По мере того, как астрономы все глубже и глубже смотрят в космос, они все больше и больше смотрят в прошлое. Это связано с тем, что чем дальше светящийся объект в космосе, тем дольше он убирает уходящие лучи света. Не существует известного сигнала, который мог бы летать быстрее, чем свет в вакууме, и свет, который течет от удаленных объектов во Вселенной, не может течь быстрее, чем позволяет универсальный предел скорости. Сверхмассивные черные дыры, Считается, что они имеют необычные массы в миллионы и миллиарды раз больше Солнца, они, как полагают, преследуют скрытые сердца, вероятно, каждой большой галактики во Вселенной, включая наше зубчатое колесо в Пространстве и Времени, нашу большую спиральную Галактику Млечный Путь. В декабре 2017 года команда астрономов во главе с Институт Карнеги & # 39; p Доктор Эдуардо Банадос, он использовал Карнеги Magellan телескопы, чтобы обнаружить самые далекие темные сердца supermasywny зверь когда-либо видел. Это огромный черная дыра в зловещей тайне в ярком свете квазари его бегущий свет достигал нас с очень древних времен, когда Вселенная составляла всего 5% своего нынешнего возраста — всего 690 миллионов лет после Большого взрыва. Статья, описывающая это новое открытие, была опубликована в журнале Природа.
квазары они сверкающие, блестящие предметы, состоящие из огромного голода черные дыры которые находятся в процессе накопления вещества. Этот неудачный материал платит самую высокую цену за походы слишком близко к месту supermasywny зверь тайно прячется в центрах массивных галактик — в ожидании обеда. Это было недавно обнаружено Большая черная дыра имеет массу в 800 миллионов раз больше массы Солнца.
Но как это было черная дыра эта невероятно большая масса могла развиваться так быстро после рождения вселенной Большого взрыва, которая произошла почти 14 миллиардов лет назад? Астрономы предположили, что первоначальная вселенная могла иметь условия, которые позволили бы ее созданию черные дыры невероятно огромные массы — достигающие 100 000 солнечных масс. Это сильно отличается от способа черные дыры рождаются сегодня во вселенной. Новое поколение supermasywny звери редко становятся массой нашего солнца десятки раз.
Доктор Брэм Венеманс из Институт астрономии им. Макса Планка в Германии, сообщается 6 декабря 2017 г. Пресс-релиз Carnegie Science это "квазары они принадлежат к самым ярким и самым отдаленным известным небесным объектам и имеют решающее значение для понимания ранней вселенной.
Сверхмассивные черные дыры являются крупнейшими в своем роде в космосе. Черные дыры «Только» звездные массы рождаются, когда необычно массивная звезда распадается на части в результате неистового взрыва сверхновой. Сверхновая означает смерть звезды, которая закончила свою «жизнь», горящую водородом в главной последовательности звезды Герцшпрунг Рассел Диаграмма звездной эволюции. на звездная черная дыра образованный из погребального костра своей собственной звезды-прародителя, он может продолжать расти, пожирая свое окружение. Многие астрономы считают, что, питаясь несчастными звездами и облаками обреченного газа и связываясь с другими такими самыми массивными черные дыры Форма. В течение многих лет астрономы осознавали, что, вероятно, каждая большая галактика в космосе занимает центральное место supermasywny зверь в его сердце прячется там в жадной тайне. Эти огромные гравитационные монстры — потрясающие, очаровательные и таинственные существа. Это прежде всего потому, что они, очевидно, существовали, когда вселенная была молодой.
Капли несчастного газа и клочки несчастных звезд кружатся в турбулентном окружающем вихре. сверхмассивные черные дыры, Этот трагический буфет создает огромный диск, окружающий голодных черная дыраназывается аккреционный диск. Падение становится более горячим, когда он излучает радиацию, когда он летит ближе туда, где нет возврата горизонт событий, горизонт событий находится в самой внутренней части аккреционный диск.
Квазар, квазар Горящий яркий
многие сверхмассивные черные дыры по-видимому, они уже присутствовали в первоначальной Вселенной, жадно скрывая скрытные сердца древнейших галактик. Эти странные гравитационные тигры проявляют себя как квазары любопытным глазам любопытных наблюдателей. квазары они яростно наглые аккреционные диски крутится вокруг тех ненасытных, активных supermasywny звери. Эти светящиеся объекты энергичны, молоды Активные галактические ядра (АГН), которые питаются падающим материалом из аккреционный диск. Некоторые астрономы ищут отдаленные объекты, населяющие вселенную, которые блестели как бесчисленные небесные светящиеся черви, когда детский космос еще находился на самых ранних стадиях. квазары—lub квазизвездные объекты—они как ослепительно голубые светящиеся черви, которые загорелись давным-давно — и далеко.
В астрономии время и расстояние, а также длина волны света, на котором проводятся наблюдения, тесно связаны. Поскольку свет прыгает через пространство с конечной скоростью и, как следствие, неизбежно должен занимать ограниченное количество времени, чтобы добраться до наших ожидающих телескопов, объекты, которые находятся очень далеко, видны так, как они были в далеком прошлом. Астрономы используют так называемые красное смещение (z) чтобы узнать, как давно и до сих пор светящийся космический объект. Измеряемое количество от 1+от это фактор, благодаря которому расширилась вселенная — между старой эрой, когда далекий древний источник впервые пролил свой свет на космос, и настоящим временем, когда астрономы Земли наконец смогли его наблюдать. красное смещение это также указывает на фактор, посредством которого длина волны бегущего света приближается к нам в результате расширения Вселенной — это смещение спектра светового объекта в сторону более длинных и длинных волн — или в направлении красного конца электромагнитного спектра, когда он удаляется от нас.
Supermasywny тигры и их окружение, ослепительные аккреционные диски это может быть — по крайней мере — такой же большой, как вся наша солнечная система. Эти гравитационные звери характеризуются своим весом, жадностью, голодом и отвратительными манерами за столом. Когда его внешний источник энергии, наконец, заканчивается, квазар выключается Лучшие текущие расчеты показывают, что большинство галактик прошли через квазар войти в древний космос, и теперь они содержат мусор, часто бездействующий, Большая черная дыра которая только показывает тень прежнего юношеского аппетита. Считается, что это так supermasywny дыра, которая преследует сердце нашей Галактики Млечный Путь, со временем эволюционировала. Так же, как сверхмассивные черные дыры пойдем, галактика нашей галактики, в которой мы живем, маленькая, с небольшим аппетитом — и «всего лишь» миллионами, в отличие от миллиардов солнечных масс. Когда-то давно наши галактики Большая черная дыра древний Космос ослепил как блестящий квазар— но теперь это тихий старый тигр, за исключением тех редких случаев, когда он идет к пожирателю и глотает огромную порцию потертых звезд и / или потревоженных газовых облаков, которые, к сожалению, блуждают слишком близко к ожидающему рту. Она называется жительницей нашего Млечного Пути Стрелец А * (Наводчик-звезда). и он устал, когда он мирно отдыхает в старости — за исключением случаев, когда он просыпается время от времени и играет со своей путешествующей добычей с жадным голодом своей юности — но только в течение одного короткого сияющего момента.
История охоты
В 18 веке Джон Мичелл и Пьер-Симон Лаплас предвидели существование массива черные дыры Альберт Эйнштейн Теория общей теории относительности (1915) предвидели существование причудливых объектов с такими глубокими гравитационными скважинами, что было бы поглощать все, что не повезло, путешествовать слишком близко к ожидающим ртам. Однако перспектива реального существования таких гравитационных животных в природе казалась настолько нелепой, что даже Эйнштейн сначала отверг эту идею — даже если его собственные расчеты показали обратное.
В 1916 году Карл Шварцшильд разработал первое современное решение Теория общей теории относительности который он смог описать черная дыра Тем не менее, его интерпретация как часть пространства, из которого абсолютно ничего он мог убежать, его плохо понимали в течение следующих сорока лет. На протяжении десятилетий черные дыры они считались обычными математическими особенностями, и только в 1960-х годах теоретическая работа показала это черные дыры общий прогноз Общая теория относительности.
В 1971 году доктор Дональд Линден-Белл и доктор Мартин Рис предложили, чтобы в центре нашей Галактики Большая черная дыра. Стрелец А * был открыт и назван 13-15 февраля 1974 года астрономами доктором Брюсом, Бларицкой и доктором Роберт Браун, используя базовый интерферометр Национальная радиоастрономическая обсерватория (НРАО), Они обнаружили радиоисточник, который испускает синхротронное излучение, а также является стационарным и плотным из-за своей сильной гравитации. Это оказалось первым признаком того, что Большая черная дыра преследует сердце нашей галактики Млечный Путь.
происхождения сверхмассивные черные дыры это секрет. Однако большинство астрофизиков сходятся во мнении, что однажды черная дыра атакованный центр галактики, он может расти, собирать все больше и больше материи из окружающей среды, а также связываться с другими черные дыры Было предложено несколько гипотез, объясняющих механизмы формирования этих странных supermasywny сердца тьмы, в дополнение к первоначальным массам своих предков — «семенам», которые становятся огромными черные дыры от миллионов до миллиардов солнечных масс. Одно из наиболее очевидных объяснений состоит в том, что «семена» на самом деле представляют собой черные дыры меньшего размера — десятки, а может и сотни, солнечных масс. Поменьше черные дыры Звездная масса — это пережиток, оставленный взрывами сверхновых, которые разорвали массивную звезду. Эти примитивные объекты затем объединяются и накапливаются дополнительные вещества. Вторая модель предполагает, что огромное газовое облако, которое плавало в древнем космосе до рождения первых звезд, разрушилось, образуя «Квази-звезда» а затем черная дыра, Это меньше черная дыра тогда он быстро набрал достаточно веса, чтобы стать черная дыра среднего веса— или возможно supermasywny один, если скорость роста не остановилась на более высоких массах. начальная «Квази-звезда» будет нестабильным при радиальных расстройствах. Это связано с рождением электрон-позитрона в ядре. Позитрон — это двойник антиматерического электрона, обладающий положительным зарядом, в отличие от отрицательного заряда электрона. это «Квази-звезда» может в конечном итоге рухнуть прямо в черная дыра, без взрыва сверхновой, который выбросил бы большую часть своей массы в космос и не позволил бы ей покинуть ее черная дыра как остаток от сказки.
Третий сценарий вызывает плотное звездное скопление, которое разрушается, когда отрицательная теплоемкость ядра заставляет ядро рассеивать свою скорость до релятивистской скорости. Четвертая модель предлагает оригинальную черные дыры который мог возникнуть непосредственно под внешним давлением в первые моменты после рождения Вселенной Большого взрыва почти 14 миллиардов лет назад. Черная дыра рождение от смерти первого поколения звезд было изучено и подтверждено наблюдениями. В пятом предложении говорится, что все остальные модели черная дыра формация, упомянутая выше, носит исключительно теоретический характер.
Проблема создания supermasywny Зверь в том, что достаточное количество вещества должно быть раздавлено в достаточно маленьком пространстве. Этот вопрос должен иметь очень маленький угловой момент, чтобы это произошло. Обычно процесс аккреции требует смещения большого начального момента импульса наружу, и это считается ограничивающим фактором черная дыра рост. Это один из важнейших элементов теории аккреционные диски. Аккреция газа считается наиболее эффективным, а также наиболее заметным способом, которым она меньше черные дыры расти. Большая часть увеличения массы сверхмассивные черные дыры Широко распространено мнение, что оно происходит через эпизоды быстрого нарастания газа, которые можно рассматривать как AGN—lub квазары. Наблюдения показывают это квазары было намного больше, когда вселенная была молода. Это говорит о том, что supermasywny Тигры возникли и выросли в начале древней вселенной. Действительно, существование тех далеких, ослепительных квазары это указывает на то, что сверхмассивные черные дыры миллиарды солнечных масс уже сформировались, когда вселенной было меньше миллиарда лет. Это означает, что эти гравитационные звери родились в изначальной вселенной, спрятанной в сердцах первых массивных галактик.
Квазар банадос это особенно увлекательно, потому что оно исходит от времени эра реионизации, которая была древней эпохой, когда вселенная возникла из своей тайны средневековье— и танцующий свет наконец-то может пройти свой чудесный путь по прозрачному Космосу.
Самое дальнее темное сердце
Большой взрыв начал Вселенную как горячий темный котел с чрезвычайно энергичными частицами ведьм, которые быстро расширялись. Поскольку это расширилось, это охладилось. Примерно 400 000 лет спустя — мгновение ока в космической шкале времени — эти частицы охладились, а затем слились в нейтральный газообразный водород. Вселенная оставалась темной, лишенной ослепляющих источников света, пока гравитация не сконденсировала вещество в первое поколение блестящих огненных маленьких звезд и новорожденных галактик. Энергия, выделяемая этими примитивными галактиками, вызывала возбуждение циркулирующего в космосе инертного водорода и ионизировать— это означает, что нейтральные атомы водорода потеряли свои электроны, и это состояние сохраняется до сих пор. Когда произошла вселенная reionizowanyосвобожденный фотоны (пакеты света) могут свободно летать через ранее темное космическое пространство.
Новый анализ Квазар банадос показывает, что большой процент водорода в соседнем районе является нейтральным. Это означает, что астрономы обнаружили источник, который существовал в очень древнем веке reionizacja—задолго до того, как первые звезды и галактики полностью включились reionizować Вселенная.
«Это была последняя важная трансформация Вселенной и одна из современных границ астрофизики», — отметил доктор Банадос 6 декабря 2017 года. Пресс-релиз Carnegie Science.
Потребовалось более 13 миллиардов лет для путешествий света, исходящего от Квазар банадос связаться с нами Расследование дела квазар галактика-хозяин была выполнена с использованием IRAM / NOEMA и JVLA интерферометр, Новые открытия описаны в сопроводительной статье, опубликованной в Астрофизические Журнальные Письма во главе с доктором Брэмом Венемансом.
«Это большое расстояние делает такие объекты чрезвычайно слабыми, если смотреть с Земли. рано квазары также очень редки в небе. Только один квазар было известно, что существует красное смещение более семи ранее, несмотря на обширные исследования ", прокомментировал д-р Xiaohui Fan 6 декабря 2017 г. Пресс-релиз Carnegie Science. Доктор Фан из Университета Аризоны Стюардесса Обсерватория.
От 20 до 100 квазары столь же далекий и блестящий как квазар обнаружен доктором. Банадоса и его команда должны существовать по всему небу. По этой причине это важное открытие, которое предоставит важную информацию об оригинальном Космосе, когда ему было всего 5% от его нынешнего возраста.
«Это очень захватывающее открытие, обнаруженное при поиске нового поколения чувствительных исследований большой площади, проводимых астрономами в НАСА. Инфракрасный опросник в орбитальных и наземных телескопах в Чили и на Гавайях. Поскольку в настоящее время строятся несколько, даже более чувствительных объектов нового поколения, мы можем ожидать много захватывающих открытий в ранней вселенной в ближайшие годы », — сказал д-р Даниэль Стерн в Пресс-релиз Carnegie Science. Доктор Стерн принадлежит к НАСА Лаборатория реактивного движения в Пасадене, Калифорния.
Команда астрономов использовала дуэт Магеллан телескоп приборы наблюдения Большая черная дыра; FIREкто сделал открытие, и Четыре звездыкоторый был использован для получения дополнительных фотографий.
Лас Кампанас Директор доктор Леопольдо Инфанте сделал заметку 6 декабря 2017 г. Пресс-релиз Carnegie Science что «Это важное открытие — наряду с обнаружением далеких галактик — объясняет состояние Вселенной во время reionizacja эпохи. Пока мы ждем строительства нового поколения гигантских телескопов, таких как GMTтелескопы, такие как Magellan в Обсерватория Лас Кампанас в Чили он будет продолжать играть ключевую роль в изучении ранней Вселенной ".
