sławni astronomowie najpierw ciąć Zawsze bezpośredni obraz czarnej dziury w 2019 roku, dzięki świecącemu materiałowi w jej obecności. ale dużo czarne dziury W rzeczywistości jest prawie niemożliwe do wykrycia. Teraz wydaje się, że inny zespół korzystający z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a w końcu znalazł coś, czego nikt wcześniej nie widział: całkowicie niewidoczną czarną dziurę. Wyszukiwanie zakończone Opublikowano online Został on zgłoszony do publikacji w The Astrophysical Journal i nie był jeszcze recenzowany.
Czarne dziury pozostają po śmierci masywnych gwiazd i zapadnięciu się ich jądra. Jest niesamowicie gęsty, a grawitacja jest tak silna, że nic nie może się poruszać wystarczająco szybko, by z niego uciec, nawet światło. Astronomowie chętny do nauki Czarne dziury, ponieważ wiele nam mówią o umieraniu gwiazd. Mierząc masy czarnych dziur, możemy dowiedzieć się, co działo się w ostatnich chwilach gwiazd, kiedy jądra zapadały się, a ich zewnętrzne warstwy zostały wyrzucone.
Czarne dziury z definicji mogą wydawać się niewidoczne – w końcu zasłużyły na swoją nazwę dzięki swojej zdolności do zatrzymywania światła. Ale nadal możemy go wykryć po sposobie, w jaki oddziałuje z innymi rzeczami dzięki silnemu przyciąganiu grawitacyjnemu. Setki maleńkich czarnych dziur odkryto dzięki ich interakcji z innymi gwiazdami.
Istnieją dwie różne metody tego odkrycia. w „Podwójna gwiazda rentgenowska„…gdzie gwiazda i czarna dziura krążą wokół wspólnego środka, wytwarzając promieniowanie rentgenowskie – pole grawitacyjne czarnej dziury może wyciągnąć materię z jej towarzysza. Materia krąży wokół czarnej dziury, nagrzewając się podczas tarcia. ten świeci gorącą substancją Świeci jasno w promieniowaniu rentgenowskim, dzięki czemu czarna dziura jest widoczna, zanim zostanie wchłonięta przez czarną dziurę i zniknie. Można również wykryć pary czarnych dziur, gdy łączą się ze sobą, spiralnie do wewnątrz i emitują krótkie błyski fal grawitacyjnych, które są zmarszczkami w Czas wolny.
Istnieje jednak wiele nieuczciwych czarnych dziur, które dryfują w kosmosie bez interakcji z niczym – co utrudnia ich wykrycie. Jest to problem, ponieważ jeśli nie możemy wykryć izolowanych czarnych dziur, nie możemy dowiedzieć się o nich więcej jak powstały? I o śmierci gwiazd, z których przybyli.
Nowe i ciemne horyzonty
Aby odkryć tak niewidzialną czarną dziurę, zespół naukowców musiał połączyć dwa różne typy obserwacji na przestrzeni kilku lat. Ten niezwykły wyczyn obiecuje nowy sposób na znalezienie niegdyś nieuchwytnej klasy izolowanych czarnych dziur.
Einstein Ogólna teoria względności Przewidywał, że masywne obiekty będą zaginać światło przechodzące przez nie. Oznacza to, że każde światło, które przechodzi w pobliżu niewidzialnej czarnej dziury – ale nie na tyle blisko, by trafić do niej – zostanie zagięte w podobny sposób, jak światło przechodzące przez soczewkę. To się nazywa soczewka grawitacyjnaMożna go wykryć, gdy obiekt na pierwszym planie zrówna się z obiektem w tle, załamując jego światło. Ta metoda została już wykorzystana do badania wszystkiego, od gromad galaktyk po planety wokół innych gwiazd.
Autorzy tych nowych badań połączyli dwa rodzaje obserwacji soczewkowania grawitacyjnego w swoich poszukiwaniach czarnych dziur. Zaczęło się, gdy obserwowali, jak światło odległej gwiazdy nagle się wzmacnia, przez krótki czas wydaje się jaśniejsze, zanim powróci do normy. Nie widzieli żadnego obiektu na pierwszym planie, który spowodował powiększenie poprzez proces soczewkowania grawitacyjnego. Sugeruje to, że obiekt może być pojedynczą czarną dziurą, czymś, czego nigdy wcześniej nie widziano. Problem polegał na tym, że mogła to być po prostu słaba gwiazda.
Wykrycie, czy jest to czarna dziura, czy słaba gwiazda, wymaga dużo pracy i właśnie tam pojawił się drugi rodzaj obserwacji soczewkowania grawitacyjnego. Autorzy robili zdjęcia za pomocą Hubble’a wielokrotnie przez okres sześciu lat, mierząc odległość, w której gwiazda wydaje się poruszać, gdy jej światło jest odchylane.
Ostatecznie pozwoliło im to obliczyć masę i odległość obiektu powodującego efekt soczewki. Odkryli, że jest ona siedem razy większa od masy naszego Słońca i znajduje się około 5000 lat świetlnych od nas, co wydaje się być daleko, ale w rzeczywistości jest stosunkowo blisko. Gwiazda powinna być tak duża i tak blisko nas. Ponieważ go nie widzimy, doszli do wniosku, że musi to być odizolowana czarna dziura.
Prowadzenie wielu obserwacji z obserwatorium takim jak Hubble nie jest łatwe. Teleskop cieszy się dużą popularnością i jak na swój czas istnieje duża konkurencja. A ponieważ coś takiego jest tak trudne do potwierdzenia, możesz pomyśleć, że szanse na znalezienie ich większej liczby nie są duże. Na szczęście jesteśmy na początku rewolucji w astronomii. Dzieje się tak dzięki nowej generacji obiektów, w tym ciągłych skanuj jayai następny Obserwatorium Vera Rubin i Roman Kosmiczny Teleskop Nancy GraceWszyscy będą wykonywać powtarzane pomiary dużych fragmentów nieba z niespotykaną dotąd szczegółowością.
Byłoby to ogromne dla wszystkich dziedzin astronomii. Regularne pomiary dużej części nieba w wysokiej rozdzielczości pozwolą nam wspólnie badać rzeczy, które zmieniają się w bardzo krótkich okresach czasu. W nowy sposób będziemy badać rzeczy tak różnorodne, jak asteroidy, eksplodujące gwiazdy znane jako supernowe i planety wokół innych gwiazd.
Jeśli chodzi o poszukiwanie niewidocznych czarnych dziur, oznacza to, że zamiast świętować tylko jedną znalezienie jednej, możemy wkrótce znaleźć tak wiele, że stanie się to rutyną. To pozwoli nam wypełnić luki w naszym zrozumieniu śmierci gwiazd i powstawania czarnych dziur.
Ostatecznie niewidzialne czarne dziury w galaktyce będą miały jeszcze większe trudności z ukryciem.
Ten artykuł został ponownie opublikowany z Rozmowa Na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł. Wyrażone opinie są opiniami autora i niekoniecznie odzwierciedlają opinie wydawcy.
„Całkowity miłośnik kawy. Miłośnik podróży. Muzyczny ninja. Bekonowy kujon. Beeraholik.”
More Stories
Naukowcy odkrywają pierwszą tego typu cząsteczkę pochłaniającą gazy cieplarniane
Podejście podobne do GPS pokazuje potencjał w zakresie opracowania szczepionki przeciwko wirusowi HIV
NASA udziela licencji na wykorzystanie nadstopów drukowanych w 3D, co ożywia amerykańską gospodarkę