Valesti paigutatud gaasikettad võivad mustaid auke üle toita

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 toidetav," ütles professor Pounds: "Tõepoolest, umbes 15 aastat tagasi tuvastasime võimsa tuule, mis näitab, et auk oli üle toidetud. . Kui selliseid tuuli leidub nüüd paljudes aktiivsetes galaktikates, siis PG1211 + 143 on nüüd andnud veel ühe "esimese", tuvastusega, et aine on sukeldunud otse auku. "

"Me suutsime umbes ühe päeva jooksul jälgida Maa suurust ainekombinat, kuna see tõmmati musta augu poole, kiirendades valguse kiiruseni kolmandiku, enne kui auk selle alla neelas." Nael jätkus.

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 tavalisema vormiga - vesiniku põlemisega. Leiame, et vesiniku põletamine vabastab umbes 0,7% energiast, mis on seotud asjaga seotud teemaga. 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 massilised hõõrdejõud, musta augu massiivse gravitatsioonilise efekti tulemus, on sellise vägivaldse energiavabastuse saavutamiseks piisavalt vägivaldne keskkond.

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 punaselt nihutatud, 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 horisondile - 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 ülitäpsete mustade aukude jaoks tavaline. 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 saidil sciscomedia.co.uk 23. septembril 2018.