ТОП-5 звездных пар, распавшихся в 2016 году

Самые яркие представители шоу-бизнеса, решившие разорвать свои отношения

| | Секреты черной дыры: 30 лет спустя

Секреты черной дыры: 30 лет спустя

Ср 13 июля 2016, 11:19:54
Ученые NASA завершили комплексное исследование, направленное на понимание природы черных дыр. Сегодня астрономы представили отчет о колебаниях гравитационных сил в месте расположения этих сверхмассивных объектов.

Секреты черной дыры: 30 лет спустя

 

Процесс исследований начался еще в 1980-х года, когда астрономы зафиксировали искажение рентгеновского излучения ряда звезд, когда близко к линии наблюдения находились черные дыры. В скором времени им удалось выявить определенные закономерности в этом процессе, который впоследствии был назван квазипериодическим колебанием. Внимание ученых привлек тот факт, что это происходит только с теми лучами, которые приближаются к черным дырам.

Спустя годы исследований и десятки рассмотренных гипотез ученые пришли к выводам, что мерцание радиоактивного излучения может быть связано с эффектом гравитационного искажения, которое было предсказано еще в теории относительности Эйнштейна, согласно которой массивный вращающийся объект способен формировать своеобразные гравитационные завихрения.

Секреты черной дыры: 30 лет спустя

 

Исследования проводились при помощи орбитальной обсерватория Еврокосмического агентства. Аппарат «XMM-Newton» помог исследователям доказать верность последнего предположения. Дополнительно в исследовании использовались материалы, собираемые обсерваторией NSTA. Таким образом, загадка, которую пытались решить более 30 лет, наконец была полностью раскрыта. Дальнейшие исследования астрономы направили на изучение влияния гравитационных искажений на вещество, попавшее в его поле. Как показали наблюдения, при падении на поверхность черной дыры материя нагревается до температуры в миллион градусов, что и приводит к появлению рентгеновского излучения в космос.

Астрономы сообщили, что при формировании вихря из гравитационных сил любая орбита окажется искаженной относительно своего центра. Это приводит к формированию прецессии. Для уточнения ряда данных в 2004 году космическое агентство провело запуск «Gravity Probe B». Целью этого проекта стало измерение эффекта Лензе-Тирринга в околоземном космическом пространстве. Тщательный анализ помог ученым установить, что космический аппарат сможет завершить цикл прецессии за срок в 33 млн лет. В пространстве у черной дыры эффект становится намного заметнее, поскольку гравитационное поле оказывает более сильное воздействие. Там тот же цикл занимает порядка секунды, а иногда и меньше.

Секреты черной дыры: 30 лет спустя

 

Ученые приступили к работе над сопоставлением этого явления и связи с квазипериодическими колебаниями. При оценке процессов, происходящих в плоском аккреционном диске, вещество начинает движение по спиральной траектории. Как считают астрономы, в пространстве у черной дыры она «раздувается» до состояния горячей плазмы, в составе которой электроны начинают удаляться от собственных атомов. Сжатие этого потока происходит на протяжении нескольких недель, а иногда и месяцев. Уже в 2009 году была представлена статья о зависимости прецессией перегретых потоков плазмы в пространстве возле черных дыр от квазипериодических колебаний. Уточняется, что подобное происходит из-за сокращения внутреннего потока параллельно с приближением к сверхмассивному объекту, что увеличивает скорость цикла прецессии.

Новый виток исследований был направлен на поиск доказательств представленной теории. После нескольких лет анализа материалов, собранных космическими зондами, удалось установить, что испускаемое плазмой высокоэнергетическое излучение поражает материю в диске и приводит к возникновению излучения от атомов железа, которые преобразуют полученную энергию в новый поток на уровне рентгеновского излучения.

Секреты черной дыры: 30 лет спустя

 

Из-за вращения аккреционного диска у спектральной линии соответствующих атомов возникает искажение, вызванное эффектом Доплера. При продолжении прецессии внутреннего потока плазмы периодически возникает усиление излучения материала на диске, а в иные моменты – ослабление, что полностью согласуется с установленным сверхкоротким циклом прецессии. В качестве основного объекта исследования была выбрана черная дыра H 1743-322, в пространстве которой фиксировались колебания с частотой в 4 секунды.

Астрономы непрерывно фиксировали изменения излучения на протяжении более 3 суток с использованием контрольных наблюдений, проводимых аппаратами в космосе и наземных обсерваториях. После подтверждения «качания» линии железа была зафиксирована еще одна спектра, получившая название «отражательного горба», что стало еще одним доказательством теории прецессии плазмы.

Секреты черной дыры: 30 лет спустя

 

После завершения анализа, а также сведения всех материалов наблюдений, ученым удалось установить, что спектральная линия Fe показала колебания в полном соответствии с ОТО. Таким образом, эффект Лензе-Тирринга удалось измерить в сильном искаженном гравитационном поле. Теперь исследователи намерены разработать новый инструмент для проверки теории относительности в пространстве внутренних областей аккреционных дисков черных дыр.

Для современной науки области под воздействием высоких гравитационных сил остаются непроверенными, что сказывается на доверии к получаемым данным. После изучения физики процессов, протекающих в потоках материи, поглощаемой черной дырой появится возможность применять эти данные для самых различных исследований космической отрасли.
Федор Алексеев
Новости по теме
Астрономы измерили скорость вращения черной дыры
Астрономы измерили скорость вращения черной дыры

Ученые из США смогли рассчитать скорость вращения черной дыры. Об этом проинформировал западный новостной портал Astrophysical Journal Letters. Объектом

Астрономы: Черные дыры влияют на образование звезд в галактиках
Астрономы: Черные дыры влияют на образование звезд в галактиках

Группа американских астрономов, с помощью мощного телескопа под названием NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array), работающего в «дуэте» с аппаратом

Ученые: Черные дыры способны влиять на преждевременное старение галактик
Ученые: Черные дыры способны влиять на преждевременное старение галактик

Чёрные дыры способны влиять на преждевременное старение галактик. К таким любопытным выводам пришли астрофизики в ходе исследований.

Добавить комментарий:

Имя:
Email:
Ваш комментарий: