Zmierzyli obrót czarnej dziury

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Dzięki dwóm kosmicznym instrumentom - Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) oraz XMM-Newton - udało się po raz pierwszy w historii zmierzyć tempo wirowania czarnej dziury, która ma masę o 2 miliony razy większą niż masa Słońca.

Pomiary wykazały, że supermasywna czarna dziura znajdująca się w środku galaktyki NGC 1365 obraca się niemal z maksymalną prędkością dopuszczalną przez ogólną teorię względności. To bardzo ważne osiągnięcie na polu badań nad czarnymi dziurami - mówi Lou Kaluzienski, naukowiec pracujący przy programie NuSTAR. Prace uczonych z NASA i Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) pokazały, w jaki sposób można dokonywać podobnych pomiarów. Ponadto potwierdziły też teorię Einsteina, mówiącą, że grawitacja zagina czasoprzestrzeń.

Korzystając z promieniowania X emitowanego z okolic bardzo bliskich czarnej dziurze, możemy śledzić materię, która do niej wpada. Promieniowanie, które obserwujemy, jest zagięte i zaburzone przez ruch cząsteczek oraz niezwykle silne oddziaływanie grawitacyjne czarnej dziury - mówi Fiona Harrison z California Institute of Technology.

Misja NuSTAR rozpoczęła się w czerwcu ubiegłego roku. Jej celem jest obserwacja najsilniejszych źródeł promieniowania X. Misja stanowi uzupełnienie możliwości takich instrumentów jak XMM-Newton czy Chandra X-ray Observatory. One rejestrują słabsze źródła promieni X. Dzięki połączeniu danych z NuSTAR i XMM-Newton możliwe były bardziej precyzyjne pomiary i zajrzenie za chmury pyłu, które dotychczas je zakłócały. Najnowsze dane dowiodły, że promienie X nie zostały zaburzone obecnością tych chmur, ale zakłóciła je silna grawitacja czarnej dziury.

Pomiary obrotu supermasywnych czarnych dziur pozwalają nam zrozumieć historię galaktyk. Te potężne struktury, o masach od milionów do miliardów razy większych od masy Słońca, rozpoczęły życie jako niewielkie ziarna we wczesnym wszechświecie i rosły pożerając gwiazdy i gaz z ich galaktyk macierzystych oraz łącząc się z innymi czarnymi dziurami podczas zderzeń galaktyk - wyjaśnia główny autor badań, Guido Risaliti z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics i Włoskiego Narodowego Instytutu Astrofizyki.

Wokół czarnych dziur znajdują się dyski akrecyjne utworzone przez pył i gaz opadający do czarnej dziury. Zgodnie z teorią Einsteina, im szybciej obraca się czarna dziura, tym bliżej znajduje się dysk akrecyjny. A im bliżej jest dysk, tym silniej zaginane jest promieniowanie z niego pochodzące. Teraz dzięki wykorzystaniu XMM-Newton naukowcy dowiedzieli się, że promieniowanie rzeczywiście jest zaginane, a dzięki NuSTAR dowiedli, iż to wynik oddziaływania grawitacyjnego czarnej dziury, a nie obecności chmur gazu.

[robertcb1 0]

Jeżeli informacja nie może się poruszać szybciej niż światło w próżni, to skąd mamy informacje o czarnych dziurach takie jaki ich masa, średnica oraz to czy są statyczne czy też o prędkości z jaką się obracają?

Prędkość ucieczki przekracza c, a mamy informacje o tym co jest poniżej promienia Schwarzschilda.

[iMeme 4]

Mamy informacje pośrednie obserwując jak taka czrana dziura oddziaływuje z otoczeniem. Np z ruchów ciał wokół niej można oszacować jej masę. A prędkość obrotu tak jak opisali w artykule - na podstawie obserwacji materii poruszającej się bardzo blisko jej powierzchni ale jeszcze na tyle daleko aby mogła byc widoczna w promieniowaniu X

[mcezar 1]

Artykuł ciekawy, ale jednak skoro zmierzyli to chciałbym poznać wynik.... Ile?

[xpil 2]

42

[lester 21]

Należy pamiętać ze czarne dziury wbrew nazwie nie są aż takie czarne. O ile faktycznie światło ani ani materia nie są w stanie opuścić obszaru poniżej promienia Schwarzschilda, to czarne dziury jako takie oddziałują na otocznie grawitacyjnie, dysypując zgromadzoną energię. Czyli jednak coś jest w stanie je opuścić, a to cały czas próbujemy mierzyć, nawet jeśli nie bezpośrednio (np. fale grawitacyjne) to pośrednio (oddziaływanie na otaczającą materię).

42

Odpowiedź na pytanie o życie, Wszechświat i całą resztę.

[madan 0]

Historia galaktyk wcale nie musiała zaczynać się od czarnych dziur. Czarna dziura, to wspanialy wynalazek. Wszędzie ich pełno tam, gdzie zdarzają się rzeczy, których nie rozumiemy. W centrum każdej galaktyki (spiralnej lub eliptycznej) z całą pewnościa znajduje się obiekt zamkniety grawitacyjnie, z tym, że bez osobliwości. Materia w środku posiada cechy znanej nam materii. Również czas tam płynie po naszemu.

Przyznam, że to prowokacja. Ale (ponownie) zachęcam do lektury ciekawych rzeczy na temat powstania i ewolucji galaktyk:

http://bardek.salon24.pl/

http://bardek.salon24.pl/429287,68-jak-powstaly-galaktyki-a

... i nie tylko o tym.

 

[nkmarek 0]

W dniu 28.02.2013 o 23:04, lester napisał:

 O ile faktycznie światło ani ani materia nie są w stanie opuścić obszaru poniżej promienia Schwarzschilda

Poniżej horyzontu zdarzeń nie ma materii bo żadna materia nie jest w stanie poruszać się z prędkością światła a taką prędkość materia osiągnęła by przechodząc przez horyzont. Zapewne w trakcie przechodzenia zamienia się na energię promienistą a pod nim to już nawet nie jest zapewne energia promienista tylko co ? ... czysta grawitacja ?

[Jajcenty 314]

2 godziny temu, nkmarek napisał:

żadna materia nie jest w stanie poruszać się z prędkością światła a taką prędkość materia osiągnęła by przechodząc przez horyzont.

Nie bardzo mi się chce to zdanie przyjąć. Do osiągnięcia prędkości światła potrzebna jest duża energia. Taka jaką żadna BH nie dysponuje, bo Lorentz zakazuje. Niektórzy wręcz mówią o nieskończonej energii potrzebnej do takiego zjawiska. 

[nkmarek 0]

51 minut temu, Jajcenty napisał:

Nie bardzo mi się chce to zdanie przyjąć. Do osiągnięcia prędkości światła potrzebna jest duża energia. Taka jaką żadna BH nie dysponuje, bo Lorentz zakazuje. Niektórzy wręcz mówią o nieskończonej energii potrzebnej do takiego zjawiska. 

Prędkość ucieczki jest zdefiniowana jako prędkość początkowa jaką musi mieć ciało aby wyrwać się z pola grawitacyjnego i odlecieć w nieskończoność. Oznacza to że ciało przyciągane grawitacyjnie z nieskończoności (mające prędkość początkową = 0 względem obiektu przyciągającego)  spadając na obiekt osiągnie przy jego powierzchni prędkość ucieczki czyli C. Horyzont zdarzeń jest to miejsce z powierzchni którego aby odlecieć w nieskończoność trzeba mieć prędkość światła i analogicznie w drugą stronę. Oczywiście prędkość spadania może być mniejsza, nawet 1 m/s co zależy od warunków początkowych. Jakieś paradoksy muszą z tego wynikać (pewnie stąd wątpliwości czy BH istnieją).

 

[Jajcenty 314]

Godzinę temu, nkmarek napisał:

Prędkość ucieczki jest zdefiniowana jako prędkość początkowa jaką musi mieć ciało aby wyrwać się z pola grawitacyjnego i odlecieć w nieskończoność.

Nie mówimy o prędkości ucieczki, tylko o prędkości "pod horyzontem". Jesteś pewien że Newton nadaje się do zjawisk relatywistycznych? Nieskończona energia potencjalna w nieskończoności to konstrukt o wiele mniej realny niż czarne dziury, których istnienie aktualnie uważa się za dowiedzione. Przynajmniej według tego co czytałem.

Ciało nie może być przyciągane z nieskończoności bo grawitacji nie starczy czasu by tam dotrzeć. Ciało musi być w stożku światła, ergo Ep będzie skończona. Nie ma szans na osiągnięcie c kosztem energii potencjalnej.