Valesti paigutatud gaasikettad võivad mustaid auke üle anda

Suurbritannia teadlased on teinud esimese vaatluse, et gaas kukub musta auku 30% valguse kiirusest, pakkudes tuge teooriale, et valesti paigutatud gaaskettad mustade aukude ümber võivad põhjustada materjali sattumise otse kosmose-aja sündmusesse. Selle käigus vabastatakse tohutul hulgal energiat.

Kunstniku mulje mustast august, mida ümbritseb tavapäraselt joondatud akordiketas

Meeskond eesotsas Leicesteri ülikooli professor Ken Poundiga kasutas galaktika PG211 + 143 keskel oleva musta augu vaatlemiseks Euroopa Kosmoseagentuuri röntgenikiirguse vaatluskeskuse XMM-Newton esitatud andmeid. Tulemused ilmuvad kuningliku astronoomiaseltsi teadusliku ajakirja Monthly Notices viimases väljaandes.

"Galaktikal, mida vaatasime koos XMM-Newtoniga, on 40 miljoni päikesemassi must auk, mis on väga hele ja ilmselgelt hästi toidetud," ütles professor Pounds. "Tõepoolest, umbes 15 aastat tagasi tuvastasime võimsa tuule, mis näitab, et auk oli üle toidetud. . Kui selliseid tuuleid leidub nüüd paljudes aktiivsetes galaktikates, siis PG1211 + 143 on nüüd andnud veel ühe esimese, tuues ainesse otse uppunud ained. "

"Me suutsime umbes ühe päeva jooksul jälgida Maa-suurust aineklambrit, kuna see tõmmati musta augu poole, kiirendades kolmandikuni valguse kiirusest, enne kui auk selle alla neelas." Nael jätkas.

Kunstniku mulje XMM Newtoni röntgenteleskoobist (ESA)

Leiud pakuvad erilist huvi, kuna aine neelamine mustade aukude kaudu akrimineerimise teel on kõige tõhusam meetod ainest energia eraldamiseks. Näiteks võrreldakse musta auku akrimineerimist universumi tuumasünteesi reaktsiooni kõige levinuma vormiga - vesiniku põlemisega. Leiame, et vesiniku põletamine vabastab umbes 0,7% energiast, mis on lukus asjassepuutuvas aines. Seda võrreldakse teatud mitte-pöörlevate (Kerr) mustade aukude akumuleerumisefektiivsusega umbes 50%. See energia eraldub soojuse ja valguse kujul.

Üldiselt arvatakse, et kõigi galaktikate keskmes, sealhulgas ka meie endi keskmes, on supermassiivne must auk. Akretsiooniprotsessi energiatõhusus tähendab, et need objektid, millele viidatakse kui aktiivsetele galaktilistele tuumadele (AGN) või kvasaridele, on universumi kõige helendavamad objektid, kui neid ümbritsev aine on piisavalt tarbitav.

Valesti asetatud ketas ülimassiivse musta augu ümber (Pounds, Nixon, et al)

Mustade aukude kompaktsuse ja nurkkiiruse säilimise seaduse tõttu liigub see gaas tavaliselt liiga kiiresti, et kukkuda otse musta auku, moodustades selle asemel objekti ümber akrüülketta. Gaasi massiivsed hõõrdejõud, musta augu massiivse gravitatsioonilise efekti tulemus, loob sellise vägivaldse energiavabastuse saavutamiseks piisavalt vägivaldse keskkonna.

Need leiud näitavad, et on juhtumeid, kus gaas ja muud ained võivad sattuda otse musta auku.

Üldiselt on arvatud, et need akrüülkettad on joondatud musta augu pöörlemistasandiga. See uus leid heidab valgust sellele, milline võib olla valesti reguleeritud akreteerimisketta mõju, eriti kiirusele, millega asi langeb musta augu pinnale.

Professor Pound ja tema meeskond uurisid galaktika PG211 + 143, Seyferti galaktika röntgenispektrit, mis asub miljard valgusaasta kaugusel Koma Berenicesi tähtkuju suunas, mis on võetud XMM-Newtoni observatooriumist.

Teadlased leidsid, et spektrid olid tugevalt punases nihkes, mis näitas, et see langeb musta auku umbes 30% valguse kiirusest, umbes 100 000 kilomeetrit sekundis. Leiti, et gaas siseneb peaaegu otse musta auku, tõenäoliselt selle läheduse tõttu sündmuse silmapiirile - punkti, kus miski, sealhulgas valgus, ei pääse mustast august.

See tähelepanek annab tunnistust teoreetilistest arengutest, mis pärinevad ka Leicesteri ülikoolist ja mis saavutatakse Diraci superarvuti abil, et simuleerida valesti paigutatud akrediteerimissüsteemide "rebimist". Need uuringud on näidanud, et gaasirõngad võivad puruneda ja üksteisega põrkuda, põhjustades lööke, tühistades nende pöörlemise, mis võimaldab neil langeda otse musta auku.

Uuringud viitavad ka sellele, et valesti paigutatud ketaste "kaootiline eraldumine" võib olla tavaline ülimassiivsete mustade aukude korral. See võib selgitada, miks varajases universumis moodustunud mustad augud muutusid erakordselt suurteks. Mustad augud, mis võtavad ainet sel viisil vastu, keerleksid aeglasemalt ja suudaksid vastu võtta rohkem gaasi ning kasvatada oma massi kiiremini, kui seni arvati.

Algupärase uurimistöö leiate siit.

Kommentaarid

Algselt avaldati veebisaidil sciscomedia.co.uk 23. septembril 2018.