Sterrekunde

Word die strale van 'n swart gat veroorsaak deur die magnetiese veld van die swart gat?

Word die strale van 'n swart gat veroorsaak deur die magnetiese veld van die swart gat?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Is die stralings wat soms deur 'n swart gat vrygestel word, die gevolg van die magneetveld? Dit lyk asof Jupiter se magnetiese veld geneig is om na die pole te konsentreer, en ek sou dink dat dit ook tot swart gate kan strek. Ek kon sien hoe die gekonsentreerde velde naby die pole deeltjies teen hoë snelhede in of weg van die swart gat versnel. Ek het hieronder 'n afbeelding van Jupiter se magnetiese veld ingesluit:

http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetosphere_of_Jupiter#Role_of_Io

Dit blyk ook dat die magnetiese veld van 'n swart gat inderdaad baie sterk is: http://www.iflscience.com/space/magnetic-fields-can-be-strong-black-holes-gravity


Dit lyk asof u iets het oor die koppeling van die magnetiese veld wat deur Jupiter gegenereer word, aan die rondom 'n swart gat (let op dat 'n veld nie 'aan' 'n voorwerp behoort nie) - die twee dinge verskil heeltemal, die enigste verband is dat in beide gevalle gegenereer deur strome wat veroorsaak word deur die beweging van gelaaide deeltjies.

In die geval van Jupiter word die magnetiese veld (waarskynlik) gegenereer deur middel van 'n dinamoproses, wat strome insluit wat in die metaalwaterstofbinneland vloei.

In die geval van 'n swart gat, as materiaal na binne beweeg, vorm dit 'n aanwas-skyf rondom die swart gat (omdat die hoekmomentum behoue ​​moet bly) waarin magnetiese veld gegenereer en versterk kan word. Die draai van die magneetveldlyne om die draai-as van die swart gat kon skep 'n soort magnetiese tregter opgestel met die rotasie-as, waarlangs gelaaide deeltjies deur 'n sterk magnetiese veldgradiënt versnel kan word. Die veldlyne lyk nie soos u vir Jupiter getoon het nie, maar sou in 'n heliese topologie langs die rotasie-as gedraai word. Dit is deel van die Blandford-Znajek-effek, wat ek nie beweer dat ek behoorlik verstaan ​​nie.

Die antwoord op u vraag is miskien, maar dit is 'n onderwerp van kontemporêre navorsing.


Gedetailleerde beeld van die magnetiese veld van 'n swart gat kan verklaar hoe materie kragtige strale aanvuur

Die span wat in 2019 die eerste beeld van 'n swart gat vir u gegee het, bied nou 'n nuwe draai aan die ikoniese aansig. Die dun strepe wat in die middel van die swart gaatjie in die prentjie draai, toon emissies met verskillende polarisasies - die rigting waarin liggolwe vibreer. Lig word gepolariseer as dit deur 'n magneetveld gaan, en die spiraallyne wys dus na die kronkelende magneetveldlyne naby die swart gat se gebeurtenishorison.

Soos die Event Horizon Telescope (EHT) -span vandag in 'n paar artikels in beskryf Astrofisiese joernaal, gebruik die nuwe foto dieselfde data as in die oorspronklike beeld, geproduseer uit 'n reeks waarnemings in 2017 van die supermassiewe swart gat in die kern van die nabygeleë sterrestelsel M87, met behulp van die gesamentlike versamelingskrag van agt radiowaarnemings regoor die wêreld. Om die polarisasie-inligting te onttrek, het die data baie maande se addisionele ontleding deurgemaak.

Om die magneetveld te sien, sal astrofisici help om 'n blywende raaisel op te los: hoe materie, ingesuig van 'n kolk rondom die ewenaar van die swart gat, soms 'n kragtige straal materie en energie uit sy pole kan voer. M87 se swart gat het 'n straal wat 5000 ligjaar van die sterrestelsel af strek. Die EHT-span sê dat die oriëntasie van die magneetveldlyne daarop dui dat dit help om materie na buite te stoot, teen die swaartekrag van die swart gat, 'n proses wat sommige daarvan na die straal kan lei.

Daniel Clery

Daniël is WetenskapSe senior korrespondent in die Verenigde Koninkryk, wat astronomie-, fisika- en energieverhale asook Europese beleid dek.


Die wind-up heliks

M87 se straler was die eerste wat ooit ontdek is. Heber Curtis het dit in 1918 waargeneem - 'n nuuskierige reguit straal 'wat voortspruit uit die middel van 'n wasige ligkol wat Curtis, 'n paar jaar later, help identifiseer het as 'n sterrestelsel buite ons eie. Die teoretiese moontlikheid van swart gate - vasgevang in die andersins gladde weefsel van ruimtetyd - was net twee jaar tevore voorgestel, maar dit sou 60 jaar duur voordat Blandford en Znajek swart gate aan jets verbind.

Hulle was 'n postdoc en 'n gegradueerde student in Cambridge in die 1970's, toe swart gate in die lug was. Stephen Hawking het net in die gang af gewerk. Roger Penrose was in Londen en het die swart gat teoretiseer wat hom uiteindelik die Nobelprys vir Fisika in 2020 sou besorg. Sterrekundiges het ook swart gate ernstig begin opneem, met waarnemings wat daarop dui dat die X-straalbron Cygnus X-1 so 'n voorwerp was.

Stralings wat uit die sterrestelsel Cygnus A kom, skep massiewe interstellêre vlekke, hier sigbaar in radiogolwe. NRAO / AUI / NSF

Blandford en Znajek was gefokus op die verwarrende oorvloed van sogenaamde dubbele radiobronne - groot, helder, radio-emitterende vlekke wat weerskante van verafgeleë sterrestelsels sit. Teorieë was volop oor wat dit kon wees. Blandford en Znajek, ondergedompel in hul invloedsfeer van swart gate, was vroeër bekeerlinge tot die regte antwoord: Die vlekke spuug van die punte van strale af wat in teenoorgestelde rigtings uitskiet vanaf 'n groot swart gat in die middel van die sterrestelsel.

Astrofisici sou uiteindelik bevestig dat supermassiewe swart gate in werklikheid ankerstelsels is, maar destyds het Blandford en Znajek bespiegel - nie net oor die teenwoordigheid van swart gate nie, maar ook oor hul vermoë om strale te genereer. 'Die basiese probleem is dat u 'n kragbron benodig,' het Blandford, wat nou 'n professor aan die Stanford Universiteit is, in 'n video-oproep gesê.

Die wiskundige Roy Kerr het die vergelykings vir 'n draaiende swart gat in 1963 opgelos, en aangetoon dat die gat, soos dit onsigbaar draai, die weefsel van die ruimtetyd daarmee rondsleep. Toe het Roger Penrose bewys dat die draai van swart gate kan vertraag, en dat hulle sodoende hul rotasie-energie in iets anders omskep. 'Beide van ons het die Penrose-proses verstaan,' het Blandford gesê, wat bewys het dat swart gate 'nie eenrigtingmembrane is nie, want as' t ware kan u die spin-energie onttrek. Ons het 'n manier getoon om dit met elektromagnetiese velde te doen. '

Hulle het geweet dat 'n groot swart gat in die middel van 'n sterrestelsel 'n groot hoeveelheid interstellêre gas sal lok as gevolg van sy geweldige swaartekrag. Die gas val in die rigting van die swart gat en draai om dit en vorm 'n 'aanwasskyf'. Die gas sal verhit en uiteindelik so warm word dat atome hul elektrone verloor, wat 'n plasma skep wat magnetiese velde kan dra.

Roger Blandford (links) en Roman Znajek op foto's van onderskeidelik 1974 en 1977 toe hulle jong navorsers aan die Universiteit van Cambridge was. Met dank aan Roger Blandford Edward Leigh / Provost en skoliere van King's College via Courtesy of Roman Znajek

Met Kerr se vergelykings in die hand het Blandford en Znajek getoon dat wanneer magnetiese veldlyne vanaf die aanwasskyf op die draai-gat val, die rotasie van die swart gat die veldlyne sal draai in 'n heliks wat op die rotasie-as gerig is. Magnetiese velde in beweging genereer 'n spanning, dus sal 'n stroom elektrone en positrone deur die heliks begin wegvloei van die swart gat in albei rigtings. Dit is die straler.

In 1977 het dit gelyk of Blandford en Znajek se jet-launch-voorstel op papier werk. 'Om net voor te stel dat dit kan gebeur, was 'n groot stap vorentoe,' het Chen gesê. Maar niemand het geweet of dit waar was nie.


Meer teleskope sal help met toekomstige ondersoeke na swart gate

Die EHT-wetenskaplikes het 'n wêreldwye netwerk van agt teleskope gebruik om hul eerste beeld van M87 se swart gat vas te lê. Chael het gesê die groep voeg nog teleskope by die groep in die hoop om uiteindelik video's te versamel.

Sulke beeldmateriaal kan die beweging van die swart gat openbaar as dit deeltjies in die ruimte spoeg.

"Kan ons die dinamika van wat gebeur, sien as dit materiaal in hierdie straler uitstoot?" Chael gesê. "Kan ons films van materiaal opspoor soos dit langs hierdie veldlyne uitgegooi word? Dit is een van die groot doelstellings in die komende jaar."

Op die minste moet wetenskaplikes 'n duideliker beeld kan kry van die groot gat van die swart gat, wat oor 'n paar duisend ligjare strek. Op die oomblik lyk Chael, die straal lyk dof in die prentjies as dit verder van die swart gat af kom.

'Iets wat ons graag wil kan doen, is om die basis van die straler op die foto te sien,' het Chael gesê. "As ons nog 'n paar teleskope in ons reeks gehad het, sou ons dit kon sien."


Pragtige nuwe beeld van swart gat openbaar rondom magnetiese velde

Die Event Horizon Telescope-samewerking, wat in 2019 die wêreld se eerste beeld van 'n swart gat vrygestel het, het Woensdag 'n nuwe siening onthul wat wys hoe die voorwerp in die middel van die M87-sterrestelsel in gepolariseerde lig lyk. EHT-samewerking versteek onderskrif

Die Event Horizon Telescope-samewerking, wat die wêreld se eerste beeld van 'n swart gat in 2019 bekend gemaak het, het Woensdag 'n nuwe siening onthul wat wys hoe die voorwerp in die middel van die M87-sterrestelsel in gepolariseerde lig lyk.

Twee jaar nadat die alledaagse beeld van 'n swart gat ooit geproduseer is, het 'n internasionale span navorsers 'n opgedateerde beeld van die magnetiese velde rondom dit bekendgestel - 'n ontwikkeling wat hulle sê, bring hulle 'n stap nader aan die begrip van die M87-sterrestelsel se vermoë om 'energiek te begin' stralers uit sy kern. '

Die Event Horizon Telescope het in 'n vrylating gesê dat meer as 300 navorsers aan die projek saamgewerk het en dat hul bevindings Woensdag in twee afsonderlike artikels in Die Astrofisiese Tydskrif.

Vir die eerste keer het EHT-wetenskaplikes die magnetiese velde rondom 'n swart gat met behulp van gepolariseerde liggolwe gekarteer. Met hierdie deurbraak het ons 'n belangrike stap geneem om een ​​van die grootste geheimenisse van die sterrekunde op te los.
Krediet: EHT Samewerking # MagnetizedBlackHole #EHTBlackHole pic.twitter.com/sey42kAMSx

& mdash Event Horizon & # 39Scope (@ehtelescope) 24 Maart 2021

EHT-wetenskaplikes het die wêreld in April 2019 betower toe hulle 'n beeld vrystel van die supermassiewe swart gat in die middel van die sterrestelsel Messier 87, wat 55 miljoen ligjaar van die aarde af geleë is. Die dramatiese beeld toon 'n donker sentrale streek wat deur 'n helder ringagtige struktuur uiteengesit word, wat wetenskaplikes destyds beskryf het as 'emissie van warm gas wat daar rondom draai onder die invloed van sterk swaartekrag naby sy gebeurtenishorison', met verwysing na die grens wat die perke van die swart gat. Die nuwe beeld vang dieselfde aansig in gepolariseerde lig, met helderkleurige ligstrepe wat ooreenstem met sy magneetveld.

"Ons sien nou die volgende belangrike bewysstuk om te verstaan ​​hoe magnetiese velde rondom swart gate optree, en hoe aktiwiteit in hierdie baie kompakte gebied van die ruimte kragtige strale kan dryf wat verder strek as die sterrestelsel," het Monika Mościbrodzka, koördineerder van die EHT Polarimetry Werkgroep en professor aan die Radboud Universiteit in Nederland.

Helder strale van energie en materie kom uit die kern van M87 en strek volgens EHT minstens 5 000 ligjaar vanaf die middelpunt daarvan. Die meeste van die aangeleenthede wat naby die rand van die swart gat lê, val in, maar sommige van die omliggende deeltjies slaag daarin om te ontsnap en in die vorm van strale tot in die ruimte geblaas te word.

Sterrekundiges is nog besig om te verstaan ​​hoe stralers groter as die sterrestelsel self vanuit die swart gat daarin gelanseer word. Die nuut vrygestelde beeld van die swart gat en sy skaduwee in gepolariseerde lig stel hulle in staat om die aktiwiteitsgevulde streek net buite die swart gat vir die eerste keer te ondersoek, het navorsers gesê.

"Hierdie werk is 'n belangrike mylpaal: die polarisasie van lig bevat inligting wat ons in staat stel om die fisika agter die beeld wat ons in April 2019 gesien het, beter te verstaan, wat nog nie voorheen moontlik was nie," het Iván Martí-Vidal, koördineerder van die EHT Polarimetry Working gesê. Groep en navorser aan die Spaanse Universitat de València.

Net soos gepolariseerde sonbrille mense kan help om beter te sien deur weerkaatsings en glans te verminder, het navorsers verduidelik, "sterrekundiges kan hul visie op die streek rondom die swart gat opskerp deur te kyk hoe die lig wat daarvandaan kom [gepolariseerd] is." Met hierdie nuwe inligting kan hulle die lyne van die magnetiese velde aan die binnekant van die swart gat in kaart bring om hul struktuur beter te verstaan.

Met hierdie nuwe bevindings kyk die span nou na die rol van sterk gemagnetiseerde gas, het EHT gesê.

Jason Dexter, koördineerder van die EHT Theory Working Group en 'n professor aan die Universiteit van Colorado Boulder, het gesê die nuwe waarnemings dui aan dat die magnetiese velde aan die rand van die swart gat sterk genoeg is om 'die warm gas terug te druk en dit te help weerstaan ​​die swaartekrag se trek. '

Ruimte

Aarde sien eerste beeld van 'n swart gat

"Slegs die gas wat deur die veld gly, kan na binne die horison van die geleentheid draai," het Dexter gesê.

Die eerste gepolariseerde beeld van 'n swart gat is die produk van agt teleskope wat regoor die wêreld aan mekaar gekoppel is om die virtuele Aarde-grootte teleskoop te skep, en jare se werk wat 'ingewikkelde tegnieke' betref om data te bekom en te ontleed, volgens navorsers. En, sê hulle, dit is net die begin.

Dominic Pesce, 'n navorser aan die Harvard-Smithsonian Sentrum vir Astrofisika in Cambridge, Mass., Het gesê dat toekomstige waarnemings navorsers in staat sal stel om te bestudeer hoe die magnetiese veldstruktuur oor tyd verander. Intussen sal die EHT self voortgaan om uit te brei.

"Selfs nou ontwerp ons 'n volgende generasie EHT wat ons in staat stel om die eerste swartgatflieks te maak," het Sheperd Doeleman, stigter se direkteur van die EHT, gesê. "Bly op hoogte van ware swartgat-teater."


Nog 'n pragtige foto van swart gat vrygestel. Hierdie een werp nuwe lig op sy & # 39; voedingsgewoontes. & # 39

Vir die eerste keer is 'n beeld van 'n swart gat deur die Event Horizon Telescope onthul, maar dit is nie wat u sou dink nie. Hier is hoekom. VSA VANDAG

Storie Hoogtepunte

  • Hierdie nuwe foto wys die swart gat deur gepolariseerde lig.
  • Magnetiese velde is 'n sleutelelement om die voedingsgewoontes van swart gate te verstaan.
  • Die swart gat is ongeveer 55 miljoen ligjare van ons af geleë in die middel van die M87-sterrestelsel.

Die bekende eerste foto van 'n swart gat het 'n opgradering gekry.

In nuwe navorsing wat Woensdag gepubliseer is, het sterrekundiges 'n nuwe foto van die supermassiewe swart gat vrygestel wat ongeveer 55 miljoen ligjaar van ons af in die middel van die M87-sterrestelsel geleë is. Hierdie foto wys die swart gat deur gepolariseerde lig, wat die navorsers toelaat om die wervelende magneetveld te sien.

"Met hierdie deurbraak het ons 'n belangrike stap geneem om een ​​van die grootste geheimenisse van die sterrekunde op te los," het wetenskaplikes van die Event Horizon Telescope Woensdag getwiet.

Supermassiewe swart gate "voed" hoofsaaklik op groot hoeveelhede gas en stof, volgens die European Southern Observatory.

Studie-medeskrywer Monika Moscibrodzka van die Radboud Universiteit in Nederland het in 'n verklaring gesê dat 'ons nou die volgende belangrike bewys sien om te verstaan ​​hoe magnetiese velde rondom swart gate optree, en hoe aktiwiteit in hierdie baie kompakte streek van die ruimte is kan kragtige stralers bestuur wat baie verder as die sterrestelsel strek. '

Lig word gepolariseer as dit deur sekere filters gaan, soortgelyk aan die lense van gepolariseerde sonbrille, of as dit in warm gebiede waar magnetiese velde voorkom, uitgestraal word, volgens die navorsing.

Op dieselfde manier as wat gepolariseerde sonbrille ons help om beter te sien deur weerkaatsings en glans van helder oppervlaktes te verminder, kan sterrekundiges hul siening van die streek rondom die swart gat verskerp deur te kyk hoe die lig daaruit gepolariseer word.

Hierdie nuwe foto wys die swart gat deur gepolariseerde lig, waarmee navorsers die wervelende magneetveld kan sien. (Foto: EHT-samewerking)

Polarisasie stel astronome in staat om die magnetiese veldlyne aan die binnekant van die swart gat in kaart te bring.

In April 2019 het wetenskaplikes die eerste beeld ooit van 'n swart gat vrygestel, wat 'n helder ringagtige struktuur met 'n donker sentrale streek onthul - die skaduwee van die swart gat. Sedertdien het hulle dieper ingegaan op die gegewens oor die supermassiewe voorwerp en ontdek dat 'n beduidende fraksie van die lig rondom die swart gat gepolariseer is.

"Hierdie werk is 'n belangrike mylpaal: die polarisasie van lig bevat inligting wat ons in staat stel om die fisika agter die beeld wat ons in April 2019 gesien het, beter te verstaan, wat nog nie voorheen moontlik was nie," het mede-outeur van die studie, Iván Martí-Vidal, van die Universiteit gesê. van Valencia, Spanje.

'N Ander mede-outeur van die studie, Sara Issaoun, 'n doktorale student in astrofisika aan die Radboud Universiteit in Nederland, het aan CNN gesê dat' gepolariseerde lig ons vertel van magnetiese velde naby die swart gat, hoe sterk dit is en hoe dit die aanwas van die swart gat verbind ( eetgewoontes) en die straal plasma wat dit uit die hele sterrestelsel kan uitwerp.

"Magnetiese velde is 'n belangrike element in die begrip van gasprosesse en voedingsgewoontes van swart gate, en dit is die heel eerste keer dat ons dit so na aan die horison van 'n swart gat kan sien speel," het sy gesê.

Supermassiewe swart gate "voed" hoofsaaklik op groot hoeveelhede gas en stof, volgens die European Southern Observatory.

Twee studies oor die navorsing, met bydraes van meer as 300 navorsers wêreldwyd, is Woensdag in The Astrophysical Journal Letters gepubliseer.


Kragtige magnetiese velde in die ruimte is gesien met die buiging van swart gatstralers

In 'n sterrestelselgroep, Abell 3376, ongeveer 600 miljoen ligjare van die aarde af, het een sterrestelsel 'n aktiewe supermassiewe swart gat wat die saak teen 'n woedende tempo vergroot en 'n proses wat honderdduisende, soms selfs miljoene, kragtige plasmastralings ontplof. , van ligjare in die intergalaktiese ruimte.

Sterrekundiges het nou gevind dat hierdie strale op 'n sekere afstand van die swart gat reghoekig gebuig word deur kragtige intergalaktiese magnetiese velde.

Die sterrestelsel word MRC 0600-399 genoem, en die stralers daarvan was al bekend vir hul bisarre, gebuigde vorm.

Maar hierdie nuwe navorsing ondersteun die idee dat dit die gevolg is van komplekse magnetiese velde wat gegenereer word deur interaksies tussen sterrestelsels in die groep en die intergalaktiese medium.

Intrakluster magnetiese velde kan baie onthul oor sterrestelsels, soos hoe dit groei en die impak wat dit op die trosse self het. Hierdie magnetiese velde is egter moeilik om direk waar te neem.

Hierdie nuwe ontdekking dui op 'n manier waarop ons dit nou kan bestudeer.

As iets met 'n magneetveld in wisselwerking is, is dit moontlik om besonderhede uit te vind en, soos dit blyk, stralings met swart gate magneetvelde mooi af te baken.

Swartgatstralers is fassinerende strukture. Niks wat ons tans kan opspoor, kan 'n swart gat ontsnap sodra dit die kritieke nabyheidsdrempel bereik het nie, maar nie al die materiaal in die aanwasskyf wat materiaal in 'n aktiewe swart gat draai, beland noodwendig buite die gebeurtenishorison nie.

'N Klein fraksie daarvan word op die een of ander manier getransporteer vanaf die binneste gebied van die aanwasskyf na die pole, waar dit in die ruimte geblaas word in die vorm van stralings van geïoniseerde plasma, met 'n beduidende persentasie van die snelheid van die lig.

Sterrekundiges dink dat die swart gat se magnetiese veld 'n rol in hierdie proses speel. Volgens hierdie model werk die magneetveldlyne as 'n sinchrotron wat materiaal versnel voordat dit met 'n geweldige spoed begin. Van daar af kan hierdie sterk gekollimeerde stralers, wat vermoedelik deur magnetiese velde gevorm word, groot afstande in die intergalaktiese ruimte uitbrei.

Hulle is opspoorbaar in radiogolflengtes, en ons het heelwat van hulle gevind. Maar die vorm van die jets van MRC 0600-399 is regtig ongewoon, en 'n internasionale span wetenskaplikes het besluit om van naderby te kyk deur die kragtige MeerKAT-radioteleskoop in Suid-Afrika te gebruik.

Toegerus met die nuwe waarnemings, 'n baie hoër resolusie as wat voorheen verkry is, kon die navorsers die stralers in ongekende besonderhede bestudeer.

Die beelde het getoon dat die stralers byna 90 grade hoeke buig, soos voorheen waargeneem. Opvallend is dat die beelde egter ook diffuse streke van radio-emissie aan weerskante van die punt waar die straal buig, toon, wat 'n T-vorm skep, waarna die navorsers verwys as 'n dubbele siek.

Vervolgens het die span simulasies gedoen om die vorm van die straal weer te gee. Hulle het getoon dat 'n swartgatstraal wat met supersoniese snelhede beweeg, bots met 'n geboë laag van die magneetveld wat dit nie kon binnedring nie, die waargenome vorm van MRC 0600-399-strale kon weergee.

Net soos 'n stroom water wat op 'n harde oppervlak val, sal hierdie botsing chaoties en deurmekaar wees.

Dit is nie die enigste verduideliking nie. Die ander is dat MRC 0600-399 tans na die middelpunt van Abell 3376 kan terugval, nadat hy met supersoniese spoed uitgeskop is.

Die buiging van die strale kon veroorsaak word deur ramdruk van die omliggende intergalaktiese gas. Al is dit wel die geval, kan dit nie al die kenmerke van die gebuigde stralers, insluitend die dubbelsui strukture, verklaar nie, dus is die aanwesigheid van 'n magneetveld waarskynlik steeds nodig.

Dit is 'n opwindende bevinding omdat dit die teenwoordigheid van sterk, goed geordende magnetiese velde in sterrestelselgroepe, omgewings wat dikwels ingewikkeld en onversorgd is, aantoon. Dit kan help om die dinamika van sterrestelsels beter te verstaan.

Dit toon ook aan dat swart gatstralers as 'n uitstekende hulpmiddel gebruik kan word om geheimsinnige, moeilik sigbare magnetiese velde in die diep ruimte te verstaan.

En miskien nie die minste nie, kan die navorsing selfs sterrekundiges help om beter te verstaan ​​hoe magnetiese velde die kragtige plasmastralings wat uit aktiewe supermassiewe swart gate vorm, kan lei en lei.


Kragtige magnetiese velde in die ruimte is gesien met die buiging van swart gatstralers

In 'n sterrestelselgroep Abell 3376, ongeveer 600 miljoen ligjare van die aarde af, het een sterrestelsel 'n aktiewe supermassiewe swart gat wat die materie teen 'n woedende tempo versamel - 'n proses wat honderdduisende, soms selfs miljoene, kragtige plasmastralings ontplof. ligjare in die intergalaktiese ruimte.

Sterrekundiges het nou gevind dat hierdie strale op 'n sekere afstand van die swart gat reghoekig gebuig word deur kragtige intergalaktiese magnetiese velde.

Die sterrestelsel word MRC 0600-399 genoem, en die stralers daarvan was al bekend vir hul bisarre, gebuigde vorm.

Maar hierdie nuwe navorsing ondersteun die idee dat dit die resultaat is van komplekse magnetiese velde wat gegenereer word deur interaksies tussen sterrestelsels in die groep en die intergalaktiese medium.

Intrakluster magnetiese velde kan baie onthul oor sterrestelsels, soos hoe dit groei en die impak wat dit op die trosse self het. Hierdie magnetiese velde is egter moeilik om direk waar te neem.

Hierdie nuwe ontdekking dui op 'n manier waarop ons dit nou kan bestudeer.

Wanneer iets met 'n magneetveld in wisselwerking is, is dit moontlik om besonderhede uit te maak - en, soos dit blyk, kan strale met swart gate magnetiese velde mooi afbaken.

Swartgatstralers is fassinerende strukture. Niks wat ons tans kan opspoor, kan aan 'n swart gat ontsnap sodra dit die kritieke nabyheidsdrempel verbysteek nie, maar nie al die materiaal in die aanwasskyf wat materiaal in 'n aktiewe swart gat draai, beland noodwendig buite die gebeurtenishorison nie.

'N Klein fraksie daarvan word op die een of ander manier getransporteer vanaf die binneste gebied van die aanwasskyf na die pole, waar dit in die ruimte geblaas word in die vorm van stralings van geïoniseerde plasma, met 'n beduidende persentasie van die snelheid van die lig.

Sterrekundiges dink dat die swart gat en die magnetiese veld 'n rol speel in hierdie proses. Volgens hierdie model dien die magneetveldlyne as 'n sinchrotron wat materiaal versnel voordat dit met 'n geweldige spoed begin. Van daar af kan hierdie sterk gekollimeerde stralers, wat vermoedelik deur magnetiese velde gevorm word, groot afstande in die intergalaktiese ruimte uitbrei.

Hulle is opspoorbaar in radiogolflengtes, en ons het 'n paar van hulle gevind. Maar die vorm van die stralers van MRC 0600-399 is regtig ongewoon, daarom het 'n internasionale span wetenskaplikes besluit om die kragtige MeerKAT-radioteleskoop in Suid-Afrika van nader te beskou.

Toegerus met die nuwe waarnemings, 'n baie hoër resolusie as wat voorheen verkry is, kon die navorsers die stralers in ongekende besonderhede bestudeer.

Die beelde het getoon dat die stralers byna 90 grade hoeke buig, soos voorheen waargeneem. Opvallend is dat die beelde egter ook diffuse streke van radio-emissie aan weerskante van die punt waar die straal buig, toon, wat 'n T-vorm skep, waarna die navorsers verwys as & # 8216dubbel-seer & # 8217.

Vervolgens het die span simulasies gedoen om die vorm van die straal weer te gee. Hulle het getoon dat 'n straal met swart gate wat op supersoniese snelhede beweeg, bots met 'n geboë laag magnetiese veld wat dit nie kan binnedring nie, en die waargenome vorm van MRC 0600-399 & # 8217; s strale kan weergee.

Net soos 'n stroom water wat op 'n harde oppervlak val, sal hierdie botsing chaoties en deurmekaar wees.

(Chibueze, Sakemi, Ohmura et al. Takumi Ohmura, Mami Machida, Hirotaka Nakayama, 4D2U Project, NAOJ)

Bo: Die gebuigde straalstrukture soos deur MeerKAT (links) waargeneem. Regs is simulasies wat aandui hoe magnetiese velde hierdie vorms kan veroorsaak.

Dit is nie die enigste verduideliking nie. Die ander is dat MRC 0600-399 tans na die middelpunt van Abell 3376 kan terugval, nadat hy met supersoniese spoed uitgeskop is.

Die buiging van die strale kon veroorsaak word deur ramdruk van die omliggende intergalaktiese gas. Al is dit wel die geval, kan dit nie al die kenmerke van die gebuigde stralers, insluitend die dubbele-sif-strukture, verklaar nie, dus is die teenwoordigheid van 'n magneetveld waarskynlik steeds nodig.

Dit is 'n opwindende bevinding omdat dit die teenwoordigheid van sterk, goed geordende magnetiese velde in sterrestelselgroepe toon, omgewings wat dikwels ingewikkeld en onversorg is. Dit kan help om sterrestelseldinamika beter te verstaan.

Dit toon ook aan dat swart gatstralers as 'n uitstekende hulpmiddel gebruik kan word om geheimsinnige, moeilik sigbare magnetiese velde in die diep ruimte te verstaan.

En miskien nie die minste nie, kan die navorsing selfs sterrekundiges help om beter te verstaan ​​hoe magnetiese velde die kragtige plasmastralings wat uit aktiewe supermassiewe swart gate vorm, kan lei en lei.


Magnetiese velde kan net so sterk wees as die swaartekrag van swart gate

Supermassiewe swart gate in die sentrums van die meeste sterrestelsels, ook die van ons, het 'n kragtige sterk swaartekrag. Behalwe materiaal wat gulsig verbruik, produseer hulle ook strale van ultra-vinnige deeltjies wat na buite blaas. Nou het wetenskaplikes gevind dat magnetiese velde - wat nog altyd as 'n baie swakker krag beskou word - 'n onverwagse en indrukwekkende rol in die swartgatdinamika speel. & # XA0

Nadat hulle tientalle swart gate ondersoek het, het 'n span onder leiding van Mohammad Zamaninasab van die Max Planck Instituut vir Radiosterrekunde gevind dat die sterkte van die magnetiese veld ooreenstem met die krag wat deur die swart gate en die kragtige trek geproduseer word. Dit is sterk in vergelyking met dié wat in MRI-masjiene in hospitale vervaardig word - dit is ongeveer 10 000 keer groter as die veld van die aarde self.

Dit is die eerste keer dat iemand die sterkte van magnetiese velde naby swart gate stelselmatig meet, volgens die mede-outeur & # xA0Alexander Tchekhovskoy van die Amerikaanse departement van energie & # x2019 se Lawrence Berkeley National Laboratory in 'n nuusverklaring. & # x201C Dit is belangrik omdat ons geen idee gehad het nie, en nou het ons bewyse van nie net een nie, nie net twee nie, maar ook uit 76 swart gate. & # x201D & # xA0

Vorige modelle het voorgestel dat 'n swart gat 'n magneetveld kan onderhou wat so sterk soos sy swaartekrag is - maar daar was geen waarnemingsbewyse om hierdie voorspelling te ondersteun nie. As die twee kragte uitbalanseer, sal 'n gaswolk wat bo-op die magneetveld vasgevang word, van die swaartekrag en # x2019s gespaar word, en dit moet net op sy plek beweeg. & # XA0

Die magneetveldsterkte is bevestig deur bewyse van gasstrale wat wegskiet van supermassiewe swart gate, hierdie strale word gevorm deur magnetiese velde, en dit lewer 'n radio-uitstoot. & # XA0 & # x201C Ons het besef dat die radio-uitstoot van 'n swart gat en aposs-strale gebruik om die magneetveldsterkte in die onmiddellike omgewing van die swart gat self te meet, & # x201D verduidelik Zamaninasab in 'n nuusverklaring. & # xA0

Deur die bestaande radio-emissie-data te analiseer - wat voorheen met behulp van die Very Long Baseline Array versamel is - het die span radio-emissie-kaarte op verskillende golflengtes gemaak. Die verskuiwing in straalfunksies tussen verskillende kaarte het hulle in staat gestel om die veldsterkte naby die swart gat te bereken. & # XA0

& # x201CDie magnetiese velde is sterk genoeg om dramaties te verander hoe gas in swart gate val en hoe gas uitvloei lewer wat ons wel waarneem, baie sterker as wat gewoonlik aanvaar is, & # x201D verduidelik Tchekhovskoy. & # x201COns moet weer na ons modelle gaan kyk. & # x201D


Nuwe beeld

Die beeld van M87 se swart gat bied oorweldigende ondersteuning vir die idee dat supermassiewe swart gate in die harte van die meeste (indien nie alle) sterrestelsels skuil. Dit is die gom wat sterrestelsels bymekaar hou en hul dinamika en evolusie beheer. Maar presies hoe dit werk, is onduidelik.

Ons nuwe beeld gebruik gepolariseerde lig - liggolwe wat net in een rigting ossilleer - wat deur materie aan die rand van die swart gat geproduseer word. Ongepolariseerde lig bestaan ​​uit liggolwe wat in baie verskillende rigtings ossilleer. Lig kan gepolariseer word as dit deur superwarm gebiede van die ruimte beweeg wat sterk gemagnetiseer is. Die sterk magnetiese velde rondom die swart gat is sulke streke en deur die eienskappe van hierdie gepolariseerde lig te bestudeer, kan ons baie meer leer oor die materie wat dit voortgebring het.

Ons nuwe gepolariseerde beeld gee dwingende nuwe bewyse vir hoe sterk magnetiese velde rondom swart gate oor duisende ligjare gekonsentreerde strale gelaaide gas kan lanseer en onderhou. Ons dink nou dat sulke baie energieke en helder stralers, wat enorme hoeveelhede materiaal in die intergalaktiese medium stuur, met swart gate verbind word deur hierdie sterk magnetiese velde.

Sterrekundiges het verskillende modelle aangeroep om te verduidelik hoe materie naby die swart gat optree om hierdie proses van straalvorming beter te verstaan, maar hulle weet nog nie presies hoe strale groter as die sterrestelsel self vanuit die sentrale streek gelanseer kan word nie, en ook nie hoe presies materie val nie in die swart gat. Ons vind nou dat slegs teoretiese modelle wat sterk gemagnetiseerde materie bevat, kan verklaar wat by die gebeurtenishorison gesien word.

Ons waarnemings bied nuwe, gedetailleerde inligting oor die struktuur van die magnetiese velde net buite die swart gat. Dit bring ons nie net 'n stap nader aan die begrip van hoe hierdie geheimsinnige en kragtige strale geproduseer word nie, maar dit verklaar ook hoe ultra-warm materiaal buite 'n swart gat kan skuil en die swaartekrag weerstaan. Our research suggests that the magnetic fields are strong enough to push back on the hot gas and help it resist gravity's pull. Only the gas that slips through the field can start flowing inwards to the event horizon.

As exciting as these new polarised images of M87's black hole are, it is still only the beginning for the Event Horizon Telescope collaboration and the science of black hole imaging. We are already working on what the image of the black hole that resides in the centre of our own Galaxy would look like, which we hope to publish later this year. This is Sagittarius A*, or Sgr A*, our galaxy's supermassive black hole.

Compared to M87, this new image is much more challenging to obtain. We are looking at the black hole through our blurry, turbulent interstellar medium – there's a large amount of dust and gas in the way – making it significantly harder to take a clear picture. In the years to come, new telescopes will be added to the Event Horizon Telescope array, both on Earth, and eventually even in space, promising ever sharper images of black holes and providing a much more intimate understanding of these enigmatic entities.

There will be many more surprises in store. This is an exciting new era in humankind's exploration of strong gravity and the nature of space and time, and undoubtedly the best is yet to come.

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.


Kyk die video: How to grow Indoor Pomegranate at home - part 1 (Desember 2022).