Найти тему

10 новых и странных причин любить черные дыры

10.Звезда превратилась в космическую пасту


В 2019 году погибла звезда. Одна половина улетела в космос. Черная дыра разорвала вторую половину на длинные щупальца и жевала их. Это привело к появлению лакомой фразы «смерть от спагеттификации». Каким бы необычным это ни было, мероприятие было уникальным и по другим причинам, кроме того, что оно заслужило ложку соуса для пасты.
В 2019 году погибла звезда. Одна половина улетела в космос. Черная дыра разорвала вторую половину на длинные щупальца и жевала их. Это привело к появлению лакомой фразы «смерть от спагеттификации». Каким бы необычным это ни было, мероприятие было уникальным и по другим причинам, кроме того, что оно заслужило ложку соуса для пасты.

Когда звезда умирает, она испускает вспышку энергии, известную как событие приливного срыва. В данном случае это было как самое близкое приливное событие у Земли (215 миллионов световых лет), так и самое яркое. Обнаружив ее, астрономы в течение нескольких месяцев наблюдали - с невероятными подробностями - как черная дыра разорвала звезду пополам.

Разрушения позволили понять, откуда берутся приливные волны. Хотя вся эта история все еще немного туманна, они определенно связаны с утечкой мусора от падающей звезды. [1]

9Эта черная дыра стреляет бумерангами


На расстоянии около 17000 световых лет от Земли черная дыра покусывает звезду. Эта пара просто известна как XTE J1550-564. Поначалу в них не было ничего удивительного. Черные дыры закусывают звездным светом. Старые новости. Но в 2020 году исследователи посмотрели на старые рентгеновские снимки XTE J1550-564, и что-то не сошлось.
На расстоянии около 17000 световых лет от Земли черная дыра покусывает звезду. Эта пара просто известна как XTE J1550-564. Поначалу в них не было ничего удивительного. Черные дыры закусывают звездным светом. Старые новости. Но в 2020 году исследователи посмотрели на старые рентгеновские снимки XTE J1550-564, и что-то не сошлось.

В попытке разобраться в странных данных информация была введена в компьютерное моделирование. Это показало, как часть света устремилась к свободе. Само по себе это не было необычным. Когда свет задерживается в аккреционном диске (пыль кружится вокруг черной дыры), он все еще может уйти. Но свет, который ушел от XTE J1550-564, сделал что-то странное.

Обычно, когда свет удаляется, он отскакивает от диска, а затем улетает в космос по прямой линии. Но сначала эти лучи повернулись обратно к черной дыре. Когда свет в конце концов отражался от диска, они выглядели как бумеранги. Это явление не наблюдалось ни до, ни после. [2]

8.Черные дыры скрываются на виду


Некоторые черные дыры окутаны темной пылью. Эти так называемые черные дыры в коконах сложно обнаружить, но, по любым оценкам, их должно быть много.
Некоторые черные дыры окутаны темной пылью. Эти так называемые черные дыры в коконах сложно обнаружить, но, по любым оценкам, их должно быть много.

В 2020 году ученые прочесали снимок Chandra Deep Field-South (CDF-S), чтобы найти больше коконов. На этом рентгеновском снимке очень подробно виден участок южного неба. Многие объекты в CDF-S уже были идентифицированы, в том числе 28 точек, которые были указаны как галактики или черные дыры без коконов.

Но 28 были самозванцами.

Но ненадолго. Когда карту сравнивали с оптическими и инфракрасными наблюдениями одной и той же области, их яркие сигналы, несомненно, были сигналами черных дыр с коконами. Рентгеновские лучи не могли пробить эффект затемнения пыли, что объясняло их сходство с другими звездными объектами. Открытие также предполагает, что множество записей, подобных CDF-S, вероятно, усеяно этими черными дырами, которые маскируются под что-то еще. [3]

7.Уникальное трио


Еще в 1983 году астрономы считали NGC 6240 чем-то вроде странного огурца. Галактика имела странную форму и необычное инфракрасное свечение. Мудрость дня пришла к выводу, что NGC 6240 на самом деле представляет собой две галактики. Своеобразная форма и яркость показали, что они сталкиваются.
Еще в 1983 году астрономы считали NGC 6240 чем-то вроде странного огурца. Галактика имела странную форму и необычное инфракрасное свечение. Мудрость дня пришла к выводу, что NGC 6240 на самом деле представляет собой две галактики. Своеобразная форма и яркость показали, что они сталкиваются.

Каждая галактика принесла с собой свою сверхмассивную черную дыру. К тому времени, когда они были обнаружены, черные дыры парили близко друг к другу в центре NGC 6240.

Прошел 2019 год, и астрономы посмотрели на галактики с более совершенным оборудованием. Они были удивлены, обнаружив в центре третью черную дыру. Их сверстники из 80-х, вероятно, пропустили это, потому что черная дыра бездействовала (две другие поглощают материю). Но какова бы ни была причина, его присутствие предполагало, что в слиянии участвовали три галактики.

Тройной галактический удар - редкость, но не редкость. Что делает эту ситуацию настолько уникальной, так это близость трех черных дыр. Они вращаются вокруг друг друга на небольшой площади в 3260 световых лет, а расстояние между активной парой составляет всего 645 световых лет. [4]

6.Подсказка, объясняющая самые старые черные дыры

Тайна окружает самые ранние черные дыры. Считается, что это остатки первых умерших звезд, но ничто не могло объяснить, почему некоторые из этих черных дыр превратились в огромные объекты. Действительно, когда один был обнаружен в 2020 году, он весил в 1 миллиард раз больше массы нашего Солнца. Но то, что он родился вскоре после Большого взрыва, не сделал этого парня особенным. Это дало четкое представление о собственном росте и размере.

Черная дыра держит в заложниках шесть галактик. Установка напоминает паутину с нитями, проходящими между черной дырой и галактиками. Где бы ни пересекались волокна, галактики процветают. Все, что питает их (возможно, газ), течет по нитям. Точно так же паутина может раздувать черные дыры до огромных размеров, питая их в богатой газом среде. [5]

5.Самый большой (и самый странный) космический взрыв


В 2019 году Землю сотрясло что-то из космоса. Две обсерватории обнаружили гравитационные волны и сосредоточились на источнике. Они обнаружили что-то странное, рекордное и невозможное.
В 2019 году Землю сотрясло что-то из космоса. Две обсерватории обнаружили гравитационные волны и сосредоточились на источнике. Они обнаружили что-то странное, рекордное и невозможное.

Сигнал, обозначенный GW190521, образовался при столкновении двух черных дыр 7 миллиардов лет назад. В результате взрыва образовалась одна большая черная дыра. Любопытно, что одна из двух исходных, скорее всего, также была результатом слияния других черных дыр. Но это космическое скопление было не единственной странной вещью.

Взрыв стал самым мощным из когда-либо зарегистрированных в космосе. Сила равнялась миллиону миллиардов атомных бомб, которые взрывались каждую секунду в течение 13,8 миллиарда лет. Последняя черная дыра была в 142 раза больше Солнца, что делало ее черной дырой среднего размера. Это было важно, потому что черные дыры такого размера ранее были возможны только теоретически. Но одно из первоначальной пары было совершенно невозможно.

Рассчитанный примерно на 85 солнечных масс, он нарушил научный закон, гласящий, что в этом диапазоне не может существовать черная дыра. Чтобы сформироваться, ей потребуется звезда в 60–130 раз больше Солнца. Но в этом проблема. Когда эти звезды умирают, они гаснут как сверхновые, а не как черные дыры. [6]

4.Что-то разрушило корону черной дыры


Некоторое время дела шли нормально. Галактика под названием 1ES ​​1927 + 654 вращалась вокруг черной дыры, как и большинство галактик. Черная дыра была видна из-за ее короны (кольца горячих частиц, которые вращаются вокруг самых сверхмассивных черных дыр). В этом не было ничего особенного.
Некоторое время дела шли нормально. Галактика под названием 1ES ​​1927 + 654 вращалась вокруг черной дыры, как и большинство галактик. Черная дыра была видна из-за ее короны (кольца горячих частиц, которые вращаются вокруг самых сверхмассивных черных дыр). В этом не было ничего особенного.

1ES 1927 + 654 не любил, когда его игнорировали. В 2018 году это дало астрономам загадку, которая остается нерешенной по сей день. По какой-то причине корона черной дыры вспыхнула в сорок раз своей яркостью. Затем так же внезапно вспышка исчезла.

Галактика исполнила свое желание. Телескопы со всего мира обратились к 1ES 1927 + 654, надеясь увидеть больше. Они не были разочарованы. Менее чем за год корона потускнела со скоростью, которая должна была занять тысячелетия. Хотя эксперты не были готовы к такой быстрой версии, у них было ощущение, что это не более быстрый, чем обычно, жизненный цикл. Что-то еще разрушало корону.

Согласно одной теории, звезда столкнулась с черной дырой. Звезда раскололась, как яйцо, что вызвало первую вспышку. Удар разрушил магнитное поле черной дыры, то самое, что скрепляет корону. Лишенная стабильности, корона затем быстро распалась, и черная дыра потемнела. [7]

3.Флэш Тайна


Помните GW190521, самый большой и странный космический взрыв всех времен? Примерно месяц спустя в том же регионе произошло кое-что еще, и исследователи не уверены, связаны ли эти два события. Столкнувшиеся черные дыры не имели огненных корон, поэтому ничего о катастрофе не должно было быть видно.
Помните GW190521, самый большой и странный космический взрыв всех времен? Примерно месяц спустя в том же регионе произошло кое-что еще, и исследователи не уверены, связаны ли эти два события. Столкнувшиеся черные дыры не имели огненных корон, поэтому ничего о катастрофе не должно было быть видно.

Но была мощная вспышка.

Чтобы разгадать загадку, исследователи добавили в историю квазар. Квазары - это сверхмассивные черные дыры, излучающие выбросы энергии. Но вспышка была слишком зрелищной даже для одного из этих гигантов.

Вместо этого теория гласит, что две меньшие черные дыры оказались в ловушке газового кольца, которое окружает их сверхмассивного кузена. В какой-то момент пара слилась и создала сигнал GW190521. Сила слияния вытолкнула новую черную дыру через кольцо и взволновала газ достаточно, чтобы вызвать замедленную реакцию (вспышку).

Это объясняет, почему вспышка произошла через 34 дня после сигнала GW190521, но достоверности нет. Существует равная вероятность того, что эти два события не имеют ничего общего друг с другом. [8]

2.У них есть бланеты


Планеты рождаются из пылевого колеса, вращающегося вокруг звезды. С другой стороны, бланеты - это миры, которые образуются внутри пылевого кольца, вращающегося вокруг черной дыры. Некоторые бланеты каменистые и земные, но почти в 10 раз больше. Другие - газовые гиганты, такие как Нептун.
Планеты рождаются из пылевого колеса, вращающегося вокруг звезды. С другой стороны, бланеты - это миры, которые образуются внутри пылевого кольца, вращающегося вокруг черной дыры. Некоторые бланеты каменистые и земные, но почти в 10 раз больше. Другие - газовые гиганты, такие как Нептун.

Бланец так и не нашли.

Но исследование 2020 года показало, что странные миры должны существовать. Необходимым условием для построения планеты является лед. Действуя как клей, лед заставляет частицы пыли слипаться. Как только комок набирает достаточную силу тяжести, он собирает вместе больше пыли и других комков. В конце концов объект вырастает в планету.

У некоторых черных дыр есть «снежная линия». За пределами этого региона все достаточно холодно, чтобы образовались лед и бланеты. В Млечном Пути условия настолько идеальны, что тысячи бланетов, вероятно, вращаются вокруг черной дыры в центре нашей галактики. [9]

1.Черные дыры высвобождают своих жертв в виде кривых


Когда Стивен Хокинг объявил, что черные дыры умирают, другие физики были рады узнать все, что они могли, о жизненном цикле этого явления. Затем ведущий специалист по черным дырам Хокинг утверждал, что черные дыры испаряются. Но это привело к вопросу, на который, казалось бы, не было ответа.
Когда Стивен Хокинг объявил, что черные дыры умирают, другие физики были рады узнать все, что они могли, о жизненном цикле этого явления. Затем ведущий специалист по черным дырам Хокинг утверждал, что черные дыры испаряются. Но это привело к вопросу, на который, казалось бы, не было ответа.

Когда черная дыра подходит к концу и распадается, что происходит со всем веществом, которое она съела?

Математики сняли колпачки с маркеров с белых досок и провели несколько вычислений. Они пришли к выводу, что украденная «информация» просто исчезает, что является нарушением почти миллиарда священных законов физики. Другая теория предполагала, что информация просочилась обратно в космос в виде кривых. Но никто не мог ничего доказать.

В последнее время физики обратились к передовым компьютерам и математическим инструментам, чтобы разрешить это противостояние. Они создали реалистичные черные дыры, ускорили их эволюцию и внимательно наблюдали за их смертью. Это была всего лишь симуляция, но, что невероятно, она соответствовала одной из теорий. Когда черные дыры приблизились к своей гибели, информация просачивалась из них кривыми. [10]