We are searching data for your request:
Upon completion, a link will appear to access the found materials.
Die massa van 'n ster is beperk tot ongeveer 'n paar honderd sonmassas. Die samesmelting skaal sterk met digtheid (dit is waarom die massiefste sterre baie kort lewensduur het). As 'n ster massief genoeg was (bo die Eddington-grens), sou die stralingsdruk dit uitmekaar waai.
Nou het 'n swart gat ook bestraling, maar per definisie kan dit nie ontsnap nie weens swaartekrag. Maar is daar op een of ander manier 'n limiet van die grootte? Stel jou voor dat al die materie in die heelal 'n swart gat gevorm het. Moet dit moontlik wees of is daar 'n wet wat die skepping daarvan verbied?
Algemene relatiwiteit beperk nie die grootte van 'n swart gat nie, en ons het goeie (indirekte) waarnemings van swart gate met 'n massa van meer as 'n miljard sondes.
Swart gate is nie voorwerpe wat deur swaartekrag aanmekaar gehou word nie en wat uitmekaar geruk kan word as die kragte wat teen die swaartekrag teëstaan vergroot word. Dit is (in GR) singulariteite: 'n volledige ineenstorting van die saak tot 'n punt. Daar is geen 'voorwerp' in 'n swart gat wat straling kan uitstraal nie.
As al die materie in die heelal 'n swart gat sou wees, dan sou die eenmaligheid in al ons toekoms wees. Ons sou die enkelheid nie 'sien' nie, want dit is in die toekoms, nooit in die verlede nie. In werklikheid kan 'n heelal waarin een swart gat is, eerder lyk soos die een waarin ons leef.
Daar is geen teoretiese beperking nie. As u genoeg energie gehad het om sterre of sterrestelsels te verskuif, sou u teoreties 'n swart gat kon voer totdat dit geweldig groot geword het, selfs groter as byvoorbeeld die Melkweg. Maar daar is praktiese perke wat swart gate waarskynlik nie sal laat groei nie.
Die twee redes hiervoor is dat swart, swart gate nie doeltreffend is om materie in te neem nie. Hulle kan soveel as 90% van die energie uit die materie wat daarin val, uitspuug, en 2) sodra hulle 'n sekere grootte bereik, is swart gate te groot om aanwasskywe te vorm, dus is materie geneig om om hulle te wentel eerder as om 'n tregter te maak in hulle.
Bron en Bron.
Wat u 2de vraag betref
Stel jou voor dat al die materie in die heelal 'n swart gat gevorm het. Moet dit moontlik wees of is daar 'n wet wat die skepping daarvan verbied?
Ek het self hieroor nagedink en ek weet nie wat die antwoord is nie. Is daar 'n groot tyd wat Donker Energie gravitasie sou oorkom? Donker energie wat binne die swart gat werk, kan die gravitasie verby 'n sekere grootte oorkom, maar dit is net my beginner-bespiegeling, en ek dink die swart gat sal miljarde ligjare oor moet neem om dit te laat gebeur.
Ek weet nie wat die antwoord is nie. Ek sou egter nuuskierig wees as iemand dit wel doen.
Volgens 'n artikel in die NewScientist is daar 'n natuurlike grootte limiet:
As swart gate in die harte van sterrestelsels tot 50 miljard keer die massa van ons son opswel, kan dit die skywe van die gas verloor wat hulle as kosmiese voerkrale gebruik.
Die meeste sterrestelsels het 'n supermassiewe swart gat in hul middel. Rondom dit is 'n gebied van die ruimte waar gas in 'n skyf wentel. Die gas kan energie verloor en na binne val en die swart gat voed. Maar dit is bekend dat hierdie skywe onstabiel is en geneig is om tot sterre te verbrokkel.
Maar daar was waarnemingswenke dat so 'n limiet moes bestaan. In 2008 het 'n onafhanklike groep onder leiding van Priya Natarajan van die Yale Universiteit en Ezequiel Treister van die Universiteit van Concepcion in Chili besin oor hoeveel swart gate in die vroeë heelal gesmul het en die vrye gas wat in onlangse tye beskikbaar is om te sluk.
Gegewe die hoeveelheid swart gate wat geëet het sedert die aanbreek van die heelal, sou hulle betoog, sou die gulsigste mense tot ongeveer 50 miljard sonmassas kon groei.
Dit kom dus neer op 'n semantiese argument. Die boonste perk sou nie 'n pyhsiese limiet wees nie - as u twee van hierdie 50 miljard-massas kon op een of ander manier saambring, sou hulle saamsmelt tot een van 100 miljard sonmassas, maar een van wat ek 'eetgeleentheid' sal noem. Uiteindelik sal 'n swart gat al die gas op 'n toeganklike afstand eet en nie meer kan groei nie.
Hoe groot kan swart gat word? Is daar 'n beperking?
As u met & quotbig & quot bedoel ruimtelike uitbreiding, is daar regtig geen manier om hierdie vraag te beantwoord nie.
Die swart gat self is uniek, wat beteken dat dit hoegenaamd geen volume het nie. Dus word die grootte van swart gate meestal gemeet aan die radius van sy gebeurtenishorison (of Schwarzschild-radius).
Die grootte van die Schwarzschild-radius is eweredig aan die massa van die swart gat. Aangesien die massa van 'n swart gat geen boonste grens het nie, kan die & kwote grootte & quot van 'n swart gat teoreties willekeurig groot wees.
Laat ons begin met die triviale antwoord: 'n gebeurtenishorison met 'n swart gat kan nie groter wees as die heelal nie, dus is daar 'n boonste grens daar. Aangesien materie in die heelal in sterrestelsels verenig lyk, en omdat die heelal uitbrei, en omdat die afstande tussen sterrestelsels so groot is dat in die toekoms selfs naburige sterrestelsels vinniger van mekaar sal terugtrek as lig, lyk dit asof stel die boonste limiet op die massa van swart gate op ongeveer die ekwivalent van die massa van 'n sterrestelsel of meer, so daar is 'n ander boonste limiet wat blykbaar nie breekbaar is met ons huidige begrip van die heelal nie.
Wat 'n teoretiese beperking betref, aangesien die verspreidingstempo van swart gate omgekeerd eweredig is aan hul radius van die gebeurtenishorison, behoort daar geen teoretiese beperking te wees nie, behalwe 'n onbekende fisika wat nog ontdek is.
Die swart gat self is uniek, wat beteken dat dit hoegenaamd geen volume het nie.
Ek wil iets sê, is dit nie effens onakkuraat nie? Is dit nie slegs 'n waarneming vir 'n waarnemer van buite nie, maar binne die vervorming van die Riemann-manifold, moet u 'n betekenisvolle maatstaf kan bedink? Daarom het dit geen definieerbare volume van buite (normale ruimte) nie, maar binne die & onoordraagbare grens van die vervorming van die R-verdeelstuk & quot, kan dit steeds 'n betekenisvolle volume-maatstaf hê?
Ek & # x27m is eintlik nuuskierig, want hoewel ek dit kan sien as 0 volume, sien ek dit terselfdertyd as 'n vereenvoudiging.
Dit lyk na goeie inligting, aangesien dit omtrent die eerste twee paragrawe van die wiki op swart gate is, maar as leek stel ek nog steeds belang in die vraag hoe groot hulle kan word? Is daar beperkings of afwykings? Of miskien is die grootste swart gat wat waargeneem is? Wat maak 'n swart gat supermassief? En is daar enige punt daarin om die fotonfeer aan die orde te stel?
Die swart gat self is 'n unieke karakter
Die algemene definisie van & quotblack hole & quot is iets in die lyn van & quotthat ruimtetydstreek waaruit niks kan ontsnap nie & quot. Afgesien van die woordeskat, is u finale antwoord korrek.
Is daar 'n wiskundige rede waarom 'n swart gat 'n enkelvoud is, of is daar nog die moontlikheid dat 'n swart gat volume het, maar dit is nie meetbaar nie as gevolg van die onopsigtelike aard van die gebeurtenishorison?
Ja, dit is basies die antwoord. Algemene relatiwiteit plaas geen beperking op die grootte van 'n swart gat nie.
Daar kan 'n praktiese beperking wees wat gebaseer is op die verspreiding van materie in die heelal, dit wil sê gegewe die uitbreiding van die heelal, miskien is daar geen konsentrasie van materie groter as byvoorbeeld 'n sterrestelselgroep wat ooit bestaan nie sal kom naby genoeg om 'n swart gat te vorm. Maar dit is nie regtig 'n fundamentele beperking nie.
Is dit moontlik dat 'n swart gat self kan vou & # x27?
'N Eenduidigheid? As die & quotsingularity & quot wat voor oerknal was?
Die boonste grens van 'n swart gat is die kosmiese horison. 'N Swart gat kan nie groter word as die kosmiese horison nie omdat hulle in verskillende rigtings quotsuck & quot.
Die kosmiese horison is die gevolg van donker energie, en dit behoort nie verbasend te wees nie. 'N Ander manier om my antwoord te verwoord, is dat donker energie die grootte van swart gate beperk. Dit is sinvol omdat donker energie ('n klein bietjie) werk om u van 'n swart gat af te trek as u daarin val. Hierdie donker energiekrag (meer akkuraat, versnelling) verminder die deursnee van die swart gat en die horison.
Ons het feitlik 'n groot knal gehad, en die materie is in die vroeë heelal ongeveer op groot skale versprei. Algemene relatiwiteit word op hierdie skaal lekker, want ons is in 'n Anti-de-Sitter-ruimte (glo ek). As materie volkome eweredig versprei is, sou daar glad nie swart gate bestaan nie. Natuurlik het klein skommelinge in materieverspreiding die heelal laat ontwikkel tot struktuur, en swart gate is 'n gevolg van hierdie struktuur. Met verloop van tyd groei hierdie inhomogeniteite en as daar geen donker energie is nie, sal swart gate konsolideer totdat hulle die hele heelal oorheers. Onthou, digtheid van 'n swart gat neem af met grootte. Wanneer twee swart gate saamsmelt, neem die resulterende swart gat dus meer volume in beslag. Dit volg dan dat hulle met meer samesmeltings meer en meer ruimte sal inneem en minder ruimte vir ons sal oorlaat.
Om meer besonderhede te gee, kan swart gate en kosmiese horison saamsmelt. Ek sê hulle quotsuck & quot in verskillende rigtings, maar so ook twee gewone swart gate. U moet 'n paar truuks toepas om die idee van die kosmiese horison saam te voeg met ander swart gate. Stel jou voor dat jy plat lê en na die lug kyk. As u die bome se toppe in 180 grade rondom u kan sien, besef u dat die & quothorizon & quot eintlik 'n sirkel is. Dit is omdat u visie self sferiese nie-Euclidiese meetkunde is. Swart gate verdraai die ruimte, net soos donker energie. Namate die grootste swart gat naby u groei tot 'n grootte wat vergelykbaar is met die kosmiese horison, gebeur daar iets vreemds - hulle begin albei dieselfde optree. Die heelal self word niks meer as 'n dun strook tussen twee horisonne nie.
In ons heelal se lot sal die konsolidasie en groei van swart gate meeding met die krimpende grootte van ons kosmiese horison. U kan hier 'n verslag van 'n ware kundige in die aanvaarde antwoord lees:
Selfs as iemand algemene relatiwiteit redelik goed verstaan (wat ek myself graag sou wou reken), verstaan hulle miskien nie die globale opvatting van algemene relatiwiteit nie, aangesien dit relevant is vir die vroeë heelal of die uiteindelike dood van die heelal. Dit behels 'n paar addisionele vlakke van kompleksiteit en is uiters teoreties sowel as filosofies.
Lees asseblief die onderwerp. Die lot van die heelal is ook die lot van u atome.
Die beperking op hoe groot swart gate kan groei, is verbasend
Die supermassiewe swart gate in die sentrums van sterrestelsels is die mees massiewe voorwerpe in die heelal. Die een in die middel van ons Melkweg is so swaar soos 4 miljoen sonne, en sterrekundiges het voorbeelde opgemerk wat miljarde sonnes weeg. Maar hoe groot kan hulle word? Een astrofisikus sê daar is 'n perk: 'n opvallende 50 miljard sonne. 'N Swart gat groei deur 'n aanwasskyf van gas en stof wat daaromheen wentel, af te voer (foto). Wrywing in die skyf laat materiaal na binne dryf totdat dit voor die swaartekrag van die swart gat swig en opgeslurp word. Hierdie proses verhit die gas tot enorme temperature sodat dit warm gloei en baie gulsige swart gate maak die gas so helder dat dit ver oor die heelal as 'n kwasar gesien kan word. Maar uiters massiewe swart gate kan onstabiliteit in hul aanwas-skywe veroorsaak wat die gas en stof laat ineenstort tot vormende sterre, wat beter is om die swaartekrag van die swart gat te ontduik. Soos navorsers hierdie maand aanlyn berig in die Maandelikse kennisgewingsbriewe van die Royal Astronomical Society, 'n swart gat van so groot as 50 miljard sonne, sal waarskynlik veroorsaak dat sy hele aanwasskyf in sterre klomp en dus niks meer is om aan te voed nie, wat die groei daarvan sal stop. Daar is 'n mate van hoop vir hierdie kosmiese hemde: hulle kan steeds groei deur ander supermassiewe swart gate op te sluk.
Daniel Clery
Daniël is WetenskapSe senior korrespondent in die Verenigde Koninkryk, wat astronomie-, fisika- en energieverhale sowel as Europese beleid dek.
Sterrekundiges ontdek die boonste massamark vir swart gate
Volgens nuwe navorsing onder leiding van 'n astrofisikus van die Yale blyk daar 'n boonste grens te wees aan hoe groot die heel grootste swart gate in die heelal kan word.
Sodra dit as seldsame en eksotiese voorwerpe beskou is, is daar nou bekend dat swart gate dwarsdeur die heelal bestaan, met die grootste en mees massiewe voorkoms in die sentrums van die grootste sterrestelsels. Daar is getoon dat hierdie 'ultra-massiewe' swart gate massas van meer as een miljard keer die van ons eie son het. Nou het Priyamvada Natarajan, medeprofessor in sterrekunde en fisika aan die Yale Universiteit en 'n genoot by die Radcliffe Institute for Advanced Study, getoon dat selfs die grootste van hierdie swaartekragmonsters nie vir ewig kan bly groei nie. In plaas daarvan lyk dit asof hulle hul eie groei bekamp - sodra hulle ongeveer 10 miljard keer die massa van die son ophoop.
Hierdie ultramassiewe swart gate, wat in die middelpunt van reuse elliptiese sterrestelsels in groot sterrestelselsgroeperings voorkom, is die grootste in die bekende heelal. Selfs die groot swart gat in die middel van ons melkwegstelsel is duisende kere minder massief as hierdie kolomme. Maar hierdie reusagtige swart gate, wat massa ophoop deur materie uit die naburige gas, stof en sterre in te suig, lyk nie in staat om buite hierdie limiet te groei nie, ongeag waar en wanneer dit in die heelal voorkom. 'Dit gebeur nie net vandag nie,' het Natarajan gesê. 'Hulle sluit af in elke tydvak in die heelal.'
Die studie, wat in die maandelikse kennisgewings van die Royal Astronomical Society (MNRAS) verskyn, verteenwoordig die eerste keer dat 'n boonste massamark vir swart gate afgelei is. Natarajan gebruik bestaande optiese en X-straaldata van hierdie ultra-massiewe swart gate om aan te toon dat, om die verskillende waarnemings konsekwent te kan hou, die swart gate in werklikheid op 'n stadium in hul evolusie moet afskakel.
Een moontlike verklaring wat Natarajan voorgehou het, is dat die swart gate uiteindelik die punt bereik wanneer hulle soveel energie uitstraal as hulle hul omgewing verbruik, sodat hulle die gasvoorsiening wat hulle voed belemmer, wat die vorming van die nabygeleë ster kan onderbreek. Die nuwe bevindings het gevolge vir die toekomstige studie van sterrestelselvorming, aangesien dit lyk asof baie van die grootste sterrestelsels in die heelal saam met die swart gate in hul sentrums ontwikkel.
'Bewyse neem toe vir die sleutelrol wat swart gate speel in die proses van sterrestelselvorming,' het Natarajan gesê. "Maar dit blyk nou dat dit waarskynlik die primadonnas van hierdie ruimte-opera is."
Stel limiete vir swartgatvraat
Deur: Allen Zeyher 15 Januarie 2016 
3
Kry sulke artikels na u posbus gestuur
Swart gate kan 'n beperking hê op hoeveel hulle in die publieke oog kan eet.
Kunstenaarsweergawe van 'n supermassiewe swart gat. Die swart gat self is donker, maar hierdie gediertes kan van regoor die waarneembare heelal gesien word deur die lig wat uit die aanwasskywe wat hulle voer, uitstraal.
NASA / JPL-Caltech
Selfs die mees vraatige swart gat bereik 'n punt wanneer dit homself wegstoot van die openbare buffetlyn, en verkies om eerder die lekkernye op die slinkse manier in te sluip.
Volgens berekeninge van Andrew King (Universiteit van Leicester, UK en Universiteit van Amsterdam, Nederland) is die vraatgrens van 'n swart gat ongeveer 50 miljard keer die massa van die son. Deur misleidende eenvoudige redenasies wat op 11 Februarie gepubliseer is Maandelikse kennisgewingsbriewe van die Royal Astronomical Society, King wys dat sodra 'n swart gat hierdie massa bereik, die skyf gas wat as die swart gat se aandete-buffet opgetree het, uitmekaar begin verbrokkel en onder sy eie gewig in sterre stort.
Die gasagtige skyf wat groeiende swart gate voed, stel ons in staat om hierdie donker voorwerpe te sien, selfs uit 'n verre heelal wat minder as 1 miljard jaar oud is. Neem die gas weg en u neem die sigbare en ultraviolet lig weg wat 'n swart gat se geknor aandui.
"As die swart gat baie massief is, dan sal die gasskyf ooreenstemmend groot en massief moet wees," verduidelik Zoltan Haiman (Columbia Universiteit). "Die hoofgedagte in King se koerant is dat die gas in so 'n skyf bo 'n sekere massa gravitasie-onstabiel sou wees - dit wil sê, dit sou onder sy eie gewig in klonte ineenstort voordat die gas na binne in die swart gat kan tregter."
Met ander woorde, selfs die geweldige swaartekrag van 'n 50 miljard sonmassa met 'n sonmassa kan nie die swaartekrag wat die omliggende materie saamvat, oorkom nie.
"Ek vind hierdie idee baie oortuigend," sê Haiman.
Maar dit wil nie sê dat die swart gat heeltemal ophou groei nie. Dit moet net die massa in die geheim verslind, sonder om enige lig uit te straal. 'N Ster kan toevallig direk daarin val, heel insluk, of dit kan saamsmelt met 'n ander swart gat.
Sterrekundiges het swart gate met massas van ongeveer 10 miljard Suns gevind, naby King se teoretiese limiet, maar hulle het dit gevind deur te soek na die aanwasskyf se baken van lig. "Die massalimiet beteken dat hierdie massas nie groter is as die wat ons ken nie, want daar sal nie 'n ligskyf wees nie," het King in 'n persverklaring gesê.
Tog is dit moontlik dat selfs groter hemde stil kan sit in nabygeleë galaktiese sentrums. Om dit te vind, sal sterrekundiges hulself moet wend tot meer indirekte opsporingsmetodes, soos gravitasie-lens.
Is daar 'n beperking op die grootte van 'n swart gat? - Sterrekunde
Wat is die tipe materie wat 'n swart gat vorm? Of is dit hoegenaamd saak? As die superdigte materiaal voortdurend saamgepers word, waar eindig dit uiteindelik? Daar moet sekerlik 'n limiet wees of word dit in energie ingedruk?
Die materie wat in 'n swart gat val, verskil nie van die materie waaruit die res van die heelal bestaan nie. Die fisika soos ons dit tans verstaan, breek egter in die middel van 'n swart gat af.
Ons dink ons verstaan wat in uiterste swaartekrag gebeur (dit is algemene relatiwiteit), en ons dink dat ons verstaan wat op mikroskopiese skale gebeur (dit word kwantummeganika / fisika genoem), maar as die twee saamgevoeg word, breek die teorieë af en ons het geen idee wat gaan aan.
Slegs 'n gravitasieteorie wat versoenbaar is met kwantummeganika (dikwels kwantumgravitasie genoem), kan die fisika 'binne' 'n swart gat beskryf. Tans bestaan daar nie so 'n teorie nie, alhoewel verskeie fisici regoor die wêreld daaraan werk. Totdat hulle (of ander) met 'n antwoord vorendag kom, sal ons nie weet wat in die middel van 'n swart gat bestaan nie.
Hierdie bladsy is laas op 27 Junie 2015 opgedateer.
Oor die skrywer
Jagadheep D. Pandian
Jagadheep het 'n nuwe ontvanger vir die Arecibo-radioteleskoop gebou wat tussen 6 en 8 GHz werk. Hy bestudeer 6,7 GHz metanol masers in ons Galaxy. Hierdie masers kom voor op plekke waar massiewe sterre gebore word. Hy behaal sy doktorsgraad aan Cornell in Januarie 2007 en was 'n postdoktor aan die Max Planck Insitute vir Radiosterrekunde in Duitsland. Daarna werk hy by die Institute for Astronomy aan die Universiteit van Hawaii as die Submillimeter Postdoctoral Fellow. Jagadheep is tans by die Indian Institute of Space Scence and Technology.
Beelde van swart gate
Swart gate hou 'n byna mitiese trekpleister vir leek sowel as wetenskaplike. 'N Swart gat is 'n voorwerp wat so massief en kompak is dat swaartekrag voorkom dat selfs lig ontsnap. Die gravitasie-effek van 'n swart gat op nabygeleë voorwerpe lewer dwingende indirekte bewyse dat dit bestaan, maar die uiteindelike bewys moet nog kom - 'n direkte beeld van die 'swart kolletjie'.
Op bladsy 160 van hierdie uitgawe, Kontant et al. 1 bied die eerste laboratoriumdemonstrasie aan van 'n X-straal-interferometer wat nuttig sal wees vir sterrekundiges. Hulle benadering sal dit baie makliker maak om die hoekresolusie van 0,1 tot 1,0 mikrosekondes te bereik wat nodig is om 'n röntgenfoto van swart gate in die middel van nabygeleë sterrestelsels te verkry. Sterrekundiges verdeel die lug in hoekgrade, sodat 90 ° die afstand van die horison tot 'n punt direk bokant is (daar is 60 boogminute in 'n graad en 60 boogsekondes in 'n minuut). Behalwe vir die bevrediging van ons nuuskierigheid oor hoe die streek rondom 'n swart gat lyk, sal hierdie vooruitgang ons ook in staat stel om die effekte wat voorspel word deur Einstein se algemene relatiwiteitsteorie direk waar te neem onder die mees ekstreme gravitasievelde. Dit sal ook 'n formidabele instrument bied wat nuwe uitsigte op 'n wye verskeidenheid astronomiese verskynsels sal open.
Die X-straalband is die belangrikste jagveld vir die vind en bestudering van swart gate, soos blyk uit die eerste bona fide 'swartgatkandidaat', Cygnus X-1, 'n röntgenbron wat in die 1960's ontdek is. Helder X-strale is die gevolg van groot hoeveelhede gravitasie-energie wat vrygestel word, aangesien die swart gat materiaal van 'n nabygeleë ster of binne sy gasheerstelsel trek. Hierdie materiaal vorm 'n kolkende wentelende skyf wat in die rigting van die swart gat val - net soos die vloei van water in 'n drein (Fig. 1). Naby die 'gebeurtenishorison', die teoretiese grens van 'n swart gat waarbinne niks kan ontsnap nie, verhit wrywing die materiaal tot baie miljoene kelvin, wat meestal as X-strale uitgestraal word. Die swaartekrag van die swart gat veroorsaak verdraaiing van ruimtetyd wat op die opkomende X-strale afgedruk word. Waarnemings van supermassiewe swart gate in die middel van nabygeleë sterrestelsels het hierdie handtekening reeds in die spektrale eienskappe van X-strale 2 geopenbaar.
Top, 'n beeld van die Hubble-teleskoop van die M87-sterrestelselkern, waar waarskynlik 'n swart gat met 'n massa van drie miljard keer die son sal wees. Onder, 'n simulasie van hoe die swart gat kan lyk 3 as u neerkyk op 'n skyf materiaal wat om die gat draai. Die hoekgrootte wat die swartgatgebeurtenishorison op die lug onderkry, is tussen 3 en 6 mikrosekondes, afhangende daarvan of die swart gat maksimaal draai.
Die verhoging van die hoekoplossing van teleskope is een van die grootste doelstellings van die sterrekunde, maar dit is nooit maklik nie. Selfs die perfekste teleskoop word uiteindelik beperk deur die grootte van die opening, ook bekend as die afbrekingslimiet. Dit word bepaal deur die golflengte van die inkomende lig gedeel deur die deursnee van die teleskoop. Hoe groter die teleskoop, hoe beter kan die hoekoplossing word. Die Hubble-ruimteteleskoop het 'n deursnee van 2,4 meter met 'n hoekresolusie van 0,1 boogsekonde, wat naby die diffraksiegrens is. Om 'n resolusie van mikro-sekondes te bereik, sal die Hubble-teleskoop-deursnee 100.000-voudig vergroot tot 240 kilometer.
Gelukkig is daar 'n manier om so 'n oplossing te bereik sonder om onmoontlike groot teleskope te bou. 'N Interferometer kombineer die lig van verskeie klein teleskope om 'n beeld te skep met 'n resolusie asof dit van 'n veel groter teleskoop kom. Die liggolwe van elke teleskoop bemoeilik mekaar om interferensierande (bande van lae en hoë intensiteit) te skep, wat binne 'n rekenaar weer in werklike beelde omskep kan word. Vir interferometers op die meeste golflengtes vervang die afstand tussen die teleskope die deursnee van die teleskoop om die diffraksiegrens te bepaal. Radiosterrekundiges het die eerste keer hierdie tegniek gebruik om 'n groot toename in hoekoplossing te maak met teleskope-skeidings wat oor die vastelande strek en selfs die ruimte in.
X-straalteleskope in die algemeen is moeilik om te bou, omdat X-strale slegs teen 'n baie vlak hoek tot die optiese oppervlak (1 graad of minder) reflekteer, die weidingsinsidensie genoem. Om 'n ware fokus te verkry, moet dit twee keer weerspieël word vanaf presies gekonstrueerde hiperboliese en paraboliese oppervlaktes. Hierdie oppervlaktes is in werklikheid geneste silinders wat duur is om volgens die vereiste presisie te vorm. Om sake verder te bemoeilik, moet X-straalteleskope in die ruimte geplaas word, omdat X-strale nie die aarde se atmosfeer binnedring nie. Die Chandra X-ray Observatory, wat onlangs bekendgestel is, is die nuutste tegnologie in X-straalbeelding, waarvan die optika 'n paar honderd miljoen Amerikaanse dollars gekos het om te bou. Chandra behaal 'n indrukwekkende | resolusie van ongeveer 0,5 boogsekondes, maar dit is nog ver van die diffraksiegrens. Die bou van 'n diffraksiebeperkte X-straalteleskoop, wat nog te sê van 'n X-straal-interferometer wat die ketel rondom 'n swart gat kan beeld, het nog altyd 'n verre droom gelyk.
Kontant et al. 1 neem wat aanvanklik 'n nadeel lyk - dat X-strale slegs onder vlak hoeke weerkaats - en maak dit 'n voordeel. In plaas daarvan om duur röntgenstrale te fokus, gebruik hulle eerder twee stelle maklike, plat spieëls om inkomende röntgenstrale saam te stuur om interferensiefrense te skep. 'N Tweedimensionele beeld word geskep deur baie stelle van hierdie franje te kombineer wat onder verskillende draaihoeke geneem word. Omdat die X-strale onder vlak hoeke weerkaats word, is die toegelate variasies in die posisie van die plat spieëls ongeveer 100 keer groter as vir 'n tradisionele (normale voorkoms) spieël wat op dieselfde golflengte werk. As u 'n röntgenopsporing 500 kilometer agter die spieëls plaas, sou die rande versterk word deur die afstand en sou dit gemeet kon word met die detektors wat vandag bestaan.
Daar is egter steeds 'n paar tegnologiese hindernisse. Selfs teen baie kort röntgengolflengtes is 'n teleskoop-skeiding van 100-1.000 meter nodig om die vereiste hoekoplossing te bereik. Dit vereis 'n vloot van tot 33 ruimtetuie wat optiese spieëls dra, wat in formasie met 'n ruimtelike presisie van 20 nanometer vlieg, plus 'n detector-ruimtetuig 500 kilometer agter die spieël. Dit is skrikwekkend volgens die hedendaagse standaarde, maar waarskynlik nie meer as missies wat deur die Amerikaanse en Europese ruimteagentskappe (NASA en ESA) oorweeg word nie, soos die Darwin-infrarooi-ruimte-interferometer, wat na planeetgrootte buite ons sonnestelsel kan soek. 'N' Pathfinder'-missie om 'n X-straal interferometer te bou met 'n skeiding van een meter tussen die teleskope, sodat die X-straaloptika alles op een ruimtetuig is, is 'n redelike eerste stap. Dit word reeds by NASA bestudeer, met die tegniek van Cash en kollegas as die beginontwerp (Fig. 2). Die Pathfinder sou 'n voorloper wees van 'n veel groter Microarcsecond X-ray Imaging Mission (MAXIM) wat nodig is om 'n swart gat te beeld. Maar selfs as 'n eerste stap sou die Pathfinder 'n indrukwekkende verbetering van 1000 keer bo die Chandra X-ray Observatory bied, wat sterrekundiges in staat stel om die kroon van ander sterre te bestudeer.
Dit is hoe die instrument wat deur Cash et al ontwikkel is. 1 in die laboratorium sou vergroot word om 'n praktiese ruimteteleskoop te maak. 'N Missie word reeds by NASA oorweeg vir 'n bekendstelling in ongeveer 2015 en sal 'n hoekoplossing bied wat 1000 keer groter is as die Chandra X-ray Observatory wat onlangs bekendgestel is.
20+ wonderlike feite oor swart gate
Feit 1: Die swaartekrag is so hoog in swart gate dat dit swaartekragtydverwyding veroorsaak. Dit is 'n verskynsel waarin die tyd vertraag as gevolg van swaartekrag. 'N Interessante feit is dat tyddilatasie ook kan plaasvind wanneer die snelheid toeneem, wat gewoonlik deur ruimtevaarders ervaar word. Dit word 'snelheidstydverwyding' genoem.
Feit 2: Swart gate het 'n geleentheidshorison! 'N Gebeurtenishorison verwys na die streek rondom 'n swart gat waarbinne 'n voorwerp ingesuig sal word onder die invloed van die groot krag van swaartekrag wat in swart gate woon. Voorwerpe aan die grens van hierdie horison is heeltemal veilig, maar as u die grens oorskry, gee dit die liggaam aan die hoë krag van die swaartekrag.
Feit 3: Swart gate het 'n baie hoë digtheid. U kan dit voorstel as om die aarde in 'n klein bol van ongeveer 9 millimeter in deursnee te pas. Die massa is styf verpak binne 'n ongelooflike klein ruimte. Dus is die digtheid, aangesien dit die massa per volume volume is, baie hoog.
Feit 4: Swartgate groei steeds omdat enigiets (vloeistof, gas of vaste stof) wat die horison van die gebeure oorsteek, ingesuig word. Swartgate het dus die potensiaal om oneindig groot te word en staan bekend as supermassiewe swart gate wanneer hulle onbeduidende hoeveelheid materiaal gesuig het. in vergelyking met ander swart gate.
Feit 5: Stephen Hawking het die teorie dat swart gate hul massa in die vorm van straling verloor en na 'n tydperk van konstante verlies aan massa as bestraling, verdamp hulle uiteindelik.
Feit 6: Swartgate krimp af tot 'n kleiner grootte as die grootte van 'n elektron ('n sub-atoomdeeltjie). In hierdie stadium bereik dit 'n grootte wat bekend staan as Planklengte (1,62 x 10-35 m). Hierdie lengte is die kwantumgrootte limiet. Teoreties kan geen voorwerp kleiner wees as dit nie en daar is geen instrument wat kan meet nie.
Feit 7: Die geleentheidshorison is net die grens van die Swart Gat, nie die kern van die Swart Gat nie. Daar word na die kern van die Black Hole verwys as 'Singularity'. Die punt van singulariteit is die uiteindelike vernietigingspunt, niks ontsnap ongeskonde nie. Daar kan absoluut niks op daardie stadium oorleef nie!
Feit 8: As 'n mens nader aan 'n swart gat beweeg, raak dinge eenvoudig verdraai. Die geweldige swaartekrag van die swart gate het die vermoë om die ruimte self te verdraai. Hierdie vervorming is diep omdat swart gate vinnig draai, maar dit is 'n oneindige regressie van verwringings.
Feit 9: Sterre draai en hou aan om dit te doen, selfs na hul dood. Dit dui aan dat hulle aanhou draai, selfs nadat hulle swart gate geword het. Die swart gat wat daaruit voortvloei, hou steeds vinniger aan as dit verdamp en uiteindelik tot Planklengte krimp. Selfs as hulle die Planklengte behaal, bly hulle draai. Die draai en die ongelooflike hoë gravitasiekrag verdraai dus alles rondom hulle (voorwerpe binne die gebeurtenishorison).
Feit 10: Ruimtewetenskaplikes het gepostuleer dat enigiets wat vinniger as die ligspoed kan beweeg (3 x 10 8 ms -1) die swart gat kan ontsnap! Die spoed van die lig moet egter deur geen voorwerp oorskry word nie.
Feit 11: 'N Direk eweredige verband bestaan tussen die grootte en massa van 'n swart gat. Probeer die grootte van 'n swart gat te meet, kan 'n oefening in nutteloosheid wees. Dus staan 'n alternatiewe metode om die meting te kry bekend as 'Schwarzschild-radius'.
Feit 12: Die naaste swart gat van die aarde ongeveer 16 vierkante kilometer daarvandaan. Dit is gelyk aan ongeveer 1600 ligjare ('n ligjaar is gelykstaande aan die afstand wat lig in 'n gemiddelde sonjaar aflê).
Feit 13: Daar is 'n supermassiewe swart gat in die middel van ons Melkweg (dws die sterrestelsel waaraan ons sonnestelsel behoort). Die swart gat word 'Boogskutter A *' genoem. Die punt van 'n enkelvoud van Boogskutter 'n Ster het 'n massa gelykstaande aan die massa van 4 miljoen sonnestelsel. Die swart gat is op 'n veilige afstand van ongeveer 30 000 ligjaar van ons af op aarde.
Feit 14: Volgens die wetenskaplikes het die Swartgat in die middel van ons Melkweg (Boogskutter A *) lewe gekry nadat 'n ster ongeveer 2 miljoen jaar gelede ontplof het! Daardie gebeurtenis staan bekend as 'Seyfert Flare'.
Feit 15: Stralings van die Seyfert Flare ongeveer 2 miljoen jaar gelede was ongeveer 100 miljoen keer kragtiger as die oorblywende bestraling wat ons vandag ervaar. Wetenskaplikes glo dat die ontploffing so groot moes wees dat dit van die aarde af sigbaar was!
Feit 16: Daar is ontdek dat, in teenstelling met die algemene mening, die swart gat nie net suig nie, maar ook die vermoë het om materiaal uit te straal. Die emissiesnelheid is ongeveer dieselfde as die ligsnelheid (ongeveer 3 x 108 m / s)
Feit 17: 'N Tipiese voorbeeld van 'n uitlatende swart gat is deur wetenskaplikes op 'n afstand van ongeveer 1,5 miljard ligjaar van die aarde gesien. Dit is egter nie in ons sterrestelsel geleë nie. Die ontdekking is gemaak met behulp van 'n verskeidenheid gevorderde radioteleskope. Die teleskope is so kragtig in die mate dat materiale wat deur die Black Hole uitgestraal word, reg uit die sterrestelsel geblaas is.
Feit 18: A recent study by space scientists revealed that even the supermassive Black Hole living at the heart of our galaxy- Sagittarius A*- emits material too. These emitted materials are energetic particles shot out in space along the spin axis of the Black Hole creating an impression of a straight beam right through the center of the Black Hole.
Fact 19: Black holes look much more like spheres than funnels (as commonly illustrated in most textbooks).
Fact 20: Whenever an object or body crosses the event horizon of a black hole, it is not crushed but stretched under the intense force of gravity present in the black hole. Interestingly, this stretching process is referred to as ‘spaghettification’.
Fact 21: Black holes are not exactly the same. There are three major classes into which black holes can be classified based on the amount of energy exerted by blackholed when they distort space i.e Electrical black holes, Simple spinning black holes and Spinning electrical black holes.
Fact 22: Static sounds can be detected around the event horizon of black holes. The sound could be attributed to the immense gravitational pull which breaks down particles in the black holes environs traveling at the speed of light!
Fact 23: Life-supporting elements such as Iron and Carbon are believed to be produced from objects broken into sub-atomic particles in the event horizon of a black hole.
Fact 24: Contrary to popular belief that Albert Einstein was the developer of the theory of black holes, Pierre-Simon Laplace (1796) and John Mitchell (1783) were the first people to propose the concept of ‘dark stars’.
They described black holes as objects which when compressed into a small radius would exhibit an escape velocity which exceeds the speed of light. However, John Wheeler, in the 20th century, coined the term ‘black hole’ and described it as an object which absorbs all the light reaching it without reflecting any portion.
- Black holes. Retrieved from: https://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/black-holes
- Black holes: Facts, Theory & Definition. By Nola Taylor Redd (2017, October, 20). Retrieved from: https://www.space.com/15421-black-holes-facts-formation-discovery-sdcmp.html
About Sonia Madaan
Sonia Madaan is a writer and founding editor of science education blog EarthEclipse. Her passion for science education drove her to start EarthEclipse with the sole objective of finding and sharing fun and interesting science facts. She loves writing on topics related to space, environment, chemistry, biology, geology and geography. When she is not writing, she loves watching sci-fi movies on Netflix.
Astronomers find ancient black hole the size of 12 billion suns
Washington: Astronomers have spotted an object of almost impossible brightness about 12.8 billion light years away - the most luminous object ever seen in such ancient space.
It's from just 900 million years after the big bang, and the old quasar - a shining object produced by a massive black hole - is 420 trillion times more luminous than our sun.
An artist's impression of a black hole. Krediet: NASA
That brightness and size are surprising in a black hole from so close to the dawn of time.
In a new study published in Aard on Wednesday, researchers describe a cosmic light that defies convention. It was even detectable with a relatively small telescope, though researchers in China did have to ask for help from astronomers in Chile and the United States to get a higher-resolution look.
The discovery challenges currently held theories that black holes and their host galaxies grew in relative lockstep over the aeons.
Found within the distant celestial bodies called quasars, black holes are regions of space so dense with matter that not even light can travel fast enough to escape their gravitational pits. Black holes are detected by effects they have on nearby galaxies, stars and dust.
The newly found black hole contains the equivalent of about 12 billion suns, more than twice the mass of previously found black holes of similar age, said researcher Bram Venemans with the Max Planck Institute for Astronomy in Germany.
By comparison, the black hole lurking at the centre of the Milky Way galaxy is about 4 million to 5 million times the mass of the sun.
"How could we have this massive black hole when the universe was so young? We don't currently have a satisfactory theory to explain it," said lead author Xue-Bing Wu, of Peking University and the Kavli Institute of Astronomy and Astrophysics.
For the black hole to grow to such a staggering size in less than a billion years, it must have been pulling in interstellar mass from its surroundings at the maximum rate the whole time, the astronomers suggest.
Even so, the radiation of the quasar formed by the black hole should have started to limit that mass accumulation before such a size was reached.
So there are puzzles left to be solved. But for now, Professor Wu said, his team is using the brilliant quasar as a beacon to find other space objects.
"Just like a lighthouse sitting in a dark, distant universe, it gives us a chance to see things in between our own planet and the black hole by illuminating them," he said.
"It provides a unique chance to understand things between the distant galaxy and ours."
Professor Wu and his team have many follow-up observations planned for the coming year, including projects using space telescopes such as Hubble to get an even better look at things in and near this impressive quasar's galaxy.
2 antwoorde 2
The accretion of matter onto a compact object cannot take place at an unlimited rate. There is a negative feedback caused by radiation pressure.
If a source has a luminosity $L$, then there is a maximum luminosity - the Eddington luminosity - which is where the radiation pressure balances the inward gravitational forces.
The size of the Eddington luminosity depends on the opacity of the material. For pure ionised hydrogen and Thomson scattering $ L_ Suppose that material fell onto a black hole from infinity and was spherically symmetric. If the gravitational potential energy was converted entirely into radiation just before it fell beneath the event horizon, the "accretion luminosity" would be $L_ If we say that $L_
Now, not all the GPE gets radiated, some of it could fall into the black hole. Also, whilst the radiation does not have to come from near the event horizon, the radius used in the equation above cannot be too much larger than the event horizon. However, the fact is that material cannot just accrete directly into a black hole without radiating because it has angular momentum, an accretion disc will be formed and sal radiate away lots of energy - this is why we see quasars and AGN -, thus both of these effects must be small numerical factors and there is some maximum accretion rate. To get some numerical results we can absorb our uncertainty as to the efficiency of the process and the radius at which the luminosity is emitted into a general ignorance parameter called $eta$, such that $L_ A nice summary of the problem is given in the introduction of Volonteri, Silk & Dubus (2014). These authors also review some of the solutions that might allow Super-Eddington accretion and shorter growth timescales - there are a number of good ideas, but none has emerged as a front-runner yet.
