Przecław News

Informacje o Polsce. Wybierz tematy, o których chcesz dowiedzieć się więcej w Wiadomościach Przecławia.

migotanie ciemności

Pozory mylą. Światło z żarówki wydaje się być stałe, ale w rzeczywistości miga 120 razy na sekundę. Ponieważ mózg widzi tylko średnią informacji, które otrzymuje, to migotanie jest rozmyte. Postrzeganie światła ciągłego jest iluzją.

Podczas gdy światło nie może uciec z czarnej dziury, jasna poświata szybko wirującego gazu (przypomnijmy zdjęcia czarnej dziury M87 z 2019 r.) ma swoje unikalne migotanie. w ostatni artykuł Przesłano do Astrophysical Journal Letters, University of California, Santa Barbara Shawn ResslerLena Morchikova z Institute for Advanced Study i Chris White z Princeton University byli w stanie wykorzystać ten precyzyjny błysk do zbudowania jak dotąd najdokładniejszego modelu centralnej czarnej dziury w naszej galaktyce – Strzelca A* (Sgr A*) – zapewniając wgląd we właściwości takie jak jak jego struktura i ruch.

Ostatnio i nie bez powodu nowy obraz czarnej dziury w centrum naszej galaktyki wzbudził wiele emocji. „Ale tylko jedno zdjęcie mówi część historii”, powiedział Ressler, badacz z tytułem doktora w Instytucie Fizyki Teoretycznej Kavli (KITP) przy UCSF. Ressler jest wspierany przez grant KITP z Fundacji Gordona i Betty Moore.

Zaznaczył, że wideo byłoby idealne, ale na razie możemy tworzyć tylko rozmazane i migoczące obrazy. Na szczęście wzór migotania koduje wiele informacji. „Wykazaliśmy tutaj, że nasz model gazu opadającego do wewnątrz z pobliskich gwiazd odtwarza ten sam wzór znacznie lepiej niż poprzednie modele” – dodał Ressler.

Po raz pierwszy naukowcy pokazali w jednym modelu pełną historię tego, jak gaz podróżuje w centrum Drogi Mlecznej – od wybuchających gwiazd po wpadnięcie do czarnej dziury. Czytając między przysłowiowymi liniami (lub słabym światłem), zespół doszedł do wniosku, że najbardziej prawdopodobny obraz zasilania czarnej dziury w centrum Galaktyki to gaz spadający bezpośrednio z dużych odległości, a nie powolna chmura materii na długiej orbicie. okres czasu.

READ  Tyrannosaurus Rex został odkryty w Montanie i cierpiał na chorobę kości szczęki 68 milionów lat temu

„Czarne dziury są strażnikami ich tajemnic”, powiedziała Morchikova. „Aby lepiej zrozumieć te tajemnice, polegamy na bezpośredniej obserwacji i modelowaniu w wysokiej rozdzielczości”.

Carl Schwarzschild przewidział istnienie czarnych dziur około 100 lat temu w oparciu o nową teorię grawitacji Alberta Einsteina. Jednak naukowcy dopiero teraz zaczynają je badać za pomocą obserwacji.

Ressler spędził lata próbując zbudować jak najbardziej realistyczną symulację gazu wokół Sgr A*. Zrobił to, włączając obserwacje pobliskich gwiazd bezpośrednio do symulacji i dokładnie śledząc materiał, który zrzucały, gdy okrążał czarną dziurę. Jego ostatnia praca zakończyła się listem w The Astrophysical Journal papier w roku 2020.

W październiku 2021 opublikował Murchikova papier W Astrophysical Journal Letters przedstawia metodę badania błysku czarnej dziury w skali kilku sekund, a nie kilku minut. Postęp ten umożliwił dokładniejsze ilościowe oszacowanie właściwości Sgr A* na podstawie jego fluorescencji.

White, były badacz podoktorancki w KITP, pracuje nad szczegółami tego, co dzieje się z gazem w pobliżu czarnych dziur – gdzie ważne są silne efekty ogólnej teorii względności – i jak to wpływa na docierające do nas światło. Dziennik astrofizyczny wydawniczy na początku tego roku podsumowując niektóre z jego ustaleń.

Murchikova, White i Ressler współpracowali, aby porównać obserwowany wzór migotania Sgr A* z przewidywanym przez ich odpowiednie modele numeryczne.

„Wynik był bardzo interesujący” – wyjaśniła Morchikova. „Przez długi czas myśleliśmy, że możemy zignorować źródło gazu otaczającego czarną dziurę. Modele wyobrażają sobie sztuczny pierścień gazu o mniej więcej okrągłym kształcie, w dużej odległości od czarnej dziury. Odkryliśmy, że takie modele powodują migotanie wzorce niezgodne z obserwacjami”.

Model wiatru gwiazdowego Resslera przyjmuje bardziej realistyczne podejście, w którym gaz pierwotnie konsumowany przez czarne dziury jest uwalniany przez gwiazdy w pobliżu centrum galaktyki. W tej symulacji spadający gaz odtwarza prawidłowy wzór migotania. „Model nie został zbudowany z zamiarem wyjaśnienia tego konkretnego zjawiska. Sukces w żadnym wypadku nie był gwarancją”, powiedział Ressler. „Tak więc bardzo zachęcające było widzieć, jak model odniósł tak dramatyczny sukces po latach pracy”.

READ  Elon Musk przekazuje 50 milionów dolarów szpitalowi św. Judy

„Kiedy badamy migotanie, widzimy zmiany w ilości światła emitowanego przez czarną dziurę sekunda po sekundzie, co skutkuje tysiącem pomiarów wykonanych w ciągu jednej nocy” – wyjaśnił White. Nie mówi nam to jednak, jak gaz jest ułożony w przestrzeni, tak jakby obraz był duży. Łącząc te dwa rodzaje obserwacji, można rozluźnić ograniczenia każdej z nich, a tym samym uzyskać najbardziej autentyczny obraz.”

(Współautor tej wersji Lee Sandberg W Instytucie Studiów Zaawansowanych)