21 lutego, 2024

MSPStandard

Znajdź wszystkie najnowsze artykuły i oglądaj programy telewizyjne, reportaże i podcasty związane z Polską

Sagittarius A*, czarna dziura w naszej galaktyce, wiruje szybko, ciągnąc za sobą czasoprzestrzeń

Sagittarius A*, czarna dziura w naszej galaktyce, wiruje szybko, ciągnąc za sobą czasoprzestrzeń

Współpraca Europejskiego Obserwatorium Południowego i EHT

Odkryto, że supermasywna czarna dziura Strzelca w centrum naszej galaktyki obraca się, ciągnąc ze sobą czasoprzestrzeń.

Zapisz się na biuletyn naukowy CNN dotyczący teorii cudów. Eksploruj wszechświat dzięki wiadomościom o fascynujących odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.



CNN

Nowe badanie wykazało, że supermasywna czarna dziura w centrum naszej galaktyki, Sagittarius A*, szybko się obraca i zmienia wokół siebie czasoprzestrzeń.

Czasoprzestrzeń to czterowymiarowe kontinuum opisujące sposób, w jaki postrzegamy przestrzeń, łączące jednowymiarowy czas i trójwymiarową przestrzeń w celu przedstawienia struktury przestrzeni, która wygina się w odpowiedzi na masywne ciała niebieskie.

Zespół fizyków obserwował istniejącą czarną dziurę 26 000 lat świetlnych od Ziemiz NASA Obserwatorium rentgenowskie ChandraJest to teleskop zaprojektowany do wykrywania emisji promieniowania rentgenowskiego pochodzącego z gorących obszarów Wszechświata. Obliczyli prędkość obrotową Strzelca A*, stosując tak zwaną metodę wypływu, która uwzględnia fale radiowe i emisję promieniowania rentgenowskiego, które można znaleźć w materiale i gazach otaczających czarne dziury, zwane dyskiem akrecyjnym. badania Opublikowano 21 października w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Naukowcy potwierdzili, że czarna dziura się obraca, co powoduje tak zwany efekt Lensa-Thiringa. Zjawisko to, znane również jako przeciąganie klatek, dzieje się, gdy czarna dziura wciąga czasoprzestrzeń podczas swojego wirowania. powiedziała główna autorka badania Ruth Dalyprofesor fizyki na Uniwersytecie Stanowym Pensylwanii, który zaprojektował Metoda przepływowa Ponad dekadę temu.

Od czasu wynalezienia metody wypływu Daly pracował nad określeniem spinów różnych czarnych dziur i napisał książkę Badanie 2019 Który zbadał ponad 750 supermasywnych czarnych dziur.

„Dzięki temu obrotowi Sagittarius A* radykalnie zmieni kształt czasoprzestrzeni w swoim otoczeniu” – powiedział Daly. „Przyzwyczailiśmy się myśleć i żyć w świecie, w którym wszystkie wymiary przestrzenne są równoważne – odległość do sufitu, odległość do ściany, odległość do podłogi… wszystkie są w pewnym sensie liniowe i nie tak, jakby jeden z nich był całkowicie zmiażdżony w porównaniu do pozostałych.

READ  Wychwytuj dwutlenek węgla i wydajnie przekształcaj go w energię

„Ale jeśli masz szybko rotującą czarną dziurę, czasoprzestrzeń wokół niej jest asymetryczna — obracająca się czarna dziura ciągnie ze sobą całą czasoprzestrzeń… zgniata czasoprzestrzeń i wygląda trochę jak piłka nożna” – powiedziała.

Daly powiedział, że zmianą czasoprzestrzeni nie ma się czym martwić, ale rzucenie światła na to zjawisko może być bardzo przydatne dla astronomów.

„To doskonałe narzędzie do zrozumienia roli, jaką czarne dziury odgrywają w powstawaniu i ewolucji galaktyk” – powiedziała. „Fakt, że są to dynamiczne byty, które mogą się obracać… a następnie wpływać na galaktykę, w której się znajdują, jest bardzo ekscytujący i bardzo interesujący”.

Obrótowi czarnej dziury przypisuje się wartość od 0 do 1, gdzie 0 oznacza, że ​​czarna dziura się nie obraca, a 1 to maksymalna wartość wirowania. Daly powiedział, że wcześniej nie było zgody co do wartości rotacji Strzelca A*.

Daly powiedział, że stosując metodę wypływu, która jest jedyną metodą wykorzystującą informacje z wypływu i materiału w pobliżu czarnej dziury, odkryto, że Strzelec A* ma wartość spinowego momentu pędu pomiędzy 0,84 a 0,96, podczas gdy wartość spinowego momentu pędu waha się od 0,84 do 0,96 Od 0,84 do 0,96 M87* – Czarna dziura Grupa galaktyk Panna Stwierdzono, że znajduje się 55 milionów lat świetlnych od Ziemi i ma orbitę 1 (z większą niepewnością plus minus 0,2), czyli blisko granicy masy.

Chociaż zespół odkrył, że dwie czarne dziury obracają się z podobnymi prędkościami, M87* jest znacznie większa niż Sagittarius A*, powiedział Daly, zatem Sagittarius A* ma mniejszą odległość do pokonania i obraca się więcej razy na pojedynczy obrót niż M87*.

Daly wyjaśnił, że Strzelec A* „obraca się znacznie szybciej (w porównaniu) nie dlatego, że ma większy moment pędu obrotowego, ale dlatego, że ma mniejszą odległość do przebycia, gdy wykona jednorazowy obrót”.

READ  Zapytaliśmy naukowca z NASA: Czy topnieje lód polarny?

Czarne dziury i historia galaktyk

Daly powiedział, że znajomość masy i rotacji czarnej dziury pomaga astronomom zrozumieć, w jaki sposób czarna dziura powstaje i ewoluuje.

Czarne dziury powstałe w wyniku połączenia mniejszych czarnych dziur mają zwykle niską wartość spinu. – powiedział Dejan Stojkovic, profesor kosmologii na Uniwersytecie w Buffalo, który nie brał udziału w badaniach. Jednakże czarna dziura utworzona w wyniku akrecji otaczającego ją gazu będzie miała wysoką wartość spinu.

Szybkość, z jaką obraca się Sagittarius A*, sugeruje, że znaczna część masy czarnej dziury pochodzi z akrecji – stwierdził.

„Kwestia, czy centralna czarna dziura w naszej galaktyce się obraca i jak szybko się obraca, jest bardzo ważna” – powiedział Stojkovic w e-mailu.

„Docelowo chcemy jak najlepiej zmierzyć właściwości centrum naszej galaktyki, aby w ten sposób poznać historię i strukturę naszej galaktyki, przetestować nasze teorie, a nawet wywnioskować o istnieniu bardzo interesujących obiektów, takich jak tunele czasoprzestrzenne ” – dodał Stojkovic, główny autor książki. Badanie 2019 O konstrukcjach wirtualnych.