Астрономија

Универзум и црни дупки

Универзум и црни дупки


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Знам дека радиусот на набудуваниот универзум е околу 46,6 милијарди светлосни години и се шири во секој момент на време како резултат на темната енергија. Значи, можно е дека целиот наш универзум би можел да бидеме внатре во црна дупка и работ на нашиот видлив универзум да го претставува хоризонтот на настанот, кој во овој случај се шири побрзо од брзината на светлината, поради материјата која постојано се таложи во неа. Каде што таа црна дупка е дел од друг универзум и тој универзум на друга црна дупка и моделот продолжува. Дали е ова можно?


Знам дека радиусот на набудуваниот универзум е околу 46,6 милијарди светлосни години и се шири во секој момент на време како резултат на темната енергија.

Има нејаснотии во врска со темната енергија. Се вели дека е одговорен за забрзаното ширење на универзумот, наспроти експанзијата. Погледнете го написот за темна енергија на Википедија каде можете да прочитате дека терминот „темна енергија“ е измислен од Мајкл Тарнер во 1998 година. Ова беше во труд што се однесуваше на набationsудувањата на суперновите од типот 1а направени од Проектот за космологија Супернова и Високо-З Супернова Тим за пребарување. Нивните набудувања покажаа дека експанзијата на универзумот се забрзува, што беше спротивно на очекувањата и доведе до Нобелови награди во 2011 година.

Па дали е можно ние целиот наш универзум да се наоѓаме во црна дупка

Не. Не сме во црна дупка. Црна дупка е место каде што вертикалниот сноп не може да излезе бидејќи „координираната“ брзина на светлината на хоризонтот на настанот е нула. Како што рече Стивен Хокинг, универзумот е допаѓа црна дупка обратно, но не е исто што и црна дупка.

и дека работ на нашиот набудувачки универзум претставува хоризонт на настани кој во овој случај се шири побрзо од брзината на светлината

Работ на нашиот видлив универзум е вид на хоризонт, видете Проширување на конфузијата: вообичаени заблуди за космолошките хоризонти и суперлуминалното ширење на Универзумот од Дејвис и Линевивер. Но, тоа не е ист вид хоризонт како хоризонтот на настаните во црната дупка.

поради материјата што постојано се таложи во неа.

Тоа не би требало да е причина зошто универзумот се шири.

Каде што таа црна дупка е дел од друг универзум и тој универзум на друга црна дупка и моделот продолжува. Дали е ова можно?

Угледни луѓе зборуваа за црните дупки како универзуми за бебиња, но нема докази за тоа. Моето разбирање за општата релативност и космологија е такво што мислам дека ваквите хипотези не се во право. Па јас би рекол не, не е можно.


Мапа од 25.000 супермасивни црни дупки низ универзумот

Низата со ниска фреквенција (LOFAR) е поинаков вид радио телескоп. Иако радио светлината има најдолги бранови должини и најмали фреквенции на електромагнетниот спектар, голем дел од радио-астрономијата е насочена кон крајот на повисоката фреквенција. Опсерваторијата, како што е АЛМА, ја проучува радио светлината на фреквенција од стотици Гигахерци, а ВЛА го проучува педесет опсег на Гигахерц, LOFAR снима радио сигнали под 250 мегахерци, што е во опсегот на најниските радиофреквенции што може да се видат од Земјата.

Повеќето радио извори со ниска фреквенција допрва треба да се истражуваат. Кредит: де Гасперин и др

Нискофреквентната радиоастрономија е предизвик бидејќи астрономските извори на радио се многу слаби. Нискофреквентното светло има и поголема бранова должина, што значи дека е тешко да се снимаат радио слики со добра резолуција. За да ги надмине овие предизвици, LOFAR користи низа сепринасочни антени. Има околу 20.000 антени групирани на 52 станици низ цела Европа. Заедно тие создаваат виртуелен телескоп со ширина од повеќе од 1.000 километри. Со толку голем број антени, обработката на податоците е исклучително сложена. Другите радио телескопи исто така комбинираат повеќе сигнали од низата на антената, но LOFAR работи на толку ниски фреквенции што јоносферата на Земјата и # 8217 може да ги наруши сигналите. & # 8217 е сличен на начинот на кој видливата светлина може да се искриви кога се гледа преку бранови на вода. Толку моќен нов софтвер мораше да се развие за да ги претвори радио податоците во небесни слики.

Неодамна, LOFAR ги објави првите податоци за своето истражување за долгорочно ниво според небото. Тие досега мапираа само 4% од северното небо, но веќе мапираа 25.000 супермасивни црни дупки. Додека универзумот е исполнет со радио извори, повеќето нискофреквентни радио светли доаѓаат од концентрирани извори како што се црни дупки во срцето на галаксиите. LOFAR има доволно висока резолуција што мапата на црните дупки изгледа како starвездена ноќ, со секоја црна дупка како изолирана радио точка, како што можете да видите на горната слика.

Theе бидат потребни уште неколку години за тимот да направи целосна мапа на северното небо. Кога ќе заврши, истражувањето на небото може да ни помогне да научиме не само за црните дупки, туку и за структурата на космосот од големи размери.


Истражувачка слика: Астрофизичарите се подготвуваат за возраста на мултимигрантската астрономија изгради галаксиски каталог за да ги проучи црните дупки

Марија Хариси

Предводена од постдокторска колешка истражувач Марија Хариси, тим меѓународни истражувачи познат како соработка НАНОГрав создаде каталог со 45.000 галаксии за откривање на гравитациони бранови создадени од парови црни дупки познати како бинарни. Користејќи пулсари - најпрецизни часовници на небото - детектор за галактичка скала наречен низа временски распоред на пулсар и инфрацрвени податоци од преку небото, Хариси го користеше каталогот за внесување хипотетички бинари за да ги измери разликите во масите на двете црни дупки или нивното растојание едни од други во рамките на една галаксија. „Бидејќи сè уште не најдовме гравитациони бранови со низи за пулсарно тајминг, можеме да играме со нашите бинарни параметри и опсег на фреквенции на гравитационите бранови за да ги најдеме границите на големините на бинарните црни дупки во специфични галаксии“, рече Чариси.

Од оваа работа, астрофизичарите можат да го исклучат постоењето на одредени видови бинари во неколку блиски галаксии. Во рамките на нашата сопствена галаксија, научниците знаат дека постои централна супермасивна црна дупка, но не и ако има помал придружник што формира бинарна. Иако низите за време на пулсар не можат да ограничат бинарна во нашиот Млечен Пат, експериментот е толку чувствителен што овие граници се слични на границите во нашата галаксија добиени со други методи.

ЗОШТО Е ВАНО

Ова е прв пат податоците за низата временски распоред на пулсарот да бидат истражени со придружниот каталог на галаксии. Пресметувајќи ги границите на бинарите во црните дупки во блиските галаксии, Хариси, Стивен Тејлор, асистент професор по физика и астрономија и нивните меѓународни колеги се подготвуваат за ерата на мултимесетничка астрономија. Бидејќи бинарите на црните дупки комуницираат заедно и во рамките на нивната галактичка средина која се состои од гас и starsвезди, научниците ќе можат да толкуваат мултимесечни сигнали полни со богати информации за составот и однесувањето на галаксиите. „Никогаш порано не сме виделе бинарна црна дупка, така што знаеме многу малку во моментов“, рече Тејлор. „Постои многу теоретска дебата за тоа како бинарна еволуција се развива, и гледањето на тоа ќе биде каменот на Розета во нашата област. Се подготвуваме за овој момент “.

ШТО Е СЛЕДНО

Бидејќи експериментот станува сензитивен со повеќе набудувања, Хариси и Тејлор очекуваат да истражат повеќе галаксии, гледајќи сценарија од уште поголеми примероци. На крајот на краиштата, со овие податоци и при првото откривање на гравитационите бранови, научниците ќе можат да ја утврдат галаксијата од каде доаѓаат сигналите.

ФИНАНСИРАЕ

Проектот NANOGrav добива поддршка од Наградата на Националната фондација за наука за граници на физиката со број 1430284. Чариси и Тејлор добија поддршка од наградата NSF 2007993.


Во далечниот Универзум, супермасивната црна дупка јаде сонце * на ден *

Астрономите ја пронајдоа најмасовната позната црна дупка во раниот универзум и тоа е неверојатен: има 34 милијарди - да, милијарди, со б - пати поголема од масата на Сонцето.

И тоа е само еден дел од оваа приказна која има коса на задниот дел од вратот стоејќи. Држете се околу остатокот. Ветувам дека е застапена за коса што може да се користи.

Повеќе лоша астрономија

Црната дупка е во центарот на активната галаксија наречена квазар. Овие се местата каде што централната супермасивна црна дупка (која ја има секоја голема галаксија) активно јаде материјал. Овие работи се натрупуваат во дискот околу црната дупка, луто се врти околу неа. Материјата што е поблиску во движењата многу близу до брзината на светлината, а работите подалеку од нив се одвиваат побавно, и додека се тријат, тие создаваат триење, што многу го загрева дискот (замислете да ги триете рацете заедно со брзина на светлината за да видите зошто) . Температурата е толку висока, и има толку многу материја во дискот, што свети неверојатно силно, генерално надминувајќи ги сите starsвезди во галаксијата заедно.

Предметниот квазар се нарекува SMSS J215728.21-360215.1. Ајде да го наречеме кратко J2157. Астрономите откриле дека гледајќи во небесните истражувања за објекти со соодветни бои е многу многу далеку активни галаксии, а оваа беше пронајдена во SkyMapper Southern Survey (оттука СМСС во името остатокот е за неговите координати на небото).

Квазарот SMSS J215728.21-360215.1 е домаќин на најмасивната црна дупка позната во раниот универзум. Можеби не изгледа многу, но оддалечено е 12,5 милијарди светлосни години и ја исфрла енергијата илјада пати поголема од целата наша галаксија. Кредит: ДСС2 / Аладин

Откако утврдиле дека веројатно станува збор за далечен квазар, тие го забележале со монструмот 10-метарски телескоп Кек на Хаваи и 8-метарскиот многу голем телескоп во Чиле. Со палење на светлото на овој начин може да се најдат многу важни информации, вклучително и колку е далеку квазарот, колку е светло цело, колку е масивна таа црна дупка и колку материја паѓа во неа од дискот.

Квазарот е уништувачки далеку: Светлината што ја гледаме од него го остави пред повеќе од 12,5 милијарди години, само 1,25 милијарди години по самата Биг Бенг. Значи, ние го гледаме овој квазар како што беше кога беше многу млад.

Масата на црната дупка е 34 ± 6 милијарди пати поголема од масата на Сонцето. За споредба, супермасивната црна дупка во центарот на Млечниот Пат е околу 4 милиони сончеви маси, така што закотвената J2157 е завршена 8,000 пати помасовно.

Постојат цели галаксии со помала маса отколку само оваа црна дупка. Тоа е толку големо што ако го замените Сонцето со него, тој ќе го опфаќа целиот Сончев систем - има околу 200 милијарди километри. Тоа е огромно.

Уметничко дело кое прикажува црна дупка со диск за акрекција, а над него се вртат магнетни полиња. Кредит: НАСА / ЈПЛ-Калтек

Noteе забележам дека се пронајдени неколку помасивни црни дупки, но тие се наоѓаат во галаксиите поблиску до нас отколку J2157. Овој, сепак, е најмасовниот досега пронајден на овој растојание од нас, во раните периоди на Универзумот.

Но, ние не завршивме! Мерењето на осветленоста на објектот и познавањето на неговата оддалеченост овозможува да се најде вкупната енергија што ја емитира квазарот. Тоа е 1,6 х 10 41 ouули / секунда. Дали седите за овој следен дел? Тоа е еден квадрилион повеќе од количината на светлина што ја испушта Сонцето.

Еден квадрилион. 1.000.000.000.000.000. Целата наша галаксија Млечен Пат емитира дел од процент толку светлина. Ова го прави J2157 најсјајниот познат квазар.

Физиката е малку комплицирана, но исто така е можно да се процени колку материја паѓа во црната дупка за да се генерира толкава енергија: Излегува дека е околу масата на Сонцето секој ден.

Ги истрчав броевите и го добив истиот одговор. Дури и така, тешко е да се сфати. На повеќе локални теми, таа црна дупка е лулкана по еквивалент на масата на Земјата четири пати во секунда.

Леле. Замислете да фрлате планети во црна дупка што брзо. Тоа е стотици илјади пати на ден. Или, ако сакате, сто милиони пати годишно.

Па, како е тоа влакно на вратот? Уште пилотиран?

Сè во врска со овој објект е поразително. Но, тука има вистинска научна вредност. Ова е најголемата позната црна дупка на оваа рана возраст во Универзумот е солидно ограничување за нашето разбирање за тоа како тие растат. Дали стигна до оваа големина со тоа што започнавте големи и јадевте брзо, или стартувајќи помали и јадејќи навистина брзо? Дали се формираа еден куп помали црни дупки заедно, а потоа се споија за да се направи нејзиниот брз раст? Дали се случува некоја друга чудна работа што сè уште не сме размислувале?

Знаеме дека количината на светлина што ја емитира дискот се зголемува со масата на црната дупка, и се чини дека оваа одговара на таа шема. Тоа значи колку и да е чудно, тоа е нормално во споредба со другите супермасивни црни дупки, освен што е уште повеќе супермасивер. Тоа е необично смирувачко, под претпоставка дека ви е пријатно да имате супермасивни црни дупки.

На ова растојание, тоа ни кажува и за условите во раниот универзум, кога галаксиите први започнуваа. Сè уште не знаеме многу за оваа ера и секој пример што го добиваме е дел од таа загатка што можеме да ја испитаме.


Астрофизика, црни дупки и универзум: 10 книги за подобрување на разбирањето за космосот

Х-зраци Широко поле на галактичко јадро M87. Кредит, рентген: НАСА / CXC / Универзитет Виланова / Ј. Радио Нилсен: Соработка со телескоп Хоризонт на настани

Идејата за црни дупки ја фати нашата фантазија повеќе од двесте години и на 10 април 2019 година граѓаните на Земјата го добија својот прв поглед во вистинска црна дупка. Голем дел од она што го знаеме за црните дупки доаѓа од областа на математиката, гравитационата физика, квантната механика и општата релативност и квантните теории за засилувачи. Благодарение на мрежата на радиотелескопи, соодветно наречен Телескоп Хоризонт на настанот (EHT) и тим од над 200 истражувачи низ целиот свет, сега имаме слика на црна дупка оддалечена 55 милиони светлосни години во галаксијата Месиер 87 (М87) . Оваа слика, за која многумина мислат дека наликува на крофна, ќе придонесе многу за нашето разбирање за универзумот.

За оние со curубопитен ум, кои сакаат да дознаат повеќе за црните дупки, библиотеката УЦ Дејвис нуди книги што ќе помогнат да се објаснат концептите во астрофизиката и сродните полиња. Избраните книги може да ги чита секој & # 8211 не треба да знаете пресметка и физика за да ја разберете содржината & # 8211 и додека завршите една од овие книги ќе имате подлабоко разбирање за механизмите на космосот.

  1. Искачување на гравитацијата: Потрага да се разбере силата што објаснува сè од Маркус Чаун (London Weidenfeld & amp Nicolson, 2017). Број на повик: Библиотека PSE QC178 .C295 2017

Резиме на наслов: „Дискутира за концептот на гравитацијата од нејзиното најрано препознавање во 1666 година до откривањето на гравитационите бранови во 2015 година и објаснува зошто гравитацијата го има клучот за разбирање на природата на времето и потеклото на универзумот“.

  1. Црна дупка: Како се сакаше идејата напуштена од tonутњани, мразена од Ајнштајн и коцкана од Хокингод Марсија Бартусијак (Newу Хејвен: Универзитет Јеил Прес, 2015). Достапно преку Интернет преку кампусската мрежа или VPN

Од веб-страницата на издавачот: „Оваа привлечна книга ја раскажува приказната за жестоките дебати за црната дупка и придонесите на Ајнштајн и Хокинг и другите водечки мислители кои целосно го сменија нашиот поглед на универзумот“.

  1. Космички катастрофи: Експлодирање Stвезди, црни дупки и мапирање на универзумот од Cra. Крег Вилер (Кембриџ Newујорк: Универзитетски печат во Кембриџ, 2007). Достапно преку Интернет преку кампусската мрежа или Библиотека VPN.

Од веб-страницата на авторот: „Приказната води од раѓање, еволуција и смрт на starsвездите до поим за целосен колапс во црна дупка, до временски машини со црви-дупки, можно раѓање на нови универзуми и изгледи за идејно револуција во нашите погледи на просторот и времето во десет-димензионална теорија на жици “.

  1. Ајнштајнови чудовишта: Lifeивотот и времето на црни дупки од Крис Импеј (Newујорк, NYујорк: W.W. Norton & amp Company, Inc, 2019). Број на повик: Библиотека на Шилдс QB843.B55 I47 2019

Од веб-страницата на издавачот: „Во Ајнштајновите чудовишта, истакнатиот астроном Крис Импеј ги чита читателите на истражување на овие и други прашања на астрофизиката, како и историјата на улогата на црните дупки во теоретската физика - од потврдување на равенките на Ајнштајн за општа релативност на тестирање на теоријата на жици “.

  1. Пет фотони: Извонредни патувања на светлината низ просторот и времето од Jamesејмс Гич (Лондон: Reaktion Books, 2018). Број на повик: Библиотека на Шилдс QB461 .G43 2018

Од веб-страницата на издавачот „Гич ги објаснува сите пет приказни за фасцинантни астрофизички процеси што ја придвижуваат светлината низ просторот и времето. Тие се приказни за квантната физика и општата релативност, starsвездите и црните дупки, темната материја и темната енергија. Нè чисти на електромагнетни бранови, Пет фотони е патување на откривање кон подлабоко, посветлено разбирање на овој универзум кој го одзема здивот “.

  1. Гравитација! Потрага по гравитациони бранови од Пјер Бинетруј (Оксфорд: Оксфорд Универзитет Прес, 2018). Број на повик: Библиотека PSE QC178 .B56 2018

Од веб-страницата на издавачот: „Оваа книга ја открива гравитацијата како клуч за разбирање на овие фасцинантни феномени што толку го привлекоа јавниот интерес во последниве години. Читателите ќе ги откријат најновите откритија за тоа како оваа позната сила во нашето секојдневие ги поттикнува најколосалните промени во Универзумот “.

  1. Патување во гравитацијата и вселенското време од Johnон Арчибалд Вилер (Newујорк: Научна американска библиотека: Дистрибуиран од В.Х. Фримен и Ко, 1990). Број на повик: Библиотека PSE QB334 .W49 1990 година

Научете теоретска физика од еминентниот Johnон Арчибалд Вилер кој играше голема улога во нашето разбирање за универзумот и црните дупки. Можеме да му се заблагодариме и на д-р Вилер што ни го даде концептот на „дупка од црв“.

  1. Квантно разузнавање: Чудната вистинска шминка на сè околу нас од Мајкл С. Вокер (Амхерст, Newујорк: Прометеј книги, 2017). Број на повик: Библиотека PSE QC174.12 .W347 2017

Од веб-страницата на издавачот: & # 8220Квантната физика го сврте нашиот поим за разумност на реалноста. Оваа достапна книга со лајперсон ги опишува чудните појави што постојат на квантно ниво - свет со мали димензии каде што ништо не е апсолутно предвидливо, каде што ја преиспитуваме каузалноста, а информациите навидум патуваат побрзо од светлината. & # 8221

  1. Реалноста не е онаква како што изгледа: Патувањето до квантната гравитација од Карло Ровели, преведувачи: Симон Карнел и Ерика Сегре. Број на повик: Библиотека на Шилдс QC178 .R69313 2017

Од јакна за книги „Поглед одблизу на природата на универзумот што го разбива умот. Кои се основните состојки на светот? Дали времето и просторот постојат? И, што точно е реалноста? Теоретскиот физичар Карло Ровели го помина животот во истражување на овие прашања. Тој ни кажува како нашето разбирање на реалноста се менувало низ вековите и како физичарите размислуваат за структурата на универзумот денес. ”

  1. Седум кратки лекции по физика од преведувачите на Кароло Ровели, Симон Карнел и Ерика Сегре (Велика Британија: Ален Лејн, отпечаток од книгите „Пингвин“, 2015 година). Број на повик: Библиотека PSE QC24.5 C38 2015

Од издавачот „Овие седум кратки лекции нè водат, со едноставност и јасност, низ научната револуција што ја потресе физиката во дваесеттиот век и сè уште продолжува да нè тресе и денес…“


& # 8220Gates of Hell & # 8221 & # 8211Дали исконските црни дупки формирале моменти по големата експлозија?

Супермасивните црни дупки се опишани од астрономите како & # 8220Gates of Hell & # 8221 и & # 8220 еднонасочни врати надвор од универзумот. & # 8221 Сега, постоењето на исконски црни дупки, гравитационите бунари формирани само неколку моменти по Големата експлозија што некои научници сугерираат дека може да биде објаснување за темната материја, може да се тестира од страна на научници со помош на гравитациони бранови.

„Античките црни дупки ќе ни дадат пристап до физиката што инаку никогаш не би можеле да ја направиме“, напиша Ден Хупер, шеф на теоретската група за астрофизика во Фермилаб, во е-пошта до Дејли Галакси. Ако исконските црни дупки се реални, тие би имале потенцијал да решат цела низа најголеми проблеми во космологијата, а не најмалку мистеријата на темната материја, која се смета за 'рбетот на структурата на универзумот.

Не од stвездено потекло

& # 8220 Ние многу добро знаеме дека црните дупки може да се формираат со пад на големи starsвезди или, како што видовме неодамна, спојување на две неутронски starsвезди, & # 8221 рече Саввас Кушиапапас, вонреден професор по физика на Универзитетот Браун и коавтор на студија со Ави Лоеб од Универзитетот Харвард. & # 8220Ама се претпоставува дека може да има црни дупки што се формирале во раниот универзум пред воопшто да постојат starsвезди. Тоа е она што ние го решаваме со ова дело. & # 8221

& # 8220Идејата е многу едноставна, & # 8221 рече Кушиапас. & # 8220Со идните експерименти со гравитациски бран, ние & # 8217 ќе можеме да погледнеме назад во времето пред формирањето на првите starsвезди. Значи, ако видиме настани на спојување на црни дупки пред да постојат starsвезди, тогаш и # 8217 ќе знаеме дека тие црни дупки не се од elвездено потекло. & # 8221

Квантни флуктуации

Идејата е дека кратко време по Големата експлозија, квантните механички флуктуации доведоа до дистрибуција на густината на материјата што ја набудуваме денес во универзумот што се шири. & # 8217 година се претпоставува дека некои од тие флуктуации на густината можеби биле доволно големи за да резултираат со црни дупки распространети низ универзумот. Овие таканаречени исконски црни дупки првпат беа предложени во раните 1970-ти од Стивен Хокинг и соработници, но никогаш не беа откриени - сè уште и # 8217-те сè уште не е јасно дали воопшто постојат.

Способноста да се детектираат гравитационите бранови, што неодамна беше докажано од Ласерскиот интерферометар гравитациско-бранско опсерваторија (ЛИГО), има потенцијал да фрли ново светло на ова прашање. Ваквите експерименти откриваат бранувања во ткивото на вселенското време поврзани со гигантски астрономски настани како судир на две црни дупки. ЛИГО веќе откри неколку спојувања на црните дупки, а идните експерименти ќе можат да откријат настани што се случиле многу подалеку од времето.

Космолозите мерат колку далеку во времето се случил настан со употреба на црвена промена - истегнување на брановата должина на светлината поврзана со експанзија на универзумот. Настаните што се назад во времето се поврзани со поголеми црвени смени. За оваа студија, Кушиапас и Лоеб ја пресметаа црвената смена на која спојувањето на црните дупки веќе не треба да се открива под претпоставка дека има само elвездено потекло.

[Забелешка за уредникот и # 8217: Големиот тресок поставува големо прашање: ако тоа навистина беше катаклизмата што го уништи нашиот универзум во постоење пред 13,7 милијарди години, што го предизвика тоа? Тројца истражувачи од Институтот „Периметар“ и Универзитетот во Ватерло предлагаат Биг Бенг да биде тродимензионална & # 8220миража & # 8221 на collaвезда што се распаѓа во универзум, многу поразличен од нашиот. Погледнете го видеото подолу.]

Тие покажуваат дека на црвена смена од 40, што е еднакво на околу 65 милиони години по Големата експлозија, настаните од спојувањето треба да се детектираат со стапка од не повеќе од една годишно, под претпоставка дека има elвездено потекло. На црвените смени поголеми од 40 години, настаните треба да исчезнат целосно.

& # 8220Тоа & # 8217 е навистина опаѓачката точка, & # 8221 рече Кушиапас. & # 8220Во реалноста, очекуваме настаните од спојувањето да запрат многу пред таа точка, но црвената промена од 40 или нешто повеќе е апсолутно најтешко врзана или точка на отсекување. & # 8221

Црвена промена од 40 треба да биде на дофат на неколку предложени експерименти со гравитациски бран. И, ако откријат настани од спојување над тоа, тоа значи една од двете работи, Кушиапас и Лоеб велат: Или постојат исконски црни дупки или раниот универзум еволуирал на начин што & # 8217 многу различен од стандардниот космолошки модел. Или би било многу важно откритие, велат истражувачите.

На пример, исконските црни дупки спаѓаат во категорија на ентитети познати како MACHO или масивни компактни хало-објекти. Некои научници предложија дека темната материја - за која се смета дека го сочинува најголемиот дел од масата на универзумот - може да биде направена од MACHO во форма на исконски црни дупки. Откривањето на исконските црни дупки би ја поткрепило таа идеја, додека неоткривањето би го довело во сомнеж.

Единственото друго можно објаснување за спојувањето на црните дупки во црвените поместувања поголеми од 40 е дека универзумот е & # 8220 не-Гаузиј. & # 8221 Во стандардниот космолошки модел, флуктуациите на материјата во раниот универзум се опишани со дистрибуција на веројатност во Гаус. Откривањето на спојувањето може да значи дека флуктуациите на материјата отстапуваат од дистрибуцијата на Гаус.

& # 8220Доказ за не-Гаусијанство ќе бара нова физика за да се објасни потеклото на овие флуктуации, што би било голема работа, & # 8221 рече Лоеб.

Стапката со која се откриваат над црвена смена од 40 - ако навистина се направени такви откривања - треба да покаже дали тие & # 8217 се знак на исконски црни дупки или доказ за не-гаусијанство. Но, неоткривањето би претставувало силен предизвик за тие идеи.

Дејли Галакси, Ави Шпорер, Истражувачки научник, Институт за астрофизика и вселенски истражувања МИТ Кавли преку Универзитетот Браун & # 8211 Гравитационите бранови може да го расветлат потеклото на црните дупки. Ави порано бил соработник на НАСА Саган во Лабораторијата за погонски авиони (JPL).

Кредит за слика горниот дел од страницата: НАСА

Билтенот Галакси репорт ви носи двапати неделно новости за вселената и науката, кои имаат капацитет да дадат трага за мистеријата за нашето постоење и да додадат многу потребна космичка перспектива во нашата актуелна епоха на Антропоцен.


Како се формираат црни дупки

Кога многу голема starвезда, суштински многу пати поголема од сонцето, пропадне на крајот од својот животен циклус, се формира црна дупка. Формираната црна дупка може да биде многу мала, средна или многу голема по големина. Многу мала црна дупка може да се спореди со големината на само еден атом. И покрај тоа, нивната тежина може да биде еквивалентна на многу голема планина. Според научниците, тие се формирани на почетокот на универзумот за време на формирањето на разни небесни тела.

Црните дупки со средна големина се нарекуваат elвездени. Нивната маса може да биде дваесет пати поголема од масата на сонцето. Кога центарот на многу голема starвезда паѓа во себе, се формира elвезда. Во овој случај, А. супернова се формира. Супернова е одредена фаза на starвезда што умира во која starвездата драстично експлодира. По оваа експлозија, се формира elвезда. Трет вид црна дупка, супермасивни црни дупки се многу големи. Theвездите, чија маса е повеќе од еден милион сонца, умираат за да формираат супермасивни црни дупки. Секоја голема галаксија има супермасивна црна дупка во својот центар. Нашата галаксија во млечниот пат го има Стрелецот-А во својот центар. Неговата маса е еднаква на четири милиони сонца.


Детонирање на авиони со (скоро) брзина на светлината

Авионите што произлегуваат од познатата црна дупка крстарат заедно со околу 99% брзина на светлината, според набationsудувањата на опсерваторијата за рендгенски зраци Чандра на НАСА. Истражувачите ги забележале брзите авиони што произлегуваат од црната дупка во галаксијата Месиер 87 - истата црна дупка што беше снимена директно за прв пат од телескопот Евент хоризонт. На оваа слика со широко поле на Месиер 87 од опсерваторијата Х-зраци во Чандра, белата кутија ја означува приближната локација на млазот на црната дупка.


Хабл открива концентрација на мали црни дупки

Научниците очекуваа да пронајдат црна дупка со средна маса во срцето на топчестиот кластер NGC 6397, но наместо тоа, тие пронајдоа докази за концентрација на помали црни дупки кои демнат таму. Новите податоци од вселенскиот телескоп Хабл на НАСА / ЕСА доведоа до првото мерење на обемот на збирката на црни дупки во срушен јадро-глобуларен кластер. Ова е впечаток на уметникот создаден за да ја визуелизира концентрацијата на црни дупки во центарот на NGC 6397. Во реалноста, малите црни дупки тука се премногу мали за да можат директно да се набудуваат капацитетите на кој било постоечки или планиран иден телескоп, вклучувајќи го и Хабл. Се предвидува дека овој срушен топчест кластер може да биде домаќин на повеќе од 20 црни дупки. Кредит: ЕСА / Хабл, Н. Бартман

Глобуларните јата се екстремно густи elвездени системи, во кои starsвездите се спакувани тесно заедно. Тие се исто така типично многу стари - топчестиот кластер што е во фокусот на оваа студија, NGC 6397, е скоро стар колку и самиот Универзум. Се наоѓа на оддалеченост од 7800 светлосни години, што го прави едно од најблиските топчести јата на Земјата. Поради своето многу густо јадро, тој е познат како јадро пропаднато јато.

Кога Едуардо Витрал и Гери А. Мамон од Институтот за астрофизика во Париз тргнаа да го проучат јадрото на NGC 6397, тие очекуваа да најдат докази за црната дупка со „средна маса“ (IMBH). Овие се помали од супермасивните црни дупки што лежат во јадрата на големите галаксии, но поголеми се од црните дупки со масовна везда, формирани од падот на масивните starsвезди. IMBH е долгогодишната трага што недостасува во еволуцијата на црните дупки и за нивното само постоење се расправа жестоко, иако се пронајдени неколку кандидати.

За да ја побараат ИМБХ, Витрал и Мамон ги анализирале позициите и брзините на starsвездите на кластерот. Тие тоа го сторија со користење на претходни проценки на соодветните движења на theвездите од сликите на Хабл на групата опфатени неколку години, како дополнение на соодветните движења обезбедени од вселенската опсерваторија Гаја, која прецизно ги мери позициите, растојанијата и движењата на вездите. Познавањето на растојанието до кластерот им овозможи на астрономите да ги преточат правилните движења на овие starsвезди во брзини.

„Нашата анализа посочи дека орбитите на theвездите се близу до случајно низ целиот топчест кластер, отколку систематски кружни или многу издолжени“, објасни Мамон.

Сликата на NGC 6397 е составена од низа набудувања направени од јули 2004 година до јуни 2005 година со Напредната камера на Хабл за истражувања. Истражувачкиот тим ја користи камерата на Хабл со широко поле за мерење на растојанието до кластерот. Кредит: НАСА, ЕСА и Т. Браун и С. Казертано (STScI). Признание: НАСА, ЕСА и And. Андерсон (STScI)

„Најдовме многу силни докази за невидлива маса во густите централни региони на кластерот, но бевме изненадени кога откривме дека оваа дополнителна маса не е како точка, туку се протега на неколку проценти од големината на кластерот“, додаде Витрал.

Оваа невидлива компонента може да се состои само од остатоци (бели џуџиња, неутронски starsвезди и црни дупки) од масивни starsвезди чии внатрешни региони се срушија под сопствената гравитација откако ќе се исцрпи нуклеарното гориво. Theвездите постепено потонуваа во центарот на кластерот по гравитационите интеракции со блиските помалку масивни starsвезди, што доведува до мала мера на невидливата концентрација на масата. Користејќи ја теоријата за evolutionвездена еволуција, научниците заклучија дека најголемиот дел од невидената концентрација е направен од црни дупки со -вездена маса, наместо од бели џуџиња или неутронски starsвезди кои се премногу слаби за да се набудуваат.

Две неодамнешни студии исто така предложија дека остатоците од elвездите, а особено црните дупки со голема -везда, можат да ги населат внатрешните региони на топчести јата.

"Our study is the first finding to provide both the mass and the extent of what appears to be a collection of mostly black holes in a core-collapsed globular cluster," said Vitral.

"Our analysis would not have been possible without having both the Hubble data to constrain the inner regions of the cluster and the Gaia data to constrain the orbital shapes of the outer stars, which in turn indirectly constrain the velocities of foreground and background stars in the inner regions," added Mamon, attesting to an exemplary international collaboration.

The astronomers also note that this discovery raises the question of whether mergers of these tightly packed black holes in core-collapsed globular clusters may be an important source of gravitational waves recently detected by the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) experiment.


Future detectors to detect millions of black holes and the evolution of the universe

An artist's impression of two black holes about to collide and merge. Credit: MARK GARLICK / SCIENCE PHOTO / GETTY IMAGES

Gravitational-wave astronomy provides a unique new way to study the expansion history of the Universe. On 17 August 2017, the LIGO and Virgo collaborations first detected gravitational waves from a pair of neutron stairs merging. The gravitational wave signal was accompanied by a range of counterparts identified with electromagnetic telescopes.

This multi-messenger discovery allowed astronomers to directly measure the Hubble constant—a unit of measurement that tells us how fast the Universe is expanding. A recent study by the ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav) led by researchers Zhiqiang You and Xingjiang Zhu (Monash University), studied an alternative way to do cosmology with gravitational-wave observations.

In comparison to neutron star mergers, black hole mergers are much more abundant sources of gravitational waves. Whereas there have been only two neutron star mergers detected so far, LIGO and Virgo collaborations have published 10 binary black hole merger events and dozens more candidates have been reported.

Unfortunately, no electromagnetic emission is expected from black hole mergers. Theoretical modeling of supernovae—powerful and luminous stellar explosions—suggests that there is a gap in the masses of black holes around 45-60 times the mass of our Sun. Some inconclusive evidence that supports this mass gap was found in observations made in the first two observing runs of LIGO and Virgo. The new OzGrav research shows that this unique feature in the black hole mass spectrum can help determine the expansion history of our Universe using gravitational-wave data alone.

OzGrav Ph.D. student and first author Zhiqiang You says: "Our work studied the prospect with third-generation gravitational-wave detectors, which will allow us to see every binary black hole merger in the Universe."

Apart from the Hubble constant, there are other factors that can affect how black hole masses are distributed. For example, scientists are still uncertain about the exact location of the black hole mass gap and how the number of black hole mergers evolves over the cosmic history.

The new study demonstrates that it is possible to simultaneously measure black hole masses along with the Hubble constant. It was found that a third-generation detector like the Einstein Telescope or the Cosmic Explorer should measure the Hubble constant to better than one percent within one-year's operation. Moreover, with merely one-week observation, the study revealed it is possible to distinguish the standard dark energy-dark matter cosmology with its simple alternatives.


Погледнете го видеото: Потеклото на Универзумот I СПОРЕД ТЕОРИЈАТА НА BIG BENG (Декември 2022).