Musta augu raskust on näha lähedalasuvas ruumis

V404 Cygni Black Hole animatsioon ICRAR-ist Vimeo-l.

Riiklik raadioastronoomia vaatluskeskus (NRAO) ütles 29. aprillil 2019, et astronoomid on uurinud suhteliselt tagasihoidlikku musta auku, millel on siiski kiiresti liikuva materjali düüsid, mis võnguvad või pretsedeerivad nii kiiresti, et nende suunamuutust saab näha vaid minutit. Selline võnkumine - mida on varem nähtud musta auguga joade seas, kuid mitte nii lühikese aja jooksul - juhtub viisil, mis nõuab Einsteini üldise relatiivsusteooria mõju. See juhtub seetõttu, et musta augu pöörlemisel tõmbab selle võimas gravitatsioon mööda lähedalasuvat ruumi ise.

James Miller-Jones Austraalia Rahvusvahelisest Raadioastronoomia Uurimiskeskusest juhatas selle uuringu teadlasi. Ta ja tema meeskond töötasid väga pikas Baseline Array - süsteemis, mis koosneb kümnest raadioteleskoobist, mis asuvad erinevates USA osariikides ja mida käitatakse kaugjuhtimisega Socorros, New Mexico osariigis. Nad uurisid musta augu nimega V404 Cygni, mis pole galaktika keskele asetatud ülivõimas must auk, vaid lihtsalt tavaline üheksa päikesega massist koosnev must auk, mis asub meie Linnuteel vaid 8000 valgusaasta kaugusel Maast. galaktika. NRAO ütles oma avalduses:

Must auk ammutab materjali kaaslase tähest, mille mass on umbes 70 protsenti meie päikese massist. Kui materjal voolab musta auku poole, moodustab see musta augu ümbritseva pöörleva ketta, mida nimetatakse akretsioonkettaks.

Sellistes süsteemides muutub ketas tihedamaks ja kuumemaks, vähenedes kaugusest mustast august. Ketta sisemine osa või must auk ise käivitavad materjali joa kettast väljapoole. Astronoomide sõnul liigub V404 Cygni reaktiivlennuk nii kiiresti kui 60 protsenti valguse kiirusest.

Need reaktiivlennukid eelnevad või võnguvad nii kiiresti, väitsid teadlased, et nende selgitamiseks on vaja Einsteini üldist relatiivsusteooriat. Einsteini sõnul moonutavad massiivsed objektid nagu mustad augud ruumi ja aega. Veelgi enam, kui selline massiivne objekt keerleb, tõmbab selle gravitatsiooniline mõju ruumi ja aja enda ümber, seda efekti nimetatakse kaadri lohistamiseks. NRAO ütles:

V404 Cygni puhul on musta augu spinntelg selle orbiidi tasapinnast koos kaastähega valesti joondatud. See põhjustab raami lohistamise efekti ketta sisemise osa väändumise, seejärel tõmmake see kokku tõmmatud osaga ümber. Kuna düüsid pärinevad kas sisemiselt kettalt või mustast august, muudab see joa orientatsiooni, põhjustades väga pika nulljoonega massiivil täheldatud võnget.

Miller-Jones ütles:

See on ainus mehhanism, millest võime mõelda, mis selgitab V404 Cygni nähtut kiiret pretsessiooni. Võite mõelda selle peale nagu keerleva topi võnkumine, kuna see aeglustub, ainult sel juhul põhjustab võnke Einsteini üldine relatiivsusteooria.

Kunstniku kontseptsioon musta augu V404 Cygni sisemise aknaketta kohta. Kogu akrüülketas on umbes 10 miljonit km (6, 2 miljonit miili) lai. Sisemine paar tuhat km on väändunud. Seda sisemist osa paisutab ka tugev kiirgusrõhk sõõrikujuliseks kujuks, mis lehvitab või pretsessreerib nagu jäik kere. Pilt NRAO kaudu.

Tavaliselt loovad astronoomid sellelaadse süsteemi ühe pildi, kasutades mitme tunni jooksul kogutud andmeid, nagu pikaajaline säritusfoto. V404 Cygni joa kiired suuna muutused tähendasid, et need astronoomid pidid muutma oma vaatlusstrateegiat. Meeskonna liige Alex Tetarenko ütles:

Need joad vahetasid nii kiiresti, et neljatunnises pildis nägime lihtsalt hägust.

Düüside kiire liikumise jäädvustamiseks tegid teadlased 103 üksikpilti, igaüks umbes 70 sekundit pikk, ja ühendas need seejärel filmi tegemiseks.

Meeskonna liige Greg Sivakoff kommenteeris:

Selles süsteemis nähtu oli meile tohutult silma peal. See oli täiesti ootamatu. Selle astronoomilise leidmine on esimesena süvendanud arusaamist sellest, kuidas mustad augud ja galaktikate moodustumine toimida saavad. See räägib meile sellest suurest küsimusest veel natuke: Kuidas me siia sattusime? '

Ta ütles, et leid näitab, et sarnast käitumist võidakse leida ka teistes objektides.

Lisateavet V404 Cygni kohta, mis jõudis astronoomide tähelepanu alla 2015. aasta puhangu kaudu.

Kunstniku kontseptsioon mustast august V404 Cygni, paremal. Vasakul näete tavalist tähte orbiidil koos auguga. Materjal tähelt langeb musta augu poole ja spiraalid sissepoole akretsiooniketas, võimsate düüsidega lastakse sisendeid musta augu lähedale. Pilt ICRAR / NRAO kaudu.

Alumine rida: Musta augu ümbritsevast piirkonnast tulistatud kiirelt liikuva materjali düüsid võnguvad nii kiiresti, et nende suunamuutust saab näha vaid minutitega ja astronoomide sõnul juhtub see seetõttu, et pöörlev must auk Võimas gravitatsiooniline tõmme lohistab läheduses asuvat ruumi endaga kaasa.

Allikas: Miller-Jones, Tetarenko ja Sivakoff koos kolleegidega kogu maailmast teatavad oma tulemustest teadusajakirjas Nature .

NRAO kaudu