Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Specjaliści prezentują pomysły, jak znaleźć czarną dziurę krążącą w Układzie Słonecznym

Recommended Posts

W październiku ubiegłego roku informowaliśmy, że Dziewiąta Planeta, hipotetyczny nieznany dotychczas obiekt wchodzący w skład Układu Słonecznego, może nie być planetą. Astronomowie Jakub Scholtz z Durham University i James Unwin z University of Illinois at Chicago zaproponowali hipotezę mówiącą, że to... pierwotna czarna dziura. Teraz Edward Witten z Princeton University zauważa, że takiego obiektu nie można by wykryć za pomocą teleskopów, jednak stwierdza, że można by go zauważyć wysyłając w kierunku jego domniemanego położenia setki lub tysiące niewielkich sond.

Propozycja Wittena to modyfikacja projektu Breakthrough Starshot. Jak pisaliśmy, autorzy tego projektu proponują wysłanie do Alfa Centauri pojazdu napędzanego żaglem słonecznym. Pojazd taki zostałyby rozpędzony za pomocą światła lasera do prędkości 20% prędkości światła i dotarłby do Alfa Centauri w ciągu 20 lat. Witten oblicza zaś, że wykorzystując podobny system można by wysłać w podróż większy pojazd – o wadze około 100 gramów – dzięki czemu nie byłaby potrzebna tak wielka miniaturyzacja jak w Breakthrough Starshot. Pojazd taki, poruszając się z prędkością 0,001 (300 km/s) c mógłby w ciągu 10 lat przebyć odległość 500 jednostek astronomicznych.

Wysyłając całą flotę w stronę, gdzie powinna znajdować się hipotetyczna czarna dziura krążąca w Układzie Słonecznym może zdarzyć się tak, że kilka z tych sond przeleci w odległości nie większej niż kilkadziesiąt jednostek astronomicznych. Oddziaływanie dziury spowodowałoby, że sondy by przyspieszyły. Jeśli wysyłałyby one regularne sygnały na Ziemię, oddziaływanie grawitacyjne czarnej dziury spowodowałyby wydłużenie interwału pomiędzy impulsami.

Witten oblicza, że do wykrycia w ten sposób czarnej dziury potrzeba by było sygnałów, których opóźnienie lub przyspieszenie byłoby mniejsze niż 10-5 sekundy na rok. Taką dokładność można bez przeszkód uzyskać za pomocą współczesnych zegarów atomowych. Jednak trudno wyobrazić sobie umieszczenie zegara atomowego w pojeździe ważącym zaledwie 100 gramów. Witten przyznaje, że jego propozycja jest bardziej teoretyczna niż praktyczna. Nie wiem, ani czy taki pomysł da się zrealizować, ani czy – gdyby było to możliwe to realizacji – jest to najlepszy sposób.

Na artykuł Wittena zareagowali Scott Lawrence i Zeeve Rogoszinski z University of Maryland, którzy zaproponowali rozwiązanie bez potrzeby używania zegarów atomowych. Ich zdaniem obecność czarnaj dziury można by stwierdzić wykrywając zaburzenia trajektorii ruchu sond wywołane przez jej oddziaływanie grawitacyjne. W przeciwieństwie do pomysłu Wittena, gdzie różnice w sygnałach są powodowane przyspieszeniem próbników w pobliżu czarnej dziury, pomysł Lawrence'a i Rogoszinskiego ma i tę zaletę, że zaburzenia orbity próbników kumulowałyby się przez wiele lat.

Co po latach sondy zboczyłyby z toru lotu o 1000 kilometrów. Co prawda znajdowałyby się wówczas w odległości 500 j.a. od Ziemi, jednak – jak wyliczają naukowcy – zaburzenia trajektorii można by wykryć za pomocą interferometrii bazowej wykorzystującej wysokie częstotliwości radiowe. Tutaj jednak pojawiaj się inny problem techniczny. Sondy musiałyby albo emitować taki sygnał, albo przynajmniej go odbijać.

Jednak być może obie propozycje należy wyrzucić do kosza. Jak bowiem zauważają w swojej pracy Theim Haong z Koreańskiego Instytutu Astronomii i Badań Kosmosu oraz Abraham Loez z Uniwersytetu Harvarda, autorzy dwóch wspomnianych pomysłów potraktowali sondy jako obiekty podlegające jedynie grawitacji. Tymczasem opory i oddziaływania elektromagnetyczne w nierównomiernie rozłożonej materii międzygwiezdnej również wpływałyby na trajektorię i prędkość sond, przykrywając wszelki wpływ czarnej dziury.

Mike Brown z Caltechu, który wraz z Konstantinem Batyginem wysunęli hipotezę o istnieniu Dziewiątej Planety mówi, że podobają mu się te propozycje. Jednak uważam, że nie ma żadnych podstaw, by sądzić, że Dziewiąta Planeta jest w rzeczywistości czarną dziurą. Wciąż jej szukamy. Jeśli nie znajdziemy jej za pomocą obecnie dostępnych narzędzi, co myślę, że szybko zostanie ona zauważona dzięki Vera C Rubin Observatory. Nie wiem jednak, kiedy to nastąpi.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 hours ago, KopalniaWiedzy.pl said:

Astronomowie Jakub Scholtz z Durham University i James Unwin z University of Illinois at Chicago zaproponowali hipotezę mówiącą, że to... pierwotna czarna dziura.

Oświećcie mnie. Bo coś mi się zdaje, że tak naprawdę nikt jeszcze nie potwierdził istnienia zwykłych czarnych dziur. To nadal hipoteza. A tu gostki twierdzą, że ta konkretna to taka "specjalna" czyli  pierwotna. To tak wolno?   ;)

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

No i nie ma chętnych do wyjaśnienia, jak to sie wpada na hipotezę, że dziura jest pierwotna :-)   nie dziwię się, czarna dziura może wystraszyć.

Coś Wam zaproponuję: jeśli założymy, że to czarna dziura, to obiekt musi spełnić kryteria czarnej dziury, czyli jego masa musi byc tak wielka, że doprowadza to do odarcia atomow z elektronów i kolapsu obiektu. Potem powstaje horyzont zdarzeń, dzety, i co tam w duszy zagra (nawet pierwotność).

Tak czy siak nasze Słońce czarną dziurą nie jest, więc nie spełnia kryterium masy i kolapsu. A skoro nie spełnia, a utrzymuje na orbitach wszystkie planety, to łatwo określamy promień jego oddziaływania grawitacyjnego (skutecznego).  Tak więc czarna dziura (by byc dziurą) musi mieć większa masę i większy promień oddziaływania.  Przejęłaby nasze planetki jak jaskółka muchy.

Czy wykrywamy aż takie anomalie?  raczej nie.

Dlaczego astrofizyk, gdy chce zaistnieć, to wymyśla czarne dziury w Układzie Słonecznym?

Share this post


Link to post
Share on other sites
W dniu 22.05.2020 o 12:38, Jarosław Bakalarz napisał:

Oświećcie mnie. Bo coś mi się zdaje, że tak naprawdę nikt jeszcze nie potwierdził istnienia zwykłych czarnych dziur

Ja co prawda słabo oświecony, ale chyba jest jakoś tak,  że co prawda odkrycia dającego 100 % pewności co do istnienia c.d. nikt nie dokonał (BTW rodzi się pytanie, jakie warunki musiałoby spełniać, żeby dawać 100 % pewności), jednak da się zaobserwować obiekty mające pewne właściwości (np. promieniowanie czy rozmiary i masę) takie, że wg rozważań teoretycznych może je spełniać tylko czarna dziura. Promieniowanie czarnej dziury jest chyba inne niż promieniowanie np. gwiazdy neutronowej (jako laik zgadywałbym, ze w przypadku tej pierwszej pewnie jest w jakimś sensie/uproszczeniu podobne do promieniowania ciała doskonale czarnego, w przypadku gwiazdy neutronowej zapewne może mieć odmienny rozkład widmowy chociażby(?)), poza tym np. w przypadku supermasywnej czarnej dziury w środku Drogi Mlecznej da się oszacować od góry jej rozmiary na podstawie obserwacji gwiazd w jej pobliżu, masę oczywiście też da się i wtedy już można kombinować, np. że jest za dużo materii ściśniętej w za małej przestrzeni jak na gwiazdę neutronową. Czarne dziury "wciągają" duże ilości materii z otoczenia, promieniowanie spadającej na nie materii pewnie też ma jakieś właściwości pozwalające odróżnić je od przypadku, gdyby spadała na gwiazdę neutronową. Polecałbym film "Tajemnice czarnych dziur" (jest chyba jeszcze na Netfliksie), w nim jest omówionych sporo badań astronomicznych prowadzących do takich powiedzmy poważnie wyglądających przypuszczeń (dość dawno temu oglądałem, nie odtworzę z pamięci wszystkich szczegółów).

Edited by darekp

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 minutes ago, darekp said:

jest jakoś tak,  że co prawda odkrycia dającego 100 % pewności co do istnienia c.d. nikt nie dokonał (BTW rodzi się pytanie, jakie warunki musiałoby spełniać, żeby dawać 100 % pewności), jednak da się zaobserwować obiekty mające pewne właściwości (np. promieniowanie czy rozmiary i masę) takie, że wg rozważań teoretycznych może je spełniać tylko czarna dziura.

Ależ TAK. Zgoda co do Twoich słów, które przytaczam wyżej. 

Niemniej trzeba też uwzglednić minimalną masę 'dzury' i minimalną wielkość leja grawitacyjnego.  Jak sam wiesz Słońce jest za małe, by spełnić te kryteria, a orbity planet zbyt mało eliptyczne. Więc nie ma bata.  Ale jest jakaś grupka speców od smyrania smartfona kciukiem, która zapostulowała, że w US jest pierwotna czarna dziura. Taka specjalna - pierwotna.

PS

Dziury (jeśli są) wydalają energię dzetami i raczej trudno to odnieść do ciała doskonale czarnego. Z wielu powodów, ale jednym z głownych jest to, że CDC nie zakłada studni grawitacyjnej i horyzontu zdarzeń. Horyzont zdarzeń to taki obszar,  w którym energia doznaje przyspieszenia do c. Tak więc ma całkiem inną naturę pochłaniania (a szczególnie oddawania) energii.

PPS

A druga kwestia, to samo wirowanie czarnej dziury: skoro horyzont wiruje, to dziura też powinna. I tu się sprawy komplikują, bo wirowanie powinno wytwarzać efekt magnetyczny (bieguny powinny być) i wirowanie powinno powodować zasysanie dziury do horyzontu.  Tak sądzę (bez obliczeń i grzebania w badaniach). Ale jeśli tak jest, to dziury powinny sie stabilizować (w sensie masy własnej), a nawet ulegać dezintegracji.    Ot, takie moje rozważania w przerwie od kosiarki do trawy.

PPPS

A kolejna sprawa to sama kwestia wirowania. Wir ma to do siebie, że tworzy trąbę (lej) i to ten lej zasysa, a nie rownik wiru. Jeśli więc dziury zasysają to (na moją logikę) robiłyby to właśnie dzetami. Czyli dzety byłyby lejami (sznurami), po których energia wpada do wnętrza wiru. Z kolei równik wiru powinien odrzucac materię na boki (dawać to, co widzimy jako galaktykę spiralną, płaską, etc.).  W tej logice serce galaktyki nie wciąga po równiku, ale po równiku wyrzuca materię. Dzięki temu obserwujemy też intensywne świecenie serca galaktyki (wyrzucanie światła).  I w tej logice to właśnie dlatego tam jest jasno, a nie ciemno  :-)   Białe dziury!!!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Sorry, ale wygląda na to, że nie rozumiesz nawet podstaw fizyki (w zakresie mającym związek z czarnymi dziurami), np.

18 godzin temu, Jarosław Bakalarz napisał:

jego masa musi byc tak wielka, że doprowadza to do odarcia atomow z elektronów i kolapsu obiektu.

"Bycie czarną dziurą" nie ma związku z "odarciem atomów z elektronów". "Odarcie atomów z elektronów" (jednego lub wszystkich) to jonizacja.

16 minut temu, Jarosław Bakalarz napisał:

Słońce jest za małe, by spełnić te kryteria, a orbity planet zbyt mało eliptyczne

Jak wyżej, może istnieć czarna dziura z krążącymi wokół niej planetami, może istnieć bez planet, więc "eliptyczność orbit planet" nie ma żadnego związku z byciem/niebyciem czarną dziurą...

Itd. itp.

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 minutes ago, darekp said:

"Bycie czarną dziurą" nie ma związku z "odarciem atomów z elektronów".

Może i nie rozumiem, a może i rozumiem zbyt dobrze.   Jak wytworzysz czarna dziurę bez zniszczenia atomów, to daj znać :-)  Zapoznam się z metodą z prawdziwą przyjemnością.

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 5/23/2020 at 2:09 PM, Jarosław Bakalarz said:

Może i nie rozumiem, a może i rozumiem zbyt dobrze.

Po prostu Janusze astrofizyki ze zgniłego zachodu mają parcie na szkło, więc wyprodukował gniota i balują za pieniądze podatników. Nic ponad to. Kto jak kto, ale ty powinieneś to doskonale rozumieć ;) A na poważnie, sposób w jaki się wypowiadasz zniechęca do dyskusji. Wyraźne widać, że nie do końca wiesz o czym piszesz i nie byłoby w tym nic złego, gdyby nie prowokacyjny charakter wypowiedzi.

Jestem laikiem, ale z tego co wiem, hipotezy dotyczące powstania pierwotnych czarnych dziur zakładają dolną granicę masy na poziomie małej asteroidy (miliard ton). Zakładają powstanie mniejszych, ale te, o ile w ogóle istniały, dawno by wyparowały ze względu na promieniowanie Hawkinga, które też jest hipotezą i nie zostało jeszcze zaobserwowane. Autorzy projektu zaprezentowali grawitacyjną metodę detekcji małych czarnych dziur, które nie mają jetów relatywistycznych ani dysków akrecyjnych.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Najbliższe Ziemi czarne dziury znajdują się w gromadzie Hiady, informuje międzynarodowy zespół naukowy na łamach Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Hiady (Dżdżownice) to najbliższa Układowi Słonecznemu gromada otwarta. Najnowsze badania pokazują, że znajduje się tam co najmniej kilka czarnych dziur. Gromady otwarte to luźno powiązane grawitacją grupy setek do tysięcy zwykle młodych gwiazd. W Hiadach gwiazd jest około 300, a większości z nich nie widać gołym okiem.
      Dzięki obserwacjom prowadzonym przez należące do ESA obserwatorium kosmiczne Gaia znamy dokładne prędkości i pozycje gwiazd w Hiadach. Naukowcy z Włoch, Hiszpanii, Chin, Niemiec i Holandii przeprowadzili symulacje ruchu wszystkich gwiazd w Hiadach i porównali je z danymi z Gai. "Nasze symulacje odpowiadają rzeczywistej masie i rozmiarom Hiad tylko wówczas, gdy w centrum gromady znajdują się – lub znajdowały się niedawno – czarne dziury", mówi Stefano Torniamenti z Uniwersytetu w Padwie.
      Obserwowane właściwości Hiad najlepiej odpowiadają symulacjom, gdy przyjmiemy, że w gromadzie znajdują się 2-3 gwiazdowe czarne dziury. Symulacje, w których dziury zostały wyrzucone z gromady nie dawniej niż 150 milionów lat temu (Hiady mają ok. 600 milionów lat), także – choć nie tak dobrze – odpowiadają danym obserwacyjnym.
      Czarne dziury znajdujące się w Hiadach lub w pobliżu są zatem najbliższymi nam obiektami tego typu. Ich odległość od Układu Słonecznego wynosi około 45 parseków, czyli ok. 150 lat świetlnych. Dotychczas najbliższa nam znaną czarną dziurą była Gaia BH1 o odległości 480 parseków (1560 l.ś.) od Słońca.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W centrum naszej galaktyki naukowcy znaleźli nieznane wcześniej struktury. Nieco przypominają one gigantyczne jednowymiarowe włókna materii rozciągające się pionowo w pobliżu centralnej supermasywnej czarnej dziury Sagittarius A*, jakie przed 40 laty zaobserwował Farhad Yusef-Zadek z Northwester University. Jednak nowe struktury, odkryte właśnie przez Yusefa-Zadeha i jego zespół, są znacznie mniejsze i ułożone horyzontalnie od Sgr A*, tworzą coś na podobieństwo szprych koła.
      Populacje obu włókien są podobne w niektórych aspektach, jednak zdaniem odkrywców, mają różne pochodzenie. Giganty mają wyraźny kształt włókien o wysokości dochodzącej do 150 lat świetlnych. Tymczasem włókna poziome są niewielkie, przypominają kropki i kreski z kodu Morse'a, a każde z nich znajduje się tylko po jednej stronie czarnej dziury.
      Byłem zaskoczony tym, co zauważyłem. Dużo czasu zajęła nam weryfikacja tego, co widzimy. I odkryliśmy, że te włókna nie są rozłożone przypadkowo, ale wydają się związane z tym, co wydobywa się z czarnej dziury. Badając je, możemy więcej dowiedzieć się o obrocie czarnej dziury i orientacji dysku akrecyjnego mówi Yusef-Zadeh.
      Profesor fizyki i astronomii, Yusef-Zadech, od ponad 40 lat bada centrum Drogi Mlecznej. W 1984 roku był współodkrywcą olbrzymich pionowych włókien w pobliżu czarnej dziury, a przed 4 laty odkrył w centrum Drogi Mlecznej dwa bąble o długości 700 lat świetlnych każdy. W ubiegłym zaś roku, we współpracy z innymi ekspertami, zarejestrował setki poziomych włókien, które ułożone są w pary lub grupy i bardzo często są równomiernie rozłożone, na podobieństwo strun instrumentu. Uczony, specjalista od radioastronomii, mówi, że coraz częstsze odkrycia tego typu to zasługa nowych technologii i dostępnych instrumentów, szczególnie zaś radioteleskopu MeerKAT z RPA. Ten instrument zmienia reguły gry. Rozwój technologiczny i dedykowany czas obserwacyjny dostarczyły nam nowych informacji. To naprawdę duży postęp techniczny w radioastronomii, wyjaśnia uczony.
      Yusef-Zadeh, który od dekad bada gigantyczne pionowe włókna był bardzo zaskoczony, gdy zauważył też mniejsze poziome struktury. Ich wiek ocenił na 6 milionów lat. Zawsze myślałem o włóknach pionowych i o ich pochodzeniu. Jestem przyzwyczajony do tego, że są pionowe. Nigdy nie przyszło mi na myśl, że mogą być też poziome, mówi. Oba rodzaje włókien są jednowymiarowe, można je obserwować za pomocą fal radiowych i wydają się powiązane z aktywnością czarnej dziury. Ale na tym się ich podobieństwa kończą.
      Włókna pionowe są prostopadłe do płaszczyzny galaktyki. Włókna poziome rozciągnięte są równolegle do płaszczyzny galaktyki, ale promieniście wskazują na jej centrum, gdzie znajduje się Sagittarius A*. Pionowe są magnetyczne i relatywistyczne, poziome wypromieniowują ciepło. Włókna pionowe składają się z cząstek poruszających się niemal z prędkością światła, włókna poziome wydają się przyspieszać gorący materiał znajdujący się w chmurze molekularnej. Dotychczas zaobserwowano setki włókien każdego z rodzajów. Ponadto włókna pionowe mają długość do 150 lat świetlnych, a poziome 5–10 lś. Włókna pionowe znajdują się wszędzie wokół środka galaktyki, natomiast poziomie tylko z jednej strony.
      Odkrycie rodzi więcej pytań niż odpowiedzi. Yusef-Zadeh przypuszcza, że włókna poziome powstały podczas jakiegoś emisji z czarnej dziury, która miała miejsce przed milionami lat. Wydają się wynikiem interakcji materiału, który wypływał, z jakimś pobliskim obiektem. Nasza praca nigdy się nie kończy. Zawsze musimy prowadzić nowe badania i weryfikować naszą wiedzę oraz hipotezy, dodaje uczony.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przed miesiącem pisaliśmy, że astronomowie z Yale University donieśli o odkryciu czarnej dziury, która ciągnie za sobą gigantyczny ogon gwiazd i materii gwiazdotwórczej. Informacja odbiła się szerokim echem, gdyż takie zjawisko wymagałoby spełnienia całego szeregu wyjątkowych warunków. Liczne zespoły naukowe zaczęły poszukiwać alternatywnego wyjaśnienia zaobserwowanej przez Hubble'a struktury. Naukowcy z Instituto de Astrofísica de Canarias przedstawili na łamach Astronomy and Astrophysics Letters własną interpretację obserwowanego zjawiska.
      Ich zdaniem niezwykła struktura zarejestrowana przez Hubble'a może być płaską galaktyką, którą widzimy od strony krawędzi. Galaktyki takie nie posiadają centralnego zgrubienia i są dość powszechne. Ruch, rozmiary i liczba gwiazd pasują do tego, co widzimy w płaskich galaktykach w lokalnym wszechświecie, mówi główny autor najnowszych badań, Jorge Sanchez Almeida. Proponowany przez nas scenariusz jest znacznie prostszy. Chociaż z drugiej strony szkoda, że to może być wyjaśnieniem, gdyż teorie przewidują, że wyrzucenie czarnej dziury z galaktyki jest możliwe, tutaj więc mielibyśmy pierwszą obserwację takiego zjawiska, dodaje.
      Almeida i jego zespół porównali strukturę zaobserwowaną przez Hubble'a z dobrze znaną nieodległą galaktyką IC5249, która nie posiada centralnego zgrubienia, i znaleźli zaskakująco wiele podobieństw. Gdy przeanalizowaliśmy prędkości w tej odległej strukturze gwiazd okazało się, że odpowiadają one prędkościom obrotowym galaktyk, więc postanowiliśmy porównać tę strukturę ze znacznie nam bliższą galaktyką i okazało się, że są one wyjątkowo podobne, dodaje współautorka artykułu Mireia Montes.
      Naukowcy przyjrzeli się też stosunkowi masy do maksymalnej prędkości obrotowej i odkryli, że to galaktyka, która zachowuje się jak galaktyka, stwierdza Ignacio Trujillo. Jeśli uczeni z Wysp Kanaryjskich mają rację, to Hubble odkrył interesujący obiekt. Dużą galaktykę położoną w odległych od Ziemi regionach, gdzie większość galaktyk jest mniejsza.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Astronomowie z University of Southampton donoszą o zaobserwowaniu najpotężniejszej znanej kosmicznej eksplozji. Jest ona 10-krotnie jaśniejsza niż jakakolwiek znana supernowa i 3-krotnie jaśniejsza niż najpotężniejsze rozerwanie gwiazdy przez siły pływowe czarnej dziury. Eksplozję AT2021lwx naukowcy obserwują od trzech lat. To bardzo długo, w porównaniu np. z supernowymi, które są widoczne przez kilka miesięcy. Do AT2021lwx doszło przed 8 miliardami lat, gdy wszechświat liczył sobie około 6 miliardów lat.
      Specjaliści sądzą, że to, co obserwują to proces niszczenia olbrzymiej chmury gazu – tysiące razy większej od Słońca – przez czarną dziurę. Części chmury wpadły do czarnej dziury, a powstałe w wyniku tego fale uderzeniowe przemiszczają się przez resztę chmury, która otoczyła czarną dziurę, tworząc kształt obwarzanka.
      AT2021lwx została wykryta w 2020 roku przez Zwicky Transient Facility i potwierdzona przez Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System. Te instalacje przeglądają nocne niebo w poszukiwaniu obiektów gwałtownie zmieniających jasność. Takie zmiany mogą wskazywać na obecność supernowej czy przelatujące komety lub asteroidy. Jednak w momencie wykrycia skala eksplozji nie była znana. Pojawienie się na niebie jasnego obiektu zostało zauważone przez algorytm poszukujący supernowych. Jednak supernowe nigdy nie trwają tak długo.
      Naukowcy przeprowadzili więc szereg badań za pomocą różnych teleskopów. Przeanalizowali spektrum światła, zmierzyli linie absorpcji i emisji, co pozwoliło im na określenie odległości do obiektu. Gdy już znamy odległość i wiemy, jak jasny się nam obiekt wydaje, możemy obliczyć jasność obiektu u źródła. Gdy to zrobiliśmy, zdaliśmy sobie sprawę, że jest on ekstremalnie jasny, mówi profesor Sebastian Hönig.
      Jedynymi obiektami, które dorównują AT2021lwx jasnością są kwazary, supermasywne czarne dziury, do których ciągle wpada gaz pędzący z olbrzymią prędkością. W przypadku kwazarów dochodzi do zmian jasności. Raz są jaśniejsze, raz ciemniejsze. Przyjrzeliśmy się danym archiwalnym, z dekady sprzed odkrycia AT2021lwx. Niczego tam nie było i nagle pojawia się najjaśniejszy obiekt we wszechświecie, dodaje profesor Mark Sullivan.
      Zjawisko można interpretować na wiele różnych sposobów, jednak najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem jest niszczenie przez czarną dziurę gigantycznej chmury gazu, głównie wodoru. Naukowcy mają nadzieję, że w najbliższych latach dzięki nowym urządzeniom, jak Vera Rubin Observatory, znajdą więcej obiektów podobnych do AT2021lwx i będą mogli lepiej je zbadać.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Fale grawitacyjne zdradzają niektóre właściwości czarnych dziur, przez które zostały wygenerowane, takie jak ich masa czy odległość od Ziemi. Jednak para brytyjskich fizyków twierdzi, że dzięki nim można dowiedzieć się znacznie więcej o czarnych dziurach. Zdaniem Louisa Hamaide i Theo Torresa z King's College London, fale grawitacyjne mogą zdradzić nam informacje o materii wchłoniętej przez czarne dziury.
      Jak wiemy, wszystko, co przekroczy horyzont czarnej dziury, zostaje przez niż wchłonięte. Z dziur nie wydobywa się nawet światło, dlatego tak trudno je badać. Jednak w 1974 roku Stephen Hawking zaproponował istnienie promieniowania wydobywającego się z czarnej dziury. Jedną nielosową cechą tego tzw. promieniowania Hawkinga, jest energia emitowanych fotonów, która zależna jest od masy dziury. Istnienie promieniowania Hawkinga prowadzi do paradoksu. Polega ona na bezpowrotnej utracie informacji o obiektach, które kiedyś zostały wchłonięte przez czarną dziurę. To sprzeczne z zasadami mechaniki kwantowej, które mówią, że informacja nie może ulec zniszczeniu i całkowicie zniknąć z wszechświata.
      Hamaide i Torres przeprowadzili obliczenia dla czarnej dziury Schwarzschilda, czyli statycznej czarnej dziury. Obiekt taki nie posiada ładunku ani pędu, a promień jej horyzontu zdarzeń jest wprost proporcjonalny do jej masy. Naukowcy wykorzystali przy tym teorię perturbacji, za pomocą której badali zmiany właściwości czarnej dziury w wyniku wchłonięcia przez nią obiektu.
      Z obliczeń wynika, że sygnatura pozostawiona przez obiekt wpadający do czarnej dziury jest niezwykle prosta. Z częstotliwości fal grawitacyjnych możemy poznać masę czarnej dziury, a ich amplituda zawiera informacje o masach obiektów, które do niej wpadły. Czas wpadnięcia do czarnej dziury jest zaś zapisany w fazie amplitudy, a informacje o kącie, pod jakim cząstki wpadły zawarte są w kątach fazowych sygnału fali grawitacyjnej, stwierdzają badacze na łamach Classical and Quantum Gravity.
      Wielu specjalistów sceptycznie podchodzi do twierdzeń naukowców z King's College. Zwracają oni uwagę, że czarna dziura jest układem kwantowym, tymczasem Hamaide i Torres wykonali analizy klasyczne. Autorzy pracy przyznają, że sygnatury są klasyczne, a opis całego obiektu powinien być kwantowy, na podstawie funkcji falowej. Z ich obliczeń wynika, że klasyczna informacja będzie stanowiła ponad 99,9% całości, jednak nigdy nie osiągnie 100%, dlatego też w ten sposób nie uda się uzyskać pełnych informacji o czarnej dziurze. Sceptycy zwracają też uwagę, że nie w każdym przypadku można będzie dokonać pomiaru klasycznej informacji i pytają, czy w ogóle takie pomiary są możliwe. Do ich przeprowadzenia bowiem konieczne byłoby uzyskanie danych z wielu niezwykle czułych detektorów otaczających czarną dziurę. Samo więc praktyczne zastosowanie obliczeń stoi pod olbrzymim znakiem zapytania, tym bardziej, że współczesne wykrywacze fal grawitacyjnych i tak mają problemy z precyzyjnym określeniem masy i spinu czarnych dziur. I w przyszłości się to nie zmieni.
      Autorzy badań zgadzają się z takim stanowiskiem. Dodają jednak, że ich praca pokazuje, iż w miarę jak przyszłe detektory fal grawitacyjnych będą coraz bardziej czułe, to uzyskanie z nich konkretnych informacji na temat właściwości czarnej dziury będzie łatwiejsze, a nie – jak się często uważa – trudniejsze.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...