif kaymış dalga boyunda yayar ve soğurur, böylece çizgi bir bütün olarak lekelenir).
SDSS J1537+0441 kuasarının, spektrumda birbirine göre 3600 km/s bağıl hıza karşılık gelen bir mesafe kadar kaydırılan iki geniş çizgi sistemine sahip olduğu ortaya çıktı. Ancak dar çizgilerden oluşan tek bir sistem vardır. Her şey sanki galaksinin merkezinde, birkaç ışıkyılı büyüklüğündeki dar çizgilerden oluşan tek bir bölge içinde, her biri kendi geniş çizgi bölgesine sahip iki kara delik ortak bir kütle merkezi etrafında hareket ediyormuş gibi görünüyor. SDSS J0927+2943'ün iki ofset dar hat sistemi vardı, dolayısıyla bu ikili sistemin bileşenleri SDSS J1537+0441'dekinden çok daha uzaktaydı.
Doppler etkisi tam hızı değil, yalnızca görüş hattındaki bileşenini ölçebildiğinden, 3600 km/s gerçek tam uzaysal hızın yalnızca alt sınırıdır. İkincisinin en olası değeri yaklaşık 6 bin km/s'dir, ancak daha da yüksek olabilir. Bilim adamları, iki kara deliğin kütlelerini geniş H β çizgisinin boyutundan tahmin ettiler; sonuç 800 milyon ve 20 milyon güneş kütlesiydi.
Kara deliklerin kütlelerini ve toplam hızını bilerek, sistemin diğer tüm parametrelerini - bileşenler arasındaki mesafeyi ve sistemin dönüş periyodunu - belirlemek mümkündür. Hız mesafeyle birlikte azaldığından, minimum (Doppler etkisi ile gözlemlenen) hız mümkün olan maksimum mesafeye karşılık gelir.
Bu yaklaşık 1 ışık yılı kadardır; yani Güneş'ten en yakın yıldıza dört kat daha yakın (ve OJ287'nin bileşenleri arasındaki mesafenin 4 katı kadar). yorumlar Mauri Valtonen'in önerdiği gibi blazar işaret fişekleri). 6000 km/s hız için bu zaten 0,3 ışık yılıdır. Ve ikilinin yörüngesi resim düzlemine daha yakınsa belki daha da az olabilir.
Bu da iki kara deliğin yörünge periyodunun yaklaşık 100 yıl olduğu anlamına geliyor. Belki daha az ama kesinlikle 500 yıldan fazla değil. Her neyse
Önümüzdeki yıllarda gökbilimciler, sistemin yörüngesel dönüşü sırasında hız vektöründeki değişiklikler nedeniyle spektrumdaki çizgilerin göreceli hareketini fark edecekler.
Bu, Boroson ve Lauer tarafından önerilen verilerin yorumlanmasına yönelik çok titiz bir test olacak ve eğer doğrulanırsa, ikili sistemin parametrelerinin çok hassas bir şekilde belirlenmesine olanak tanıyacak. Şimdilik alternatif bir yorum hala mümkün: örneğin yazarlar, aynı görüş hattında bulunan iki kuasarın spektrumlarının örtüşme olasılığını 1:300 (tüm örnek için) olarak tahmin ediyorlar. Bu tamamen imkansız bir olay değildir, ancak bu durumda ikinci bir dar çizgiler sisteminin bulunmaması ek açıklama gerektirecektir.
Ölü bölgede
SDSS J1537+0441 ikili sistemi, gelişiminin çok ilginç bir aşamasında olduğundan, yörünge evriminin bir tür "ölü bölgesinde" olduğundan gökbilimcilerin özellikle ilgisini çekecektir. Bu kara delikler zaten birbirlerine yeterince yakınlar ve etraflarında daha fazla yakınlaşmayı sağlayacak kadar yıldız yok. dinamik sürtünme. Aynı zamanda, yerçekimi dalgalarının yayılması nedeniyle önemli miktarda enerji kaybedip yakınlaşamayacak kadar uzaktalar.
Kara delikler gelecekte nasıl birbirine yakınlaşıp birleşebilir? Belki de iki deliğin üzerine düşen gazın önemli bir rolü vardır. Belki de yörüngesel hareketin enerjisi, çok yaklaşan ikili yıldızlar tarafından taşınıyor; bu yıldızlar, başlangıç konfigürasyonuna bağlı olarak, bir çift kara deliğin yalnızca yakalanıp yutulmasıyla kalmıyor, aynı zamanda muazzam bir hızla dışarı atılıyor. SDSS J1537+0441'in incelenmesi bu konunun açıklığa kavuşturulmasına yardımcı olacaktır.
Ancak muhtemelen kara deliklerin evrimini daha iyi anlayabileceğiz, ne sıklıkta birleştiklerini ve bunu yaptıklarında ne olacağını öğrenebileceğiz, muhtemelen LISA lazer gözlemevi yerçekimsel dalgaları gözlemlemek için yörüngeye girmeden önce. Çift kara delikleri, doğrudan birleşme de dahil olmak üzere evrimin tüm aşamalarında aktif olarak yayılmalıdır. LISA'yı en geç 15-20 yıl sonra yörüngede göreceğimiz doğru görünüyor. Ve bu sayı 8 yıl kadar sabit hale geliyor; bu sürenin sonunda Dünya'daki kütleçekim dalgalarını kaydetmeye söz veriyoruz. Nedense yıldan yıla azalmıyor.
Sorularınız derin fiziksel temellere değiniyor. Onlara birkaç kelimeyle cevap veremezsiniz; pek çok anlaşılmaz şey olacaktır. Ama anladığım kadarıyla popüler bir şekilde cevap vermeye çalışacağım. Bu evrensel olarak kabul edilen bir açıklama değildir. Nedenini açıklayayım.
1. Bilim, ışık hızının mümkün olan maksimum hız olduğunu kabul etmektedir. Evet, saniyede üç yüz bin kilometre kadar önemlidir, ancak kozmik ölçekte ihmal edilebilir. Örneğin Güneş'in yüzeyinden gelen bir kuantum ışık tam sekiz dakika boyunca bize uçuyor. Peki biz Güneş'ten üçüncü gezegeniz, peki ya çok daha uzaktaki dev gezegenler? Böylece ışığın gezegenlere dakikalar ve saatler içinde ulaşabileceği ortaya çıktı. Bu süre zarfında, saniyede onlarca ve yüzlerce kilometre hızla koşan gezegenler, yörüngede önemli ölçüde kaymayı başarırlar. Bu, yıldıza olan mesafeyle karşılaştırıldığında çok fazla değildir ancak ışıkla aynı hızda gitmesi gereken yer çekimi kuvvetini etkilemek için yeterlidir. Yani eğer böyle olsaydı güneş sistemi yüzlerce yıldır var olmadan parçalanmış olurdu. Bu konuda Newton'dan bu yana tartışmalar var. Sonuçta onun yerçekimi kanunu, yerçekimi kuvvetlerinin ışık hızında değil, anında etki ettiğini varsayıyor! Bu, teori ile pratik arasındaki ilk çelişkidir.
2. İkinci çelişki kara deliğin doğasında yatmaktadır. Evet, kara delikler kurgu değil, Yay burcundaki yıldızların hareketinin dinamikleri de bunu doğruluyor*. Burada yıldızlar (Samanyolu'nun merkezinde - galaksimiz), kara delik olarak kabul edilen görünmez bir merkezin etrafında muazzam hızlarla hareket ediyor. Her galaksinin merkezi, çekirdeği bir kara deliktir. Peki, yerçekimi de dahil olmak üzere hiçbir enerji bu nesnenin sınırlarından kaçamıyorsa, bir kara delik nasıl yerçekimi kuvvetine sahip olabilir?
Bu ve benzeri nedenlerden dolayı (ve daha birçokları var), farklı bir yaklaşım, yerçekimine dair “farklı bir anlayış” aramalıyız. Ve yerçekiminin, cisimlerin kütleleriyle hiçbir ilgisi olmayan diğer nedenlerin bir sonucu olduğu ortaya çıktı. Tam tersine cisimlerin kütleleri (kara delikler dahil) bu tür nedenlerin bir sonucudur. Kısaca yerçekimi, uzayda bir noktadaki bir ortamın akışının tekillik diyebileceğimiz basıncıdır. Tekillik, uzay ve zamanın o kadar önemli bir “eğrisi”dir ki, tekilliğin dışındaki ve tekilliğin içindeki yoğunluk farkından dolayı ortamın içine koştuğu dipsiz bir uçuruma dönüşür. Yani kara delik, çevrenin yönlendirildiği ve yoluna çıkan her şeyi çeken bir tekilliktir. Yer çekimi kuvveti olarak algılanan şey budur.
Ortamın yoğunluğunun yerel olarak seyrekleşmesi nedeniyle bir kara delik oluşur. Sebeplerine girmeyeceğim, sadece bu fenomenin nadir olmadığını söyleyeceğim. Ortam, tüm alanı dolduran fiziksel bir boşluk olduğundan. Aynı zamanda içindeki sanal parçacıkların ve antiparçacıkların dalgalanmaları ve yok oluşları nedeniyle oldukça huzursuzdur. Bu ortamda yaşıyoruz, bize nüfuz ediyor ama tüm bunları hissetmiyoruz çünkü her şey temel parçacıkların mikroskobik seviyesinde gerçekleşiyor. Ancak kara delikler bu dünyadan kozmik boyutlara ulaşmış insanlardır.
İşte yerçekimi ile ilgili sorulara “kısa” bir cevap. Bu konuya sitede birden fazla kez yanıt verdim. İlginçse başka materyaller arayabilirsiniz.
Not: Bu Dzeta'nın sorularının cevabı. Yanlış yere koydum, özür dilerim...
Çok iyi bir soru.
Birincisi, şu anda Schwarzschild veya Kerr anlamında kara deliklerin var olduğuna dair bir kesinlik yok. Nötron yıldızlarından daha kompakt, göreli kompakt, ışıklı olmayan büyük nesnelerin olduğu az çok güvenilir bir şekilde biliniyor, ancak hiç kimse bunların Einstein'ın genel görelilik teorisinde (GTR) var oldukları anlamda tam olarak kara delikler olduğunu söylemedi. ). Bu nedenle, kesin olarak konuşursak, genellikle kara delik olarak adlandırılan gözlemlenebilir nesnelere (Cygnus X-1, Galaksinin merkezi, vb.) doğru bir şekilde kara delik adayları denir. Şu anda GTR'nin nispeten normal yerçekimi alanları için tüm gözlemsel verileri tanımlamasına rağmen, GTR'nin bu tür aşırı durumlara yönelik tahminleri pek meşru değildir. Ayrıca Genel Görelilik'te kara deliklerin nasıl ortaya çıktığına dair bildiğim kadarıyla kesin bir fikir birliği yok (bu noktada uzayın topolojisi ihlal ediliyor, bu pek iyi değil).
Bu nedenle kara delikler birleştiğinde tam olarak ne olacağını tahmin etmek sorunludur (ve bu, yeni bir kara deliğin doğuşuyla hemen hemen aynı sorundur).
Bununla birlikte, kesin doğası henüz belirlenmemiş olan gama ışını patlamaları gibi yıkıcı olaylar şu anda bilinmektedir. Bu, uzayın derinliklerinde, yerel gökada üstkümesinden daha uzakta bir yerden gelen yaklaşık bir dakikalık kısa bir gama radyasyonu darbesi olarak gözlemleniyor. Üstelik bu olayın toplam enerjisi çok yüksek. Genellikle nötron yıldızı birleşmesi olarak adlandırılan bu olay aynı zamanda bir kara delik de olabilir.
Şimdi sorunun cevabı ilk etapta nasıl çarpıştıklarıdır. Sonuçta Güneş hiçbir zaman hiçbir şeyle çarpışmadı. Gerçek şu ki, yıldız sistemlerinin en az üçte birinde en az iki yıldız bulunur ve üçte birinde üç yıldız bulunur. Evrim sürecinde yeterince büyük yıldızlar nötron yıldızlarına veya kara deliklere dönüşür. Dahası, kütleçekimsel dalga radyasyonunun göreceli etkileri, tam olarak genel göreliliğin öngördüğü gibi, sistemin enerjisini azaltır ve buna bağlı olarak yıldızların kalıntıları birbirine yaklaşır (nötron yıldızlarının özel bir davranış biçimi olan çift pulsarlarda ölçülür). Bundan sonra yıldızların kalıntıları birleşebilir.
GÜNCELLEME. Evet, yerçekimsel dalgalar olacak, artık kesin olarak doğrulandı.
İskender,
Bunlar henüz tahmin edilmemiş başka nesneler olabilir.
Gerçek şu ki, artık genel göreliliğin aşırı durumlarda başka çözümleri olan birçok uzantısı var. Örneğin yarıçap farklı olacaktır. Veya manyetik bir alan olacaktır. Veya aralarında solucan delikleri gibi hareket etmek mümkün olacak. Veya delik mevcut olmayacaktır. Kimse bilmiyor.
Kerr veya Schwarzschild kara deliğinin doğrudan keşfedildiğini söylemek için henüz erken çünkü elimizde hala çok az veri var. Gerçekte, Cygnus X-1 gibi nesnelerin ışık eğrilerine veya galaktik merkeze yakın yıldızların yörüngelerine sahibiz, ancak bir kara deliğin doğrudan gözlemlerine sahip değiliz.
Genel göreliliğin tanımladığı kara deliklerin varlığı deneysel olarak kanıtlandığında buna Nobel ödülü verilecek. Ve aniden GTR'nin tanımladığı gibi olmadıkları ortaya çıkarsa, bu genellikle büyük bir sansasyon yaratacaktır.
Cevap
Yorum
Kaliforniya Üniversitesi Santa Cruz'daki (UCSC) araştırmacılar, aktif galaktik çekirdeklerde (AGN'ler) bulunan özellikleri ikili kara deliklerden ziyade toz bulutlarının açıklayabileceğine inanıyor. Çalışmalarının sonuçlarını Kraliyet Astronomi Topluluğunun Aylık Kayıtlarında yayınladılar.
Pek çok büyük galakside, süper kütleli kara deliğin içinde dönen madde tarafından desteklenen küçük, parlak bir merkezi bölge olan bir AGN bulunur. Bu kara delikler maddeyi enerjisel olarak tükettiğinde, "geniş çizgi bölgesi" olarak bilinen sıcak, hızlı hareket eden gazla çevrelenirler (bu bölgeden gelen spektral çizgiler gazın hızlı hareketi nedeniyle genişlediği için böyle adlandırılır).
Bu gazdan kaynaklanan emisyonlar, merkezi kara deliğin kütlesi ve nasıl büyüdüğü hakkında en iyi bilgi kaynaklarından birini sağlıyor. Ancak bu gazın doğası hala tam olarak anlaşılamamıştır. Oldukça basit modeller derlemek, bazı astrofizikçilerin birçok AGN'nin bir değil iki kara deliğe sahip olabileceğine inanmasına neden oldu.
Yeni çalışma, UCSC'de astronomi ve astrofizik alanında araştırma görevlisi olan Martin Gaskell tarafından yönetildi. İki kara deliğe atıfta bulunmak yerine, AGN'nin derin bölgelerini kısmen gizleyebilen küçük toz bulutlarının bir sonucu olarak geniş bant bölgesi emisyonlarının görünen karmaşıklığını ve değişkenliğini açıkladı.
Gaskell, "Aktif galaktik çekirdeklerin gizemli özelliklerinin çoğunun, gördüğümüz şeyin şeklini önemli ölçüde değiştiren bu küçük tozlu bulutlarla açıklanabileceğini gösterdik" dedi.
Proje üzerinde lisans öğrencisi olarak çalışmaya başlayan UCSC yüksek lisans öğrencisi, araştırmanın ortak yazarı Peter Harrington, galaksinin merkezindeki kara deliğe doğru dönen gazın düz bir "yığışma diski" oluşturduğunu ve birikim diskindeki aşırı ısınmış gazın da buna karşılık olarak yayıldığını açıkladı. yoğun ısı. Bu ışığın bir kısmı, geniş çizgi bölgesindeki birikim diskinin üzerinde dolaşan hidrojen ve diğer gazlar tarafından "işlenir" (emilir ve emisyonu değiştirir). Daha yüksek ve daha uzakta toz alanı bulunur.
Harrington, "Toz belirli bir eşiği geçtiğinde, birikim diskinden gelen güçlü radyasyona maruz kalıyor" dedi.
Bilim adamları, bu radyasyonun o kadar yoğun olduğuna inanıyor ki, diskteki tozu temizliyor ve geniş bant bölgesinin dış kenarından başlayarak toz bulutlarının zorlayıcı bir şekilde dışarı akışına yol açıyor.
Toz bulutlarının yayılan ışık üzerindeki etkisi, tıpkı Dünya'nın atmosferinin gün batımında Güneş'in daha yumuşak ve daha kırmızı görünmesi gibi, arkalarından gelen ışığın daha soluk ve daha kırmızı görünmesine neden olmaktır. Gaskell ve Harrington, geniş bant bölgesini gözlemlemek amacıyla bu toz bulutlarının etkilerini modellemek için bilgisayar kodu geliştirdi.
Her iki bilim insanı da modellerine toz bulutları dahil ederek, astrofizikçilerin uzun süredir kafasını karıştıran geniş bant bölgesinden gelen emisyon özelliklerinin çoğunu yeniden üretebileceklerine dikkat çekiyor. Açıklanması zor olan, değişen bir asimetrik dağılıma sahip olan gaz yerine, gaz, kara deliğin etrafında tek biçimli, simetrik türbülanslı bir diskte bulunur. Görünen asimetriler ve değişiklikler, toz bulutlarının geniş çizginin önünden geçerek arkalarındaki bölgelerin daha soluk ve kırmızı görünmesine neden olmasından kaynaklanıyor.
Gaskell, "Bunun, asimetriler ve değişiklikler için, bilim adamlarının daha önce bu fenomeni açıkladığı ikili kara delikler gibi diğer daha egzotik teorilerden çok daha doğal bir açıklama olduğuna inanıyoruz" dedi. "Açıklamamız, tek bir kara deliğin etrafında dönen maddeye ilişkin standart AGN modelinin basitliğini korumamıza olanak tanıyor."
beğenmek( 0 ) sevmiyorum( 0 )