211service.com
Pirmoji kada nors atrasta juodoji skylė yra masyvesnė, nei manėme
Menininko Cygnus X-1 juodosios skylės ir žvaigždės iliustracija. Tarptautinis radijo astronomijos tyrimų centras
Einšteinas pirmą kartą numatė juodųjų skylių egzistavimą, kai 1916 m. paskelbė savo bendrosios reliatyvumo teoriją, aprašančią, kaip gravitacija formuoja erdvėlaikio audinį. Tačiau astronomai jo nepastebėjo iki 1964 m., maždaug už 6 070 šviesmečių Cygnus žvaigždyne. Į kosmosą paleisti Geigerio skaitikliai aptiko kosminius rentgeno spindulius iš regiono, vadinamo Cygnus X-1. (Dabar žinome, kad kosminius spindulius gamina juodosios skylės. Tada mokslininkai nesutarė, kas tai buvo: Stephenas Hawkingas garsiai lažinėjo, kad fizikas Kipas Thorne'as, kad šis signalas buvo ne iš juodosios skylės, tačiau jis pripažino 1990 m.)
Dabar, praėjus maždaug 57 metams, mokslininkai sužinojo, kad juodoji skylė Cygnus X-1 yra daug masyvesnė, nei tikėtasi iš pradžių, o tai verčia mus dar kartą permąstyti, kaip juodosios skylės susidaro ir vystosi. Šį kartą stebėjimai buvo paimti iš Žemės paviršiaus.
Tam tikru mastu rezultatas buvo liūdnas, sako Jamesas Milleris-Jonesas iš Tarptautinio radijo astronomijos tyrimų centro Curtin universitete Australijoje, pagrindinis knygos autorius. naujas tyrimas, paskelbtas Science . Iš pradžių nesiruošėme iš naujo išmatuoti atstumo ir juodosios skylės masės, bet išanalizavę savo duomenis supratome visas jos galimybes.
Juodosios skylės yra objektai, tokie masyvūs, kad net šviesa, jau nekalbant apie fizinę materiją, neturi pabėgti nuo gravitacinės traukos. Tačiau kartais į kosmosą nepaaiškinamai išsklinda radiacijos ir jonizuotos medžiagos čiurkšlės. Milleris-Jonesas ir jo komanda norėjo ištirti, kaip medžiaga įsiurbiama ir išstumiama iš juodųjų skylių, todėl jie atidžiau pažvelgė į Cygnus X-1.
Juodąją skylę jie stebėjo šešias dienas naudodami Very Long Baseline Array – 10 radijo teleskopų tinklą, išdėstytą visoje Šiaurės Amerikoje nuo Havajų iki Mergelių salų. Skiriamoji geba yra panaši į tą, kurios reikėtų norint aptikti 10 centimetrų objektą mėnulyje, ir tai ta pati technika, kurią naudojo Event Horizon teleskopas. nufotografuokite pirmąją juodosios skylės nuotrauką .
Naudodama radijo bangų ir temperatūros matavimų derinį, komanda sumodeliavo tikslias Cygnus X-1 juodosios skylės ir didžiulės supermilžinės žvaigždės HDE 226868 orbitas (du objektai skrieja vienas apie kitą). Žinodami kiekvieno objekto orbitas, komanda galėjo ekstrapoliuoti jų mases – juodosios skylės atveju – 21 saulės masę, o tai yra maždaug 50% daugiau nei buvo manoma.
Juodųjų skylių masė priklauso nuo kelių veiksnių, ypač į juodąją skylę subyrėjusios žvaigždės dydžio ir masės, kuri išnyksta žvaigždžių vėjo pavidalu. Karštesnės ir ryškesnės žvaigždės dažniausiai sukelia nepastovesnius žvaigždžių vėjus, be to, jos būna sunkesnės. Taigi kuo žvaigždė masyvesnė, tuo ji labiau linkusi prarasti masę dėl žvaigždžių vėjo prieš žlugimą ir jos metu, todėl juodoji skylė yra šviesesnė.
Tačiau apskritai mokslininkai manė, kad žvaigždžių vėjai Paukščių Take buvo pakankamai stiprūs, kad apribotų juodųjų skylių masę iki ne daugiau kaip 15 Saulės masių, nepaisant to, kokios žvaigždės buvo iš pradžių. Naujos išvados aiškiai pakeičia šiuos įvertinimus.
Radus juodąją skylę, kuri buvo žymiai masyvesnė už šią ribą, turime peržiūrėti savo modelius, kiek masės didžiausios žvaigždės praranda dėl žvaigždžių vėjų per savo gyvenimą, sako Miller-Jones. Tai gali reikšti, kad Paukščių Taku judantys žvaigždžių vėjai yra mažiau galingi, nei manėme, arba kad žvaigždės kraujuoja kitais būdais. Arba tai gali reikšti, kad juodosios skylės elgiasi nepastoviau, nei mes galime numatyti.
Komanda planuoja toliau stebėti Cygnus X-1. Kiti instrumentai, pavyzdžiui, planuojamas kvadratinių kilometrų masyvas Australijoje ir Pietų Afrikoje, galėtų geriau matyti šią ir kitas netoliese esančias juodąsias skyles. Gali būti nuo 10 mln. iki a milijardas juodųjų skylių Paukščių Take, o dar bent kelių jų tyrimas gali padėti išsiaiškinti šią paslaptį.