Astronomi redz pirmo gaismas uzliesmojumu no diviem tālu melniem caurumiem, kas saduras
Kā tumšs notikums kļūst par spilgtu lietu
Milzīgi 7,5 miljardi gaismas gadu no Zemes divi melnie caurumi, katrs apmēram Longailendas lielumā, vairākas reizes sekundē strauji griezās viens otram apkārt, pirms sabruka kataklizmas sprādzienā, kas caur Visumu raidīja triecienviļņus. Parasti šādas vardarbīgas arodbiedrības ir tumši notikumi, taču astronomi domā, ka redzēja gaismas uzliesmojumu no šīs debesu dejas - iespējams, pirmo reizi gaisma redzama no melno caurumu saplūšanas.
/r/watchpeopledie
Tas ir unikāls atklājums, jo melnie caurumi ir slaveni ar to, ka vispār nerada gaismu. Šie superblīvie priekšmeti ir tik masīvi, ka no viņu gravitācijas spēka nekas nevar izvairīties - pat gaisma. Tātad, kā tieši pētnieki redzēja uzliesmojumu no diviem melnajiem caurumiem, kuriem nevajadzētu uzliesmot?
Nu, melnie caurumi, iespējams, tikko ir bijuši īstajā vietā un laikā, saskaņā arjauns pētījums, kas publicēts žurnālāFiziskās apskates vēstules . Kad viņi griezās kopā, viņi atradās milzu gāzes un putekļu diskā. Šis materiāla disks aptver gaismas gadus un faktiski ieskauj trešo melno caurumu - supermasīvo galaktikas centrā. Tā kā duelējošie melnie caurumi atradās šajā putekļainajā vidē, to vērpšana un iespējamā apvienošanās radīja kaut ko līdzīgu triecienvilnim, kas ieplūda apkārtējos netīrumos un gāzēs. Tas uzsildīja tuvumā esošo materiālu, izraisot tā spīdumu spožāk nekā parasti - un ļaujot pētniekiem no Zemes to pamanīt.
Ja ir apvienojušies divi melnie caurumi, jūs nedomājat neko redzēt.Ja apvienojas divi melnie caurumi, jūs nedomājat redzēt neko, stāsta Matt Graham, Caltech astronomijas profesors un pētījuma vadošais autorsVerge. Bet tāpēc, ka melnos caurumus ieskauj šī manta, šis akrēcijas disks, tas ir savādāk.
Pētnieki precīzi noteica šo nepāra notikumu, izmantojot LIGO-Virgo sadarbību, starptautisko zinātnisko partnerību, kas kļūst arvien prasmīgāka kataklizmas notikumu, piemēram, melno caurumu saplūšanas, atklāšanā. Konkrētāk, LIGO un Jaunava meklē sīkus viļņus Visuma audumā, kas pazīstami kā gravitācijas viļņi, kas izriet no tālu debesu notikumiem. Ikreiz, kad divi masīvi priekšmeti tālajā Visumā saplūst, tie telpas un laika audumā rada viļņainus viļņus, kas gaismas ātrumā virzās uz āru. Kad tie sasniedz Zemi, šādi viļņi ir ļoti niecīgi, taču LIGO divas observatorijas ASV un Jaunavas observatorija Itālijā ir pietiekami jutīgas, lai tās paņemtu.
LIGO ieguva vēsturi 2015. gadā, kad sadarbība pirmo reizi atklāja gravitācijas viļņus no diviem melnajiem caurumiem, kas saplūda. Kopš tā laika LIGO un tagad Jaunava, kas tiešsaistē nonāca 2017. gadā, ir uzlabojusi savu CV, atklājot veselu virkni apvienošanos visā Visumā, ieskaitot melnos caurumus, neitronu zvaigznes un varbūt pat melno caurumu, kas saduras ar neitronu zvaigzne. Neitronu zvaigznēm saduroties, novērošanas centri, kas mēra to gaismu, dažreiz var uzņemt saplūšanu, kaut arī objekti patiešām ir vāji. Kad saduras melnie caurumi, tas nav kaut kas, ko mēs varam redzēt - līdz varbūt pat tagad. Tas ir dīvains un brīnišķīgs notikums, un patiesībā mēs nezinām, cik reti tie notiek, stāsta Konjakutas Universitātes gravitācijas viļņus studējošā docente Siāra Mingarelli, kura nebija iesaistīta pētījumā.Verge.
Lai atrastu šo uzliesmojumu, Greiems un viņa kolēģi izmantoja LIGO triumfu, atrodot apvienošanos visā kosmosā, lai palīdzētu viņiem atrisināt mīklu. Grehems un viņa komanda pēta patiešām aktīvas supermasīvās melnās caurumus galaktikās, kas pazīstamas kā kvazāri, un viņi pamanīja dīvainu tendenci. Dažreiz šie kvazāri negaidīti uzliesmoja, bez brīdinājuma kvēloja ļoti spoži, un viņi vēlējās uzzināt, kāpēc. Un mēs kaut kā teicām: 'Nu, es domāju, kas notiks, ja jums šajā vidē būtu melnie caurumi?' Saka Greiems.
google radītājs
Divi no Greiema kolēģiem, Saaviks Fords un Berijs Makkerāns, publicēja papīru, kurā tika apgalvots, ka melnie caurumi, kas saplūst šajos gāzveida diskos, var izraisīt noslēpumaino uzliesmojumu. Ideja, ka galaktiku centros, pavisam netālu no supermasīvā melnā cauruma, varētu būt melni caurumi, patiesībā ir diezgan pretrunīga, stāsta Fords.Verge, piebilstot: [Mēs] apsēdāmies, lai domātu par iespējamām tā sekām, un mēs sākām precizēt teoriju, kuru esam veikuši pēdējās desmitgades laikā.
Pēc tam viņi nolēma pārbaudīt šo teoriju. 2019. gadā LIGO veica trešo novērošanas skrējienu, meklējot jaunu apvienošanos kosmosā. Tikmēr Grehems un viņa kolēģi strādāja Caltech’s Zwicky Pārejošajā objektā, kas veic visu nakts debesu apsekojumu, meklējot nepāra uzvedību, piemēram, uzliesmojumus tālās galaktikās. Pēc tam, kad LIGO novērojumi bija beigušies, astronomi nolēma gaidīt apmēram sešus mēnešus, lai redzētu, cik daudz apvienošanos atklāja sadarbība. Pēc tam viņi mēģināja saskaņot šīs apvienošanās ar atklātajiem signālraķetēm ar ZTF, lai pārliecinātos, vai kāds no tiem atbilst.
Tā ir tāda lieta, par kuru sapņojat kā zinātnieks.Kad viņi ieguva visas iespējamās apvienošanās no LIGO un Jaunavas, viss bija tikai jāsamazina. Viņi pielīdzināja visus redzamos signālraķetes ar ZTF apvienošanās gadījumiem, kurus LIGO bija pamanījis, pārliecinoties, ka tie atbilst pareizajai debess daļai pareizajā attālumā no Zemes. Komanda izskatīja arī laiku; viņi paredzēja, ka apvienošanās izraisītais uzliesmojums notiks apmēram 60 līdz 100 dienas pēc sadursmes, jo būtu vajadzīgs laiks, lai lietas sakarstu un izraisītu šo mirdzumu. Pēc tam viņi pārliecinājās, ka atrastie uzliesmojumi atbilst pareizajam profilam, ko viņi gaidīja, un neizskatījās, ka tos izraisīja eksplodējoša zvaigzne vai kāds cits skaidrojums.
Tas galu galā noveda Grehemu un viņa komandu uz melnā cauruma apvienošanos, kuru viņi atrada. Un patiesībā atrast kaut ko, par ko viņi teorētiski izteicās, bija diezgan aizraujoši. Tā ir tāda lieta, par kuru jūs kā zinātnieks sapņojat, saka Fords, sakot: 'Es domāju, ka Visums to darīs. Es saukšu savu kadru. ’Un palaid Visumam:‘ Jā, šeit tev iet! ’
kā iespējot sīkfailus pārlūkā Chrome
Lai gan lietas joprojām nav pilnībā apstiprinātas. LIGO-Virgo atklātā melnā cauruma apvienošanās joprojām ir tikai kandidāts; tā nav oficiāli nosaukta par apvienošanos, un LIGO nav izlaidusi detalizētus datus par atklāšanu. Bet labā ziņa ir tā, ka Grehema komanda nākotnē varētu saņemt papildu pārbaudi, ka viņu ierakstītais uzliesmojums patiešām radies no virpuļojošiem melnajiem caurumiem. Kad melnie caurumi saplūda, iespējams, izveidojies melnais caurums tika izmests no apkārtējā putekļainā diska. Tomēr šī caurums joprojām riņķo ap supermasīvo melno caurumu galaktikas centrā, un tas, iespējams, pēc gada vai diviem šķērsos ceļus ar karsto gāzes disku, uzkarsējot materiālu un izraisot vēl vienu spilgtu uzliesmojumu. Tātad, ja komanda redzēs citu spilgtumu tajā pašā galaktikā, viņi būs diezgan pārliecināti, ka viņu atklājumi bija pareizi.
Kad tas notiks, uzliesmojuma mērīšana varētu palīdzēt komandai uzzināt vairāk par šo galaktiku un labāk ierobežot to, cik masveida centrā ir supermasīvais melnais caurums. Tas faktiski ļaus mums tieši pārbaudīt šos diskus ap supermasīvajiem melnajiem caurumiem tādā veidā, kā mēs to nevarējām izdarīt iepriekš, saka Mingarelli.
Tas ir pavisam jauns, pilnīgi atšķirīgs rīks, lai izpētītu, kā galaktikām ir jābūt tādām, kādas tās ir.Šis atklājums arī dod astronomiem vēl vienu pavedienu par to, kā veidojas dažas tālās galaktikas. Tas viņiem saka, ka diskos, kas ieskauj supermasīvos melnos caurumus, var būt dīvaini priekšmeti, kas dara dīvainas lietas. Tas ir ne tikai liels gāzes disks, kas iekrīt supermasīvajā melnajā caurumā, saka Greiems. Jums ir arī zvaigznes un melnie caurumi, kas arī dara lietas.
Turklāt šī dīvainā melno caurumu deja milzu gāzveida diska iekšienē var būt vienīgais veids, kā mēs faktiski varam redzēt melno caurumu saplūšanu dziļā kosmosā. Un tā ir vēl vairāk informācijas, ko pētnieki var izmantot, lai izpētītu kosmosu. Mums faktiski tagad ir šī zonde, gan no elektromagnētiskā paraksta, gan no gravitācijas viļņa - abi sniedz informāciju, saka Fords. Tas ir pavisam jauns, pilnīgi atšķirīgs rīks, lai izpētītu, kā galaktikām ir jābūt tādām, kādas tās ir.
