Úžasná ilustrace ukazuje hvězdu pohlcenou supermasivní černou dírou

Úžasná ilustrace ukazuje hvězdu pohlcenou supermasivní černou dírou

Pokud jde o přejídání, zdá se, že černé díry mohou být stejně špinavé jako některé malé děti.

Důvodem je to, že ohromující nová ilustrace ukazuje okamžik, kdy kosmický obr pohltil hvězdu a zanechal za sebou prsten prachu, který vypadá jako drobky ponechané na talíři.

Toto trhání nešťastné hvězdy produkuje to, čemu astronomové říkají „přílivová porucha“, což je doprovázeno radiačním výbuchem, který může měsíce nebo dokonce roky předčit kombinované světlo každé hvězdy v hostitelské galaxii černé díry.

Tato konkrétní černá díra, zachycená pomocí rentgenových paprsků vyzařovaných z přílivové turbulence známé jako J2150, je typem, který dlouho unikal pozorování-středně hmotná černá díra.

„Skutečnost, že jsme byli schopni zachytit tuto černou díru při pohlcování hvězdy, nabízí skvělou příležitost pozorovat to, co by jinak mohlo být neviditelné,“ řekla Ann Zablodoffová, spoluautorka článku a profesorka University of Arizona.

Nejen to, ale analýzou světlice jsme byli schopni lépe pochopit tuto nepolapitelnou třídu černých děr, která může být zodpovědná za většinu černých děr v centrech galaxií.

Devour: Tato ohromující nová ilustrace ukazuje okamžik, kdy černá díra pohltí hvězdu a zanechá za sebou prsten prachu, který vypadá jako drobky ponechané na talíři.

Co je to přílivová turbulence?

Když se hvězda přiblíží k černé díře, intenzivní gravitace černé díry způsobí slapové síly, které mohou hvězdu roztrhnout.

V těchto událostech, nazývaných přílivové poruchy, jsou některé hvězdné úlomky vyhozeny vysokou rychlostí ven, zatímco zbytek padá směrem k černé díře.

To způsobuje charakteristickou rentgenovou záři, která může trvat roky.

Poté, co je hvězda zničena přílivovým narušením, přitáhnou silné gravitační síly černé díry většinu zbytku hvězdy.

Tření zahřívá tento odpad a vytváří obrovské množství rentgenových paprsků.

Po této rentgenové vlně se množství světla snižuje, když hvězdný materiál padá mimo horizont událostí černé díry – bod, za který nemůže uniknout žádné světlo ani jiné informace.

READ  Studie zjistila, že očkování proti chřipce může snížit riziko mrtvice

Plyn často padá do černé díry spirálou dovnitř a vytváří disk.

Proces, který vytváří tyto diskové struktury, známé jako „akumulační disky“, však zůstal záhadou.

Vědci zjistili, že většina rentgenových paprsků pochází z hmoty velmi blízko černé díry.

Ve skutečnosti nejjasnější materiál může ve skutečnosti zabírat nejmenší možnou stabilní oběžnou dráhu.

Znovu analyzováním rentgenových dat použitých k pozorování záře J2150 a jejich porovnáním se složitými teoretickými modely autoři ukazují, že záře skutečně pochází ze setkání mezi nešťastnou hvězdou a střední hmotou černé díry.

Průměrná daná černá díra má obzvláště nízkou hmotnost – ve srovnání s černou dírou, tj. – váží asi 10 000krát hmotnost Slunce.

Podle Sixianga Wena, postdoktorandského výzkumného pracovníka Steward Observatory na univerzitě v Arizoně, byl tým po měření jeho hmotnosti a rotace schopen klasifikovat jej jako střední černou díru.

V centrech velkých galaxií, které jsou hostitelem supermasivních černých děr, byly pozorovány desítky událostí přílivové poruchy a hrstka byla pozorována v centrech malých galaxií, které mohou obsahovat přechodné černé díry.

Předchozí data však nebyla dostatečně podrobná, aby dokázala, že jednotlivé vzplanutí přílivové turbulence bylo poháněno mezilehlou černou dírou.

Spoluautor studie Nicholas Stone, odborný asistent na Hebrejské univerzitě, řekl: „ Díky nedávným astronomickým pozorováním víme, že centra téměř všech galaxií, která jsou podobná nebo dokonce větší než naše Mléčná dráha, hostí supermasivní černé díry. Jeruzalém.

Tyto obří planety mají velikost od 1 milionu do 10 miliardkrát větší než hmotnost našeho Slunce a stávají se mocnými zdroji elektromagnetického záření, když do jejich blízkosti dopadne příliš mnoho mezihvězdného plynu.

Hmotnost těchto černých děr úzce souvisí s celkovou hmotností jejich hostitelských galaxií, takže největší galaxie hostí největší supermasivní černé díry.

„Víme stále velmi málo o přítomnosti černých děr v centrech galaxií menších než Mléčná dráha,“ řekl spoluautor Peter Juncker z Radboud University v Nizozemsku.

READ  Jádro Pluta bylo pravděpodobně vytvořeno starověkou srážkou

Kvůli pozorovacím omezením je obtížné detekovat centrální černé díry mnohem menší než 1 milion hmotností Slunce.

Navzdory údajnému množství černých děr zůstává původ supermasivních černých děr neznámý.

Jedna teorie však říká, že semena, ze kterých vyrůstají supermasivní černé díry, by mohla být středně hmotná černá díra.

„Pokud získáme lepší přehled o tom, kolik středních černých děr v dobré víře existuje, může to pomoci určit správné teorie pro vznik supermasivních černých děr,“ dodal Juncker.

Když se hvězda vydá příliš blízko černé díry, gravitační síly vytvoří intenzivní přílivovou vlnu, která rozbije hvězdu na proud plynu (na obrázku), což má za následek katastrofický jev známý jako událost přílivové poruchy

Když se hvězda vydá příliš blízko černé díry, gravitační síly vytvoří intenzivní přílivovou vlnu, která rozbije hvězdu na proud plynu (na obrázku), což má za následek katastrofický jev známý jako událost přílivové poruchy

Měření rotace J2150 je také důležité, protože obsahuje stopy, jak černé díry rostou.

Zablodov vysvětlil, že tato hra se točí tak rychle, ale ne tak rychle, jak je to jen možné, což vyvolává otázku, jak se nakonec točila v takovém rozsahu.

„Je možné, že se černá díra vytvořila tímto způsobem a od té doby se příliš nezměnila, nebo že se dvě černé díry se střední hmotou nedávno spojily a vytvořily tuto díru,“ řekla.

Víme, že rotace, kterou jsme změřili, vylučuje scénáře, ve kterých černá díra roste dlouho z plynule přijímajícího plynu nebo z mnoha rychlých občerstvení, která přicházejí z náhodných směrů.

Měření spinu navíc umožňuje astrofyzikům testovat hypotézy o povaze temné hmoty, o které se věří, že tvoří většinu hmoty ve vesmíru.

Temná hmota může sestávat z neznámých elementárních částic, které ještě nebyly v laboratorních experimentech pozorovány. Mezi kandidáty jsou hypotetické částice známé jako lehké bosony, řekl Stone.

„Pokud by tyto částice byly přítomny a měly by hmoty v určitém rozmezí, zabránilo by to rychlému točení středně velké černé díry,“ řekl.

READ  Konečně odhalena příčina únavy u pacientů s Covidem • Earth.com

Černá díra J2150 se však rychle točí. Naše měření spinu proto vylučuje širokou třídu teorií velmi lehkých bosonů a odhaluje hodnotu černých děr jako mimozemské laboratoře fyziky částic.

V budoucnosti mohou nová pozorování přílivových turbulencí umožnit astronomům vyplnit prázdná místa o rozložení určitých typů černých děr.

Očekává se, že nové teleskopy, jak na Zemi, tak ve vesmíru, budou každoročně detekovat tisíce událostí přílivové poruchy.

„Pokud se ukáže, že většina trpasličích galaxií obsahuje černé díry se střední hmotností, budou dominovat rychlosti hvězdného přílivového narušení,“ řekl Stone.

„Vložením rentgenové emise z těchto světlic do teoretických modelů můžeme provést sčítání populace středně hmotných černých děr ve vesmíru,“ dodal Wen.

Černé díry mají tak silný radikální tah, že neunikne žádné světlo

Černé díry jsou tak husté a jejich gravitace je tak silná, že z nich nemůže uniknout žádná forma záření – dokonce ani světlo.

Fungují jako intenzivní gravitační zdroje, které kolem sebe zvedají prach a plyn. Má se za to, že jeho intenzivní gravitace obíhá hvězdy v galaxiích.

Jak se tvoří, stále není jasné. Astronomové si myslí, že může vzniknout, když se velký oblak plynu, 100 000krát větší než Slunce, zhroutí do černé díry.

Mnoho z těchto semen černé díry se pak spojí a vytvoří supermasivní černé díry, které se nacházejí ve středu každé známé masivní galaxie.

Alternativně by semeno supermasivní černé díry mohlo pocházet z obří hvězdy, asi 100krát větší než hmotnost Slunce, která se nakonec vytvoří v černé díře poté, co jí dojde palivo a zhroutí se.

Když tyto obří hvězdy zemřou, procházejí také „supernovou“, masivní explozí, která vytlačuje hmotu z vnějších vrstev hvězdy do hlubokého vesmíru.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *