Nye fakta om sorte huller

24. 04. 2019
6. internationale konference om exopolitik, historie og spiritualitet

EHT teleskopet (Event Horizont Telescope) giver forskere en ny ide om et monster kaldet Mælkevejen. Takket være disse data ser vi nærmere på det sorte hul for første gang.

Et system med radioteleskoper, der er anbragt rundt om jorden og kaldte det EHT (Event Horizon Telescope), fokuseret på nogle få giganter. Skytten A er et super massivt sort hul midt i Milky Way og et endnu større sort hul fjernt af 53,5 millioner lysår i M87 galaksen. I april sluttede 2017 observatorierne for at observere grænserne for sorte huller, hvor tyngdekraften er så stærk, at selv lysstråler ikke kan forlade det. Næsten efter to års sammenligninger offentliggjorde forskere de første billeder af disse observationer. Nu håber forskere på, at nye billeder kan fortælle os mere om sorte huller.

Hvordan ser et ægte sort hul ud?

Sorte huller er virkelig værd at deres navn. Det enorme gravitationskvæg udsender ikke noget lys i nogen del af det elektromagnetiske spektrum, så det ser ikke ud til at eksistere alene. Men astronomer ved, at de er derude på en eller anden måde for deres slags eskorte. Da deres tyngdekraften pulserer i stellær gas og støv, dannes der masser omkring dem i form af en roterende akkretionsskive med deres gensidigt kolliderende atomer. Denne aktivitet udsender "hvid varme" og udsender røntgenstråler og anden høj energi stråling. De mest "had" mættede sorte huller bestråler så alle stjernerne i de omkringliggende galakser.

Det antages, at SHTHs EHT teleskopbillede, Sagittaria A, vil have en lys sort skygge på den tilhørende accretion disk af lyst materiale. Computer simulering og gravitations fysikens love giver astronomer en god ide om hvad man kan forvente. På grund af den høje gravitationsstyrke nær det sorte hul vil deformationen blive deformeret omkring ringhorisonten, og dette materiale vil være synligt bag det sorte hul. Det resulterende billede vil sandsynligvis være asymmetrisk. Gravity bøjer lys fra den indre del af disken mod jorden stærkere end den ydre del og gør ringdelen lettere.

Gælder lovene med generel relativitet omkring et sort hul?

Den nøjagtige form af ringen kan løses af det mest frustrerende klapp i teoretisk fysik. De to søjler i fysik er Einsteins teori om generel relativitet, som styrer massive og tyngdekraftige kraftige genstande som et sort hul og kvantemekanik, der styrer den underlige verden af ​​subatomære partikler. Hver teori virker i sit eget domæne. Men de kan ikke arbejde sammen.

Fysiker Lia Medeiros fra University of Arizona i Tucson siger:

"Generel relativitet og kvantfysik er uforenelige med hinanden. Hvis generel relativitet anvendes i området af et sort hul, kan det betyde at gå videre til fysik teoretikere ".

Fordi de sorte huller er det mest ekstreme gravitationsmiljø i universet, er de det bedste miljø for gravitationsteoriens stresstest. Det er som at kaste teorier mod væggen og foregribe og nedrive det. Hvis den generelle relativitetsteori er sandt, forventer forskere, at et sort hul vil have en bestemt skygge og dermed en cirkulær form, medmindre Einsteins teori gælder, så vil skyggen have en anden form. Lia Medeiros og hendes kolleger har anvendt computersimulering til forskellige 12 000 sorte hulleskygger, der kan afvige fra Einsteins teorier.

L. Mederios siger:

"Hvis vi finder noget andet (alternativer til gravitationsteorier), bliver det som en julegave."

Selv en lille afvigelse fra den generelle relativitetsteori vil hjælpe astronomer med at kvantificere, hvad de ser fra, hvad de forventer.

Omgiver de døde stjerner, der hedder pulsarer, et sort hul på den mælkefulde måde?

En anden måde at teste den generelle teori om relativitet omkring sorte huller er at observere, hvordan stjernerne omkring dem bevæger sig. Når lyset fra stjernerne strømmer inden for det sorte huls nærvær, er det "strakt" og ser således rødder ud. Denne proces, kaldet "rødt, tyngdekraftskiftet" og den generelle relativitetsteori blev antaget. Sidste år observerede astronomer det nær SgrA-området. Hidtil gode nyheder til Einsteins teori. En endnu bedre måde at bekræfte dette fænomen på er at lave den samme test på pulsarer, der roterer hurtigt og fejrer stjernestrålen med strålingsstråler med jævne mellemrum og synes at være pulserende.

Det røde gravitationsskifte ville således forstyrre den almindelige metronomiske operation, og ved at observere dem ville der være en mere præcis test af teorien om generel relativitet.

Scott Ranson fra National Astronomical Observatory i Charlottesville siger:

"For de fleste mennesker, der observerer SgrA-området, ville det være en drøm at opdage pulser eller pulser, der kredser om et sort hul. Mange meget interessante og meget detaljerede tests af den generelle relativitetsteori kan leveres af pulsarer. "

På trods af omhyggelig observation er der dog ikke fundet nogen pulsar i nærheden af ​​SgrA-området. Dels fordi galaktisk støv og gas spred deres stråler og er vanskelige at målrette. Men EHT giver stadig den bedste visning af centrum af radiobølger, så S.Ransom og hans kolleger håber, at de vil kunne gøre dette. "Det er som en fiskekspedition, hvis chance for at fange er meget lille, men det er værd," siger S.Ransom.

Pulsar PSR J1745-2900 (til venstre i illustration) blev opdaget i 2013. Det kredser præcist i 150 lysår omkring et sort hul i midten af ​​galaksen. Men det er for langt væk fra hende for at udføre præcise tests af generel relativitet. Denne pulsars eksistens giver astronomerne håbet om at bruge EHT til at opdage flere og tættere pulsarer tættere på det sorte hul.

Hvordan producerer sorte huller jetfly?

Nogle sorte huller er sultne tagrender og tegner massive mængder gas og støv, mens andre er kræsne spise. Ingen ved, hvorfor det er. SgrA ser ud til at være en ivrig æder med en overraskende mørk skive på trods af massen svarende til 4s millioner solmasser. Et andet mål, målrettet af EHT, det sorte hul i M87-galaksen er en klumpet glutton. Det vejer som 3,5 til 7,22 milliarder af soler. Og det udover den enorme akkumulerede accretionsdisk i dens nærhed dyser det også en strøm af ladede subatomære partikler inden for 5 000 lysår væk.

Thomas Krichbaum Institut for Radio Astronomi i Bonn siger han:

"Det er lidt af en modsigelse at tro, at et sort hul overhovedet udelukker noget."

Folk tror normalt, at det sorte hul bare absorberer. Mange sorte huller producerer stråler, der er længere og bredere end hele galakserne og kan nå milliarder af lysår fra det sorte hul.

Det naturlige spørgsmål er, hvad der kan være en stærk energikilde, der udsender stråler i så store afstande. Takket være EHT kan vi endelig spore disse begivenheder for første gang. Vi kan estimere størrelsen af ​​det sorte hulles magnetfelt i M87-galaksen, fordi de er relateret til jetsens kræfter. Ved at måle jetsegenskaberne, når de er tæt på et sort hul, hjælper det med at bestemme, hvor strålerne stammer - fra indersiden af ​​disken eller fra en anden del af disken eller fra selve det sorte hul.

Disse observationer kan også klarlægge, om strålerne kommer fra et sort hul eller fra et hurtigtflydende materiale i disken. Fordi jets kan bære materiale ud af galaksens centrum i det intergalaktiske område, kan dette forklare virkningen på galakseudvikling og vækst. Og selv hvor planeter og stjerner er født.

T. Krichbaum siger:

”Det er vigtigt at forstå galaksernes udvikling fra den tidlige dannelse af sorte huller til fødslen af ​​stjerner og i sidste ende til livets fødsel. Dette er en meget stor historie, og ved at studere strålerne i sorte huller supplerer vi kun lidt de små partikler i livets store puslespil. ”

Udgiver Note: Denne historie blev opdateret af 1 April 2019 ved at raffinere massen af ​​sort hul M 87: massen af ​​galaksen er 2,4 trillioner af massen af ​​solen. Det sorte hul selv har en masse som flere milliard soler. Tilføjelsen, simulering af et sort hul er et eksempel på bekræftelse af Einsteins teori om generel relativitet, ikke dens refutation.

Lignende artikler