Sterrekunde

Het ons al ooit die vorming van 'n swartgat gesien?

Het ons al ooit die vorming van 'n swartgat gesien?


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.

Ek weet dus dat die vorming van 'n supernova waargeneem is en dat ons swartgate gemaak het, maar dat daar ooit die vorming van 'n swartgat waargeneem is. Hoe kan ons dit waarneem?


"Ons dink dat 'die koei' die vorming is van 'n swart gat of 'n neutronster," het Raffaella Margutti, Noordwes, gesê. 'Ons weet uit die teorie dat swart gate en neutronsterre vorm as 'n ster sterf, maar ons het dit nog nooit gesien nadat hulle gebore is nie. Nooit. ”... 'n Ander span sterrekundiges, gelei deur Paul Kuin van, 'n astrofisikus aan die University College in Londen, het tot 'n ander gevolgtrekking gekom. Hulle dink dat die koei 'n ster is wat in 'n "gety-disruption event" genoem word. Inligting hieroor.

Daar is net 25 sterre swart gate en kandidate.

As 'The Cow' 'n dwergster was wat deur 'n swartgat verteer word, is die waarskynlikste waarneming N6946-BH1. "Kandidate buite ons sterrestelsel kom van swaartekraggolfopsporings. Die verdwyning van N6946-BH1 na 'n mislukte supernova in NGC 6946 het moontlik tot die vorming van 'n swart gat gelei." Die lys van ander is hier en vir inligting oor die verdwyning van N6946-BH1 hier.


Ja, toe wetenskaplikes gedurende die 1980's opmerk dat daar 'n massiewe ster was wat in 'n supernova ontplof en groot hoeveelhede materiaal in die ruimte vrygestel het. Dan gebruik hulle seine om oorblyfsels van die ontploffings op te spoor, maar kon dit nie vind nie.


Supermassive Black Gat sneller sterformasie in verskeie sterrestelsels

Enorme swart gate beïnvloed gewoonlik hul omgewing deur die sogenaamde 'negatiewe terugvoer' & # 8212, met ander woorde om die vorming van nuwe sterre te onderdruk. Dit kan voorkom as die strale van die swart gat soveel energie in die warm gas van 'n sterrestelsel, of 'n sterrestelselgroep, inspuit dat die gas nie genoeg kan afkoel om 'n groot aantal sterre te maak nie. In 'n pas ontdekte groep sterrestelsels het sterrekundiges 'n minder algemene voorbeeld van 'positiewe terugvoer' gevind, waar 'n supermassiewe swart gat sterre-vorming in verskeie lede van die sterrestelselgroep verbeter, en oor 'n afstand van ongeveer een miljoen ligjaar. Die ontdekking, wat in die joernaal beskryf word Sterrekunde & astrofisika, is gemaak met behulp van die Chandra X-ray Observatory van NASA.

Hierdie saamgestelde beeld toon die omgewing van 'n supermassiewe swart gat wat die vorming van sterre veroorsaak oor die langste afstand wat nog gesien is terwyl warm gas rondom die swart gat draai, dit gee groot hoeveelhede röntgenstrale uit wat Chandra opspoor dat die swart gat ook die bron is van radiogolfemissie van 'n straal van hoë-energie deeltjies & # 8212 wat voorheen opgespoor is deur wetenskaplikes met die VLA & # 8212 wat ongeveer 'n miljoen ligjare strek. Beeldkrediet: NASA / CXC / INAF / R. Gilli et al / NRAO / VLA / STScI.

"Dit is die eerste keer dat ons sien dat 'n enkele swart gat stergeboorte in meer as een sterrestelsel op 'n slag verhoog," het dr. Roberto Gilli, 'n sterrekundige in die National Institute of Astrophysics, gesê.

"Dit is ongelooflik om te dink dat die swart gat van een sterrestelsel 'n invloed kan hê op wat miljoene triljoene kilometers ver in ander sterrestelsels gebeur."

Die pas ontdekte supermassiewe swart gat het 'n massa van ongeveer 32 miljoen sonmassas en is geleë in die middel van 'n sterrestelsel, ongeveer 9,9 miljard ligjare van die aarde af.

Die gasheerstelsel het ten minste sewe aangrensende sterrestelsels, volgens waarnemings met ESO se Large Telescope (VLT) en die Large Binocular Telescope (LBT).

Met behulp van Karl Jansky Very Large Array van NSF het sterrekundiges voorheen radiogolfemissie opgespoor vanaf 'n straal hoë-energie-deeltjies wat ongeveer 'n miljoen ligjare lank is.

Die straal kan teruggevoer word na die supermassiewe swart gat, wat NASA se Chandra X-ray Observatory opgespoor het as 'n kragtige bron van X-strale wat geproduseer word deur warm gas wat om die swart gat draai.

'N Geannoteerde weergawe van die prent. Beeldkrediet: NASA / CXC / INAF / R. Gilli et al / NRAO / VLA / STScI.

Chandra bespeur ook 'n diffuse wolk van X-straalemissie rondom die een punt van die radiostraal.

Hierdie X-straal-emissie is waarskynlik afkomstig van 'n reusagtige borrel warm gas wat verhit word deur die interaksie van die energieke deeltjies in die radiostraal met die omliggende materiaal.

Namate die warm borrel uitgebrei en deur vier naburige sterrestelsels gevee het, kon dit 'n skokgolf geskep het wat koel gas in die sterrestelsels saamgepers het, wat veroorsaak het dat sterre gevorm het.

Al vier sterrestelsels is ongeveer dieselfde afstand, ongeveer 400 000 ligjaar, vanaf die middel van die borrel.

Dr. Gilli en kollegas skat dat die stervormingstempo tussen 2 en 5 keer hoër is as tipiese sterrestelsels met 'n soortgelyke massa en afstand van die aarde.

"Deur voorwerpe soortgelyk aan hierdie te rig, kan ons ontdek dat positiewe terugvoer baie algemeen is in die vorming van groepe en trosse sterrestelsels," het dr. Colin Norman van die Johns Hopkins Universiteit gesê.

R. Gilli et al. 2019. Ontdekking van 'n oormatige sterrestelsel rondom 'n kragtige, swaar verduisterde FRII-radiostelsel op z = 1.7: stervorming bevorder deur grootskaalse AGN-terugvoer? A & ampA 632, A26 doi: 10.1051 / 0004-6361 / 201936121


Vorming van 'n swart gat: oor die skouspelagtige inploffing van die Republikeinse Party

Deur Kirk Swearingen
Gepubliseer op 22 Mei 2021 12:00 (EDT)

Ted Cruz, Kevin McCarthy en Mitch McConnell (Foto-illustrasie deur Salon / Getty Images)

Aandele

Die afgelope tyd het ek oor ruimte en tyd gelees en kwarks en protone en neutrone - alles waarvan ek nooit in fisika geleer het nie, omdat ek nooit die kursus op hoërskool of universiteit gevolg het nie. Ek was 'n paar jaar 'n hoofvak in biologie, vaagweg voorafgaande, totdat ek fisika en organiese chemie sien voorlê en my hoofvak na joernalistiek verander het. Terwyl ek die harde wetenskappe bestudeer het, het ek ook baie toneel gekry, so die verskuiwing van die studie van wetenskap was deels te wyte aan die tydsug van die memorisering van reëls en repetisies. Die swaartekrag wat deur 'n uitstekende lesingkursus oor Shakespeare en 'n aantal uitstekende teaterprofessore uitgeoefen is, het my op 'n nuwe kursus gestel.

Ek het nooit belangstelling verloor in die dinge waarvandaan ek weggeloop het nie. Ek het talle wetenskaplike boeke regoor die huis wat ek deurlê en nog steeds hoop om dit te lees. Op my lessenaar staan ​​tans twee stapels boeke wat bevat (saam met romans en poësie en 'n boek oor hardloop) "The Mathematics Devotional" en "30-Second Biology." Vir 'n paar jaar het ek 'n gawe retro "Calculus for the Practical Man" gehad wat ek gedurig sou verstaan.

As ek lees hoe swart gate vorm, kan ek nie ophou dink aan die inploffing van die Republikeinse Party nie. Die metafoor is perfek, selfs as dit uitgebrei word.

Astrofisici vertel ons dat 'n swart gat ontstaan ​​wanneer 'n ster van 'n sekere grootte begin afkoel en sodoende die hitte verloor wat die swaartekrag op 'n afstand hou. In sy "A Brief History of Time" vergelyk Stephen Hawking die bestendige toestand van 'n ster met 'n ballon, en die lug binne (wat die hitte van die ster veroorsaak deur kernfusie) voorstel wat teen die vel druk, wat terugdruk (die ster se interne swaartekrag) . Sodra die hitte verdwyn, begin die ster na binne ineenstort totdat dit so dig word dat lig nie meer aan die swaartekrag kan ontsnap nie. Die grens waar lig bereik, maar nie verder kan gaan nie, word die gebeurtenishorison genoem.

Klink dit bekend? Ruil in "waarheid" vir "lig" (lig is 'n standaardmetafoor vir waarheid) en u het die huidige toestand van die voormalige Grand Old Party.

Niks kan vinniger as die ligspoed verloop nie, maar in menslike terme weet ons dat valshede baie vinniger as die waarheid reis. 'N Mens dink aan die kwinkslae, wat dikwels toegeskryf word aan Mark Twain, wat iets soos: 'N Leuen beweeg halfpad deur die wêreld voordat die waarheid sy skoene kan aantrek. (Klaarblyklik gaan die konsep terug na Jonathan Swift, wat in 1710 geskryf het: "Onwaarheid vlieg en die waarheid kom daarna mank.") Leuens het dus 'n hoër snelheid as die waarheid - veral in die era van sosiale media - en gaan voort om daagliks uit die Republikeinse swart gat vrygestel te word.

U kan nie 'n swart gat sien nie, maar dit trek steeds swaartekrag uit op nabygeleë voorwerpe. Sterrekundiges kan dit sien deur te kyk hoe ander sterre oënskynlik niks wentel nie. (Gepraat van 'skynbaar niks', 'n vergelyking is onafwendbaar, wat nogal snaaks sou wees as dit nie so eng was nie.)

'N Mens kan jou afvra of Liz Cheney, Adam Kinzinger, Mitt Romney en ander wat hulle nou probeer distansieer van die swart gat wat op Mar-a-Lago gesentreer is, genoeg snelheid kan kry om weg te trek van die unieke digtheid van al die leuens; , gasbeligting, slegte geloofshandeling, outoritêre lofprysing, antidemokratiese betowering, wit supremacistiese boodskappe en samesweringsteorie.

Soos Hawking skryf: "Sterre in die sterrestelsel wat te naby hierdie swart gat kom, sal uitmekaar geskeur word deur die verskille in die swaartekrag aan hul nabye en verste kante."

Cheney en Romney voel beslis die gevolge daarvan.

Slegs sterre buite 'n sekere grootte kan 'n sterre swart gat word, iets wat die Indies-Amerikaanse astrofisikus en wiskundige Subrahmanyan Chandrasekhar, wat sy loopbaan aan die Universiteit van Chicago deurgebring het, in die dertigerjare in 'n reeks artikels opgemerk het. Hy ontvang die Nobelprys (saam met die Britse fisikus Ralph Fowler) vir sy werk in 1983 - ongeveer die tyd toe Donald Trump sy naamgenoot-toring in Vyfdelaan geopen het.

Alhoewel ek hier na sterre swart gate verwys, moet daarop gelet word dat Donald Trump nooit regtig 'n ster was nie. Van die eerste oomblikke af wat hy in die openbare siening gekom het, het hy onophoudelik probeer om 'n naam vir homself te skep, en selfs gebuig om voor te gee dat hy 'n persagent vir homself was (onthou jy hoe "John Barron" en "John Miller" presies soos Donald geklink het?).

Trump is uiteindelik opgepof tot 'n ster van die werklikheidsvertoning deur dekades se leuens oor sy bekwaamheid as sakeman en een biograaf, Tony Schwartz, die ware skrywer van 'The Art of the Deal', wat baie spyt is oor die werk wat hy gedoen het. Trump was 'n skelm president om dieselfde redes as 'n skelm sakeman: hy kon nie lastig val deur werk en besonderhede wat hy net geboelie en gedruk en gedreig het om sy sin te kry nie. Wyle Wayne Barrett, die jarelange verslaggewer van Village Voice wat Trump se nommer van die begin af gehad het, het dit die beste gestel, terwyl hy sy tweedelige reeks artikels oor Trump bekendgestel het wat in Januarie 1979 gepubliseer is:

Elke geskiedenis - die Brooklyn-ryk, die aankope van Manhattan en die regeringskontrakte - is 'n verhaal van oorreik en magsmisbruik. Soos sy vader, het Donald Trump elke ooreenkoms tot die uiterste geskuif, en alles daaruit gehaal wat hy kon kry, en het politieke konneksies in openbare winste omskep.

In hierdie uitgebreide metafoor was hy dus op sy beste 'n vreemde ster, 'n wit dwerg of 'n neutron. Maar toe word sy grootte geweldig opgeblase deur die valse uitgangspunte van 'The Apprentice' en sy bekendheid begin toe - kom ons sê, vir die doeleindes van die metafoor - die 'Chandrasekhar-limiet' bereik, die punt waarop 'n koue ster nie meer kan nie homself te ondersteun. Wat hom bo-oor die weg geruim het, was die eindelose dekking wat hy tydens die 2016-veldtog deur kabelnuus gegee het. (Ek het amper 'onverklaarbaar begaafd' geskryf, maar dit is natuurlik te maklik om te verstaan. Selfs regte nuusprogramme is korporatiewe besit en winsgewend en elke dag te lank op die lug. Hulle moet daardie tyd met iets vul, en showman Trump het baie goed geweet hoe om voordeel te trek uit die honger probleem van 24/7 nuusdekking.)

Sowat 70 persent van die Republikeine glo steeds in die leuen van Trump dat die verkiesing in 2020 gesteel is. As u nie teen die leuens veg nie, soos Liz Cheney - wat self 'n ding of twee weet oor die aanbieding van die Big Lie - opgemerk het, maak u dit net sterker: 'Om stil te bly en die leuen te ignoreer, moedig die leuenaar aan.' Dit is soos 'n wet van fisika.

Van leuens gepraat, die langer weergawe van Jonathan Swift se konsep is in hierdie konteks verhelderend:

Buitendien, soos die slegste skrywer sy lesers het, so het die grootste leuenaar sy gelowiges, en dit gebeur dikwels dat as 'n leuen net 'n uur glo, dit sy werk gedoen het, en daar is geen verdere geleentheid daarvoor nie. Valsheid vlieg, en die Waarheid kom mank agterna, sodat wanneer mans ontevrede word, dit te laat is dat die skerts verby is, en die verhaal het sy effek gehad ...

Geen astrofisikus het 'n swart gat sien vorm nie, maar wel. Soos met die hemelse verskynsel, neem dit lank voordat die Republikeinse Party minstens sedert die dae van Ronald Reagan en sy Big Lies ongesonde massa (bv. Newt Gingrich) oor welsynskoninginne en bedrieglike ekonomie en klein regering. Dink aan die maande voor die verkiesing in 2016, as al die belangrikste media, insluitend CNN en MSNBC, die tyd na elke Trump-veldtog, waar hulle ook uitgespook het, asemhaal, vir musiek wat glad nie sin gehad het nie ('Begrafnis vir 'n vriend', 'YMCA'?) wat die kunstenaars hulle gevra het nie te gebruik.

Onthou jy? Soos my vriend Joel gewoonlik sal sê: "Sekerlik, jy doen." Die GOP-swart gat vorm presies daar op televisie soos 'n klomp amateur-sterrekundiges. Ons kan almal sien hoe dit gebeur - Trump se geboelie-teenstanders wat kapituleer, joernaliste en hul korporatiewe leiers het hulself laat rondstoot, partylede weier om kommentaar te lewer oor die eindelose stroom van disinformasie - met die blote oog, helder oordag.

Kirk Swearingen

'N Redakteur en digter, Kirk Swearingen, het 'n halfleeftyd gelede sy graad in joernalistiek aan die Universiteit van Missouri – Columbia verwerf en daarna met 'n Greyhound-bus direk in die ingewande van New York City gevat om toneelspel te studeer. Sy werk verskyn in die Riverfront Times, Delmar, MARGIE, The American Journal of Poetry and Salon. Hy skryf tans 'n herinnering oor sy jare in New York.


Ons het die eerste keer die magnetiese veld van 'n swart gat afgebeeld - dit is wat dit onthul

'N Swart gat wat in gepolariseerde lig afgebeeld is, wat die magnetiese velde daarvan openbaar. Krediet: EHT-samewerking

Daar was baie opgewondenheid toe die Event Horizon Telescope-samewerking die wêreld die eerste beeld ooit van 'n swart gat in April 2019 gewys het. Hierdie supermassiewe swart gat is 6,5 miljard keer die massa van ons son en is geleë in die sterrestelsel Messier. 87, of M87, ongeveer 55 miljoen ligjare weg van die aarde af.

Dit was die eerste direkte bewys dat swart gate bestaan. Dit het ook 'n buitengewone toets gelewer van Einstein se teorie oor swaartekrag en die onderliggende opvattings oor ruimte en tyd - wat swaartekrag ondersoek in sy uiterste perke. Maar ons weet nog nie veel van hierdie monsters nie.

Nou, byna twee jaar na hierdie historiese prestasie, het ons 'n nuwe beeld van M87 met 'n ander tegniek onthul. Ons navorsing, gepubliseer in twee nuwe artikels in The Astrofisiese joernaalbriewe, bied belangrike insigte in die geheimsinnige aard van swart gate.

As gevolg van die afstand van ons, is die uitbeelding van 'n swart gat 'n enorme uitdaging. Dit vereis 'n resolusie wat skerp genoeg is om op 'n lemoen op die maanoppervlak te fokus, of om individuele atome in u eie vinger te sien. Die teleskoop het dit reggekry danksy 'n ongekende samewerking tussen wetenskaplikes regoor die wêreld, wat agt grondteleskope met mekaar verbind en die aarde in een reuse virtuele radioteleskoop omskep het.

Allereerste beeld van 'n swart gat. Krediet: Event Horizon Telescope, CC BY-SA

Swart gate is miskien die mees raaiselagtige voorwerpe in die natuur, wat die energiekste en onopmerklikste verskynsels in ons heelal dryf. As gevolg van hul gebeurtenishorison, die grens waarbinne niks, nie eers lig nie, kan ontsnap, kan ons nie 'n swart gat direk sien nie. Maar materie wat in die rigting van 'n swart gat val, word aangetrek deur sy geweldige swaartekrag en word baie warm en helder.

Namate dit die horison van die gebeure nader, word hierdie saak deur wrywing super verhit en beweeg dit naby die snelheid van die lig, en gee dit baie straling. Dit is bestraling in die vorm van radiogolwe wat deur hierdie gas geproduseer word oomblikke voordat dit die gebeurtenishorison oorsteek wat die teleskoop ontwerp is om op te spoor.

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 hulle werk, is onduidelik.

Ons nuwe beeld gebruik gepolariseerde lig - liggolwe wat in net 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 streke van die ruimte beweeg wat sterk gemagnetiseerd 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 materie in die intergalaktiese medium stuur, met swart gate verbind is deur middel van 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 steeds 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 met sterk gemagnetiseerde materie 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. Ons navorsing dui daarop dat die magnetiese velde sterk genoeg is om die warm gas terug te druk en te help om die swaartekrag te weerstaan. Slegs die gas wat deur die veld gly, kan na binne die geleentheidshorison begin vloei.

So opwindend soos hierdie nuwe gepolariseerde beelde van M87 se swart gat is, is dit nog steeds net die begin vir die Event Horizon Telescope-samewerking en die wetenskap van swart gatbeelding. Ons is reeds besig met hoe die beeld van die swart gat wat in die middel van ons eie Galaxy lyk, sou lyk, wat ons hoop om later vanjaar te publiseer. Dit is Boogskutter A *, of Sgr A *, die supermassiewe swart gat van ons sterrestelsel.

In vergelyking met M87 is hierdie nuwe beeld baie uitdagender om te kry. Ons kyk na die swart gat deur ons vaag, onstuimige interstellêre medium - daar is 'n groot hoeveelheid stof en gas in die pad - wat dit aansienlik moeiliker maak om 'n duidelike foto te neem. In die komende jare sal nuwe teleskope by die Event Horizon Telescope-reeks gevoeg word, beide op aarde en uiteindelik selfs in die ruimte, wat steeds skerper beelde van swart gate belowe en 'n baie meer intieme begrip van hierdie raaiselagtige entiteite bied.

Daar sal nog baie verrassings voorlê. Dit is 'n opwindende nuwe era in die mens se verkenning van sterk swaartekrag en die aard van ruimte en tyd, en ongetwyfeld kom die beste nog voor.

Hierdie artikel is gepubliseer vanaf The Conversation onder 'n Creative Commons-lisensie. Lees die oorspronklike artikel.Hierdie verhaal is deel van Science X Dialog, waar navorsers bevindinge uit hul gepubliseerde navorsingsartikels kan rapporteer. Besoek hierdie bladsy vir inligting oor ScienceX Dialog en hoe om deel te neem.


Sterrekundiges openbaar die allereerste beeld van 'n swart gat

Wetenskaplikes het die eerste beeld van 'n swart gat ooit geopenbaar, 'n belangrike mylpaal in die astrofisika wat nie net Einstein se teorie van algemene relatiwiteit ondersteun nie, maar ook 'n nuwe era van waarnemings in swart gate open.

Die beeld wys die gebeurtenishorison - die swaartepunt van geen terugkeer waarheen niks, selfs nie lig, kan ontsnap nie - rondom die supermassiewe swart gat in 'n nabygeleë sterrestelsel.

Dit is die eerste keer in die geskiedenis dat so 'n beeld geproduseer word en was die resultaat van 'n wêreldwye samewerking van wetenskaplikes wat aan die Event Horizon Telescope (EHT) -projek gewerk het.

'Geskiedenisboeke sal verdeel word in die tyd voor die beeld en na die beeld,' sê dr Michael Kramer van die Max Planck Instituut vir Radiosterrekunde in Duitsland, een van die hoofondersoekers op BlackHoleCam, die Europese bydrae tot die EHT. 'Dit is die eerste keer dat dit moontlik is, en dit is lank in wording.'

Die beeld toon die skaduwee van die gebeurtenishorison rondom die supermassiewe swart gat in Messier 87 (M87), 'n elliptiese sterrestelsel wat 53 miljoen ligjaar van die aarde af geleë is. Die sien van hierdie horison is geen noemenswaardige prestasie vir die swart gat self nie, hoewel dit 6,5 miljard keer massiewer as ons son is, maar nog steeds ongelooflik klein op hierdie afstand.

Dit is een van die redes waarom so 'n beeld nog nooit voorheen geneem is nie. Geen teleskoop alleen besit die waarnemingsvermoë om die supermassiewe swart gate waar te neem wat in die middel van alle sterrestelsels is nie. In plaas daarvan het die EHT-projek die krag van agt groot radioteleskope regoor die wêreld, van die Suidpool tot Spanje, gekombineer om 'n virtuele superteleskoop op aarde te skep.

'Ons het gelyktydig met (agt teleskope) waargeneem, sodat daar drie of vier is wat na die aarde draai, altyd na die (swart gat) wys,' het dr Luciano Rezzolla van die Goethe Universiteit Frankfurt in Duitsland, 'n ander hoofnavorser van BlackHoleCam, gesê. 'Ons het (inligting) versamel en 'n beeld gebou wat ons glo in ooreenstemming is met wat ons van 'n swart gat sou verwag.'

Waarnemings van die swart gat in die hartjie van M87 is in April 2017 gedurende 'n venster van tien dae oorgeneem, toe die teleskope met 'n goeie weer die voorwerp deurlopend kon waarneem. Met behulp van 'n tegniek genaamd 'baie lang-basislyn-interferometrie' (VLBI), het die spanne die waarnemings van die teleskope gekombineer om die finale beeld te gee.

Maar soveel data is versamel - 4 petabyte, of 4 miljoen gigabyte - dat dit nie digitaal kon oorgedra word nie. Dit moes fisies per see en lug vervoer word voordat beeldverwerking kon plaasvind. Dit het die sterrekundiges tot die somer van 2018 geneem om die finale beeld saam te stel.

Die bestaan ​​van swart gate is die eerste keer voorgestel na aanleiding van die algemene relatiwiteitsteorie van Albert Einstein in 1915. Daar is voorgestel dat as die massa van 'n voorwerp verbasend hoë vlakke bereik, dit op hom self sou instort tot 'n enkelheid, 'n punt in die ruimte en tyd waar die swaartekrag is so intens dat die bekende wette van fisika afbreek.

Sedertdien het ons indirekte bewyse vir swart gate gevind. Ons het gesien hoe streke van superverhitte materiaal rondom vermoedelike swart gate draai, bekend as kwasars, en ons het gesien hoe sterre wentel om die swart gat wat glo in die middel van ons eie sterrestelsel is. Ons het ook swaartekraggolwe opgespoor - rimpels in ruimtetyd gevorm deur twee swart gate wat saamsmelt. Nog nooit het ons 'n swart gat gesien nie.

En die beeld van M87 se swart gat stem ooreen met ons voorspellings vir hoe dit moet lyk. Die skaduwee van die swart gat is 'n bewys dat die swaartekrag daarvan so intens is dat dit die lig self buig, 'n voorspelling wat gemaak word danksy algemene relatiwiteit. Ons kan ook sien dat die grens tussen die binnekant en die buitekant van die swart gat - die gebeurtenishorison - eintlik bestaan, met 'n ring ligfoto's wat dit omring.

'Natuurlik sou ons graag Einstein verkeerd wou bewys, maar alles wat ons sien, pas perfek by die voorspelling wat algemene relatiwiteit gee,' sê dr Heino Falcke van die Radboud Universiteit Nijmegen in Nederland, ook 'n hoofnavorser van BlackHoleCam. 'Dit is 'n bevestiging dat een van die mees fundamentele voorspellings (van algemene relatiwiteit) die toets geslaag het.'

As u na hierdie video kyk, aanvaar u die beleid van Youtube-koekies

Boogskutter A *

Terwyl die navorsers gefokus het op M87 vir hierdie beeld, het die algehele EHT-projek ook planne om 'n beeld van die swart gat by die Melkweg se galaktiese sentrum, genaamd Boogskutter A *, te probeer produseer.

Met behulp van dieselfde VLBI-metode, het die span reeds waarnemings oor die voorwerp geneem en sal hulle die volgende jaar of so 'n beeld kan lewer. Alhoewel dit aansienlik nader is as M87 se swart gat op net 25 000 ligjare weg, is dit ook ongeveer 1 000 keer kleiner teen 4 miljoen sonmassas, wat sy eie unieke uitdagings bied.

'Op dieselfde tyd wat ons data van M87 geneem het, het ons ook data van ons galaktiese sentrum geneem,' het dr Kramer gesê. 'Vir nou het ons ons inspanning op M87 toegespits, en sodra dit uit is, sal ons al ons aandag op Boogskutter A * vestig.'

Die wetenskaplikes is ook hoopvol dat hierdie ontdekking 'n nuwe era van waarnemings in swart gate sal inlui. Die tegniek wat hulle gebruik het, het die grense van moderne tegnologie verskuif, maar dit het bewys dat dit baie moontlik is. Deur verskeie teleskope regoor die wêreld te kombineer en die aarde in een reuse-teleskoop te verander, word sulke boeiende voorwerpe in die heelal moontlik om te sien.

Die grootste beperking van hierdie metode is die grootte van die aarde - ons kan nie 'n virtuele teleskoop op ons planeet bou wat groter is as die planeet self nie. As ons dus swart gate in ander sterrestelsels wil waarneem, moet ons dalk teleskope in die ruimte gebruik. Met behulp van drie teleskope in die aarde kan dit byvoorbeeld moontlik wees om in die komende dekades nog meer swart gate te sien.

'Die enigste manier om meer van hierdie swart gate te sien, is om 'n teleskoop te hê wat groter is as die aarde', het dr. Falcke gesê. ‘En daarvoor moet ons na die ruimte gaan. '

Deur Jonathan O'Callaghan - Oorspronklik gepubliseer op Horizon Magazine


Ons het 'n swart gat gevind wat kleiner is as ooit tevore

Ons het miskien die kleinste swart gaatjie gevind wat ons nog nooit gesien het nie. 'N Soektog na swart gate wat om sterre wentel sonder om hulle te verslind, het 'n swart gat ontdek wat net 3,3 keer die massa van die son is.

Hierdie swart gat is ongeveer 10 000 ligjaar weg van die aarde, waar dit ongeveer een keer elke 83 dae om 'n reuse-ster wentel. Ten spyte van sy groot massa, is die swart gat ongeveer 20 kilometer breed - ongeveer die lengte van Manhattan in New York.

Anders as die meeste ander stelsels met sterre om swart gate, is die swart gat nie & # 8217; t verslindende gas van sy maat, wat dit heeltemal donker maak en moeilik raaksien. Todd Thompson aan die Ohio State University en sy kollegas het dit gevind deur te kyk hoe die metgesel-ster wankel weens die swaartekrag van die swart gat. 'N Soortgelyke proses word gebruik om na eksoplanete te soek.

Advertensie

Lees meer: ​​Sommige planete kan in 'n supermassiewe swart gat in plaas van 'n ster wentel

Of dit werklik die kleinste swart gat tot dusver is, kan bespreek word - sommige is gesien met potensieel laer massas, maar met meer onsekerheid in die meting. "Dit is 'n massa-reeks waar ons nie regtig sterk bewyse vir ander swart gate het nie," sê Thompson.

Hierdie omvang, van ongeveer twee keer die massa van die son tot ongeveer vyf keer sy massa, is waarna sterrekundiges die "massagaping" noem - groter as die grootste neutronsterre wat ons gesien het, maar kleiner as die kleinste swart gate. Neutronsterre en swart gate albei vorm van die ineenstortings en ontploffings van reuse-sterre, sodat hul bevolkings ons kan vertel hoe daardie groot sterre ontwikkel en watter waarskynlik in supernovas sal ontplof.

"Miskien in hierdie gaping vorm geen swart gate en geen neutronsterre nie en dit vertel ons watter sterre ontplof en neutronsterre agterlaat, en wat in swart gate ineenstort," sê Thompson. 'Maar as jy iets in hierdie leemte vind, vertel dit jou iets interessants. Miskien is daar hierdie hele ander bevolking wat ons nog nie voorheen gesien het nie, wat iets sê oor hoe supernovas ontplof en hoe hulle kan misluk. '


David Tak

John Cowan

Richard Henry

Bill Romanishin

Navorsingshoogtepunt: Sterchemie

Die Ringnevel is gevorm toe 'n sonagtige ster wat die einde van sy lewe nader, 'n deel van sy atmosfeer in die interstellêre medium uitwerp. Die newegas self word verhit deur die UV-kontinuum van die oorblyfsel van die oorspronklike ster wat in die middel van die Ring sigbaar is. 'N Spleetlose spektrum van die ring word ook getoon, waar 'n beeld van die newel op golflengtes van helder newelemissie verskyn. Planetêre newels is nuttig in navorsing deur prof. Henry & rsquos vir die bepaling van eienskappe van die interstellêre medium sowel as om die evolusie van sterre soos die son te bestudeer. Krediete: Beeld, Hubble Heritage Team (NASA) Spektrum: Julie Skinner (voormalige voorgraadse astronomie aan die OU), met behulp van die 2,1 meter-teleskoop by KPNO.

Navorsingshoogtepunt: aktiewe galaktiese kern

Aktiewe galaktiese kern (AGN), soos dié wat hier deur die Hubble-ruimteteleskoop afgebeeld word, is die helderste en aanhoudendste individuele voorwerpe in die heelal. Hulle kan op die grootste afstande gesien word en bied 'n ondersoek na die vroeë heelal na struktuurvorming. As 'n agtergrondlig word absorpsielyne in hul spektra nie-liggevoelige materie aangetoon. Hulle word aangedryf deur swart gate en is die sleutel vir die begrip van swart demografie en die funksie van swart gate. Prof. Leighly werk om te verstaan ​​hoe die primêre fisieke parameters vir swartgat-aanwas, die swartgatmassa en aanwas-tempo, manifesteer in die breëbandkontinuum en lynemissie van AGN.

Navorsingshoogtepunt: Munshi Galaxy Group

Prof. Munshi, in samewerking met wetenskaplikes van Rutgers, Grinnell en UW, het twee nuwe rekenaarsimulasies van melkwegstelsels en hul omgewing uitgevoer. Dit is die hoogste resolusie-simulasies wat nog ooit gepubliseer is van melkwegstelsels. Dit is kosmologiese simulasies, wat beteken dat hulle kort na die oerknal begin en die evolusie van sterrestelsels oor die hele ouderdom van die heelal (byna 14 miljard jaar) begin. Die hoë resolusie stel ons in staat om iets te bereik wat niemand anders het nie: ons kan 'n paar van die laagste massa van die Melkweg & rsquos naburige (& ldquosatellite & rdquo) sterrestelsels modelleer. In onlangse jare is & ldquoultra-flou & rdquo-satelliete van die Melkweg ontdek toe digitale lugopnames aanlyn kom wat tot 'n dowwer diepte kan afneem as ooit tevore. Terwyl ons eie Melkweg ongeveer 100 miljard sterre bevat en duisende ligjare dwarsoorbly, bevat ultra-flou sterrestelsels 'n miljoen keer minder sterre, met minder as 100 duisend sterre (selfs so laag as 'n paar honderd sterre), en dit is aansienlik kleiner, strek oor tien ligjare. Met ons simulasies kan ons hierdie ultra-flou satelliete vir die eerste keer begin modelleer rondom 'n kosmologiese simulasie van 'n Melkweg, wat beteken dat dit 'n paar voorspellings bied vir wat toekomstige opnames sal ontdek. Navorsing in die Munshi Galaxy-groep sluit in die gebruik van hierdie simulasies, wat die "DC Justice League" genoem word en simulasies van uiters hoë resolusie van geïsoleerde dwergstelsels (die "MARVEL-ous Dwerge") om sterrestelselvorming te bestudeer en die aard van donker materie met behulp van sterrestelsels te beperk.

Hierdie simulasies is slegs haalbaar deur kragtige superrekenaars met 'n baie geoptimaliseerde kode te gebruik. Persverklaring hier. Klik hier vir 'n visualisering van 'n simulasie.

Navorsingshoogtepunt:

In a recent study led by graduate student Nickalas Reynolds, a team of scientists peered deep into the Perseus molecular cloud with the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) to produce these images and study IRS3B and A. Reynolds and collaborators determine from their observations that the disk of IRS3B is gravitationally unstable at radii of 200&ndash500 au, and its fragmentation may have recently produced the third protostar in IRS3B (visible as the outer bright spot in the circum-triple disk), which lies at 230 au.

Research Highlight: OU-Apache Point Observatory Partnership

The University of Oklahoma has signed a 3-year lease agreement with the Astrophysical Research Consortium in Sunspot, NM (see the press release ), giving its undergraduate students, graduate students, postdocs, and faculty access to research-grade 3.5m and 0.5m telescopes at the Apache Point Observatory. After being trained to use these facilities on-site in NM, OU astronomers will operate these telescopes from their offices in Norman. The agreement will help elevate OU&rsquos astrophysics research profile and provide invaluable educational training to OU students.


Have we seen a white hole?

In late May 2011, Physorg reported on a paper by Alon Retter and Shlomo Heller, suggesting that a known gamma-ray burst GRB 060614 might have been a white hole.

A black hole, by definition, is a huge mass in a small space. Its gravity is powerful. Light cannot escape it. Hence, a black hole’s blackness.

White holes are the theoretical opposite of black holes. As black holes draw in surrounding stars, dust, passing spaceships – whatever comes too near – so white holes, by definition, would radiate light. Matter can and would escape from white holes into the universe. Both white and black holes were entirely theoretical several decades ago, but now many actual astronomical objects are associated with black holes. Even our home galaxy, the Milky Way, is thought to have a black hole at its heart.

Artist’s concept of a white hole. Via Physorg

The idea of white holes was fashionable for a time in the 1970s. People spoke of wormholes, with a black hole on one end and a white whole on the other. Could these wormholes be tunnels in spacetime through which intrepid travelers could journey instantaneously across vast distances in the universe? But further thought caused people to realize that white holes would be extremely unstable, and hence highly unlikely to exist, in fact so unlikely that no one has talked about them much in recent decades. They are truly fringe science. So far, no astronomical source has been successfully tagged a white hole.

Alon Retter and Shlomo Heller associate the idea of a white hole with the Big Bang – the theoretical beginning of our universe – which, as they say, “was instantaneous rather than continuous or long-lasting,” which presumably gets around the problem of white hole instability. Retter and Heller write:

We thus suggest that the emergence of a white hole, which we name a ‘Small Bang’, is spontaneous – all the matter is ejected at a single pulse. Unlike black holes, white holes cannot be continuously observed rather their effect can only be detected around the event itself.

And that brings us to gamma-ray bursts, which, by definition, are short but exceedingly powerful bursts of gamma rays: the most energetic explosions in the universe.

Image Credit: NASA’s Swift satellite

Retter and Heller propose identifying some gamma-ray bursts with white holes. In particular, they suggest that the gamma-ray burst labeled GRB 060614 – detected by NASA’s Swift satellite on June 14, 2006 – does not fit the normal categories for these objects. Gamma-ray bursts often occur in regions of low star formation, or they are associated with supernovae. GRB 060614 does neither, and thus, say these researchers, this gamma-ray burst might have been a white hole – radiating powerfully and briefly.

GRB 060614 had what is considered a “long duration” burst of gamma rays – 102 seconds. It is sufficiently unusual to warrant an article in Nature, whose lead author (Gehrels) said:

This is brand new territory we have no theories to guide us.

Thus Retter and Heller’s paper – which appears to be self-published and is relatively easy to read – suggesting that:

The observed wealth of different types of gamma-ray burst sources may contain appearance events of white holes.

If indeed the gamma-ray burst GRB 060614 can be shown to be associated with a white hole, the universe has just become a more interesting place!


Astronomers see a black hole eating a star

Black holes are surely one of the most incredible phenomena in the universe. Their masses are so concentrated that their gravitational pull is powerful nothing, not even light, can escape from inside them. We can see black holes only because material being drawn into them – such as stars that wander too close – typically form a rotating disk encircling the hole. Light and other radiation from this disk can be seen by telescopes, and there’s plenty to see. For example, fast-moving jets of material may be ejected from a disk surrounding a supermassive black hole. On June 15, 2018, NASA announced that astronomers have directly imaged the formation and expansion of a fast-moving black hole jet for the first time. Miguel Pérez-Torres, of the Astrophysical Institute of Andalucia in Granada, Spain, and an author on a new study in the peer-reviewed journal Science, described the finding:

Never before have we been able to directly observe the formation and evolution of a jet from one of these events.

A tidal disruption event happens when a star passes too close to a supermassive black hole. Material from the star is drawn into a disk surrounding the black hole. Material then gets ejected out of the disk in huge “jets.” This illustration shows the location of the observed tidal disruption event near the center of the galaxy Arp 299 B. Image via Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF/NASA/STScI.

The observations included 36 scientists from 26 institutions around the world. Scientists observed the powerful jet, in a pair of colliding galaxies called Arp 299, nearly 150 million light-years away, using radio and infrared telescopes such as the National Science Foundation’s Very Long Baseline Array (VLBA) and NASA’s Spitzer Space Telescope.

Individually, these galaxies are known as Arp 299 A and Arp 299 B. At first, astronomers thought the jet was a supernova explosion, since others had been seen in Arp 299 before. But subsequent observations, in 2011, indicated that the radio-emitting portion of the jet showed elongation and growing expansion, showing that it was a jet of material, not a supernova.

Astronomers had already identified the supermassive black hole at the center of Arp 299 B. It is 20 million times more massive than our sun. The material around this black hole is now thought to originate from a passing star more than twice the mass of our sun, which got ripped apart by the black hole’s powerful gravity.

Astronomers also used the Hubble Space Telescope to observe the black hole, both before and after the jet eruption. The rotating material emits both X-rays and visible light. Material in the jets is being ejected at almost the speed of light.

Diagram of the different “parts” of the TDE event (not to scale). Image via Seppo Mattila, Miguel Pérez-Torres et al. 2018 (Science).

Being able to visually see one of these occurrences, known as tidal disruption events, is exciting, since astronomers have directly observed only a few before this.

So how was it discovered? The first hint was all the way back in 2005, when astronomers observed a bright infrared emission coming from the nucleus of one of the colliding galaxies in Arp 299. Later that same year, on July 17, the VLBA noticed a new and unique radio emission coming from the same location. Follow-up observations were done using the Nordic Optical Telescope on the Canary Islands and the Spitzer Space Telescope. According to Seppo Mattila at the University of Turku in Finland, and another author on the new paper:

As time passed, the new object stayed bright at infrared and radio wavelengths, but not in visible light and X-rays. The most likely explanation is that thick interstellar gas and dust near the galaxy’s center absorbed the X-rays and visible light, then re-radiated it as infrared.

Large black holes have such strong gravity they can destroy stars that pass too close to them, and suck in the leftover material. Image via NASA/CXC/M.Weiss.

Observations continued for almost a decade after that, which showed that the radio waves expanded in one direction, at about one-quarter the speed of light. This was consistent with a jet of material being ejected from the disk surrounding the black hole.

The disks form when material is being actively drawn in from nearby towards the black hole. Most of the time, however, black holes are more “quiet.” As noted by Perez-Torres:

Much of the time, however, supermassive black holes are not actively devouring anything, so they are in a quiet state. Tidal disruption events can provide us with a unique opportunity to advance our understanding of the formation and evolution of jets in the vicinities of these powerful objects.

Because of the dust that absorbed any visible light, this particular tidal disruption event may be just the tip of the iceberg of what until now has been a hidden population. By looking for these events with infrared and radio telescopes, we may be able to discover many more, and learn from them.

Being able to witness one of these TDEs in action is a huge bonus for scientists, and it will help them better understand how black holes form and behave, since the “hole” itself (really an extremely dense small object) cannot be seen.

Image via NRAO/AUI/NSF/NASA.

Bottom line: Black holes are one of the most bizarre cosmic phenomena that we know of. The new observations show how black holes can not only suck material in, but also violently eject it as well, making them an even more compelling target of future study.


Are We Living in a Black Hole?

Let's rewind the clock. Before humans existed, before Earth formed, before the sun ignited, before galaxies arose, before light could even shine, there was the Big Bang. This happened 13.8 billion years ago.

But what about before that? Many physicists say there is no before that. Time began ticking, they insist, at the instant of the Big Bang, and pondering anything earlier isn't in the realm of science. We'll never understand what pre-Big Bang reality was like, or what it was formed of, or why it exploded to create our universe. Such notions are beyond human understanding.

But a few unconventional scientists disagree. These physicists theorize that, a moment before the Big Bang, all the mass and energy of the nascent universe was compacted into an incredibly dense—yet finite—speck. Let's call it the seed of a new universe. (See also: "Origins of the Universe.")

This seed is thought to have been almost unimaginably tiny, possibly trillions of times smaller than any particle humans have been able to observe. And yet it's a particle that can spark the production of every other particle, not to mention every galaxy, solar system, planet, and person.

If you really want to call something the God particle, this seed seems an ideal fit.

So how is such a seed created? One idea, bandied about for several years—notably by Nikodem Poplawski of the University of New Haven—is that the seed of our universe was forged in the ultimate kiln, likely the most extreme environment in all of nature: inside a black hole. (See "Star Eater" in this month's National Geographic magazine.)

It's important to know, before we go further, that over the last couple of decades, many theoretical physicists have come to believe that our universe is not the only one. Instead, we may be part of the multiverse, an immense array of separate universes, each its own shining orb in the true night sky.

How, or even if, one universe is linked to another is a source of much debate, all of it highly speculative and, as of now, completely unprovable. But one compelling idea is that the seed of a universe is similar to the seed of a plant: It's a chunk of essential material, tightly compressed, hidden inside a protective shell.

This precisely describes what is created inside a black hole. Black holes are the corpses of giant stars. When such a star runs out of fuel, its core collapses inward. Gravity pulls everything into an increasingly fierce grip. Temperatures reach 100 billion degrees. Atoms are smashed. Electrons are shredded. Those pieces are further crumpled.

The star, by this point, has turned into a black hole, which means that its gravitational pull is so severe that not even a beam of light can escape. The boundary between the interior and exterior of a black hole is called the event horizon. Enormous black holes, some of them millions of times more massive than the sun, have been discovered at the center of nearly every galaxy, including our own Milky Way.

If you use Einstein's theories to determine what occurs at the bottom of a black hole, you'll calculate a spot that is infinitely dense and infinitely small: a hypothetical concept called a singularity. But infinities aren't typically found in nature. The disconnect lies with Einstein's theories, which provide wonderful calculations for most of the cosmos, but tend to break down in the face of enormous forces, such as those inside a black hole—or present at the birth of our universe.

Physicists like Dr. Poplawski say that the matter inside a black hole does reach a point where it can be crushed no further. This "seed" might be incredibly tiny, with the weight of a billion suns, but unlike a singularity, it is real.

The compacting process halts, according to Dr. Poplawski, because black holes spin. They spin extremely rapidly, possibly close to the speed of light. And this spin endows the compacted seed with a huge amount of torsion. It's not just small and heavy it's also twisted and compressed, like one of those jokey spring-loaded snakes in a can.

Which can suddenly unspring, with a bang. Make that a Big Bang—or what Dr. Poplawski prefers to call "the big bounce."

It's possible, in other words, that a black hole is a conduit—a "one-way door," says Dr. Poplawski—between two universes. This means that if you tumble into the black hole at the center of the Milky Way, it's conceivable that you (or at least the shredded particles that were once you) will end up in another universe. This other universe isn't inside ours, adds Dr. Poplawski the hole is merely the link, like a shared root that connects two aspen trees.

And what about all of us, here in our own universe? We might be the product of another, older universe. Call it our mother universe. The seed this mother universe forged inside a black hole may have had its big bounce 13.8 billion years ago, and even though our universe has been rapidly expanding ever since, we could still be hidden behind a black hole's event horizon.