We are searching data for your request:
Upon completion, a link will appear to access the found materials.
Waarom word gesê dat as iemand in 'n swart gat gesuig word, hy / sy kan sien dat die tyd stadig verloop?
Algemene relatiwiteit kan gebruik word om teoreties te bespreek wat met voorwerpe gebeur as hulle die gebeurtenishorison van 'n swart gat nader; dit het alles te doen met u standpunt. Buite kykers, diegene wat nie deur die erns van die swart gat geraak word nie, sal sien dat 'n voorwerp die gebeurtenishorison stadig benader en nooit verby die horison gaan nie. Vir die waarnemers hou die tyd vir die voorwerp stil. Vanuit die oogpunt van die voorwerp loop sy eie tyd normaal, en dit is die tyd buite die gebeurtenishorison wat vinniger as normaal loop. Vir meer algemene inligting in 'n baie maklike formaat kan u gerus kyk na What is Relativity van Jeffery Bennett.
JAXA Japan Aerospace Exploration Agency
V. U spesialiteit is X-straal-sterrekunde. Wat het jou daartoe aangetrek?
Die middel van die Melkwegstelsel wat met X-strale gesien word. Die gas wat regs en links bo uit die middel versprei, lyk rooi. Rooi dui op lae energie en blou dui op hoë energie. (met vergunning: NASA / CXC / MIT / F.K. Baganoff et al.)
X-strale is lig wat onsigbaar is vir die menslike oog. Met hierdie lig kan ons verskillende astronomiese verskynsels sien wat met optiese lig gesien kan word en wat die aantrekkingskrag vir my is. X-strale bied ons baie inligting, en wat vir my besonder interessant is, is dat dit inligting oor die grootste deel van die heelal insluit. 'N Ster wat optiese lig uitstraal, is baie mooi, en dit is ook 'n belangrike onderdeel van die heelal, maar om alles oor die heelal te verstaan, moet ons na dinge anders as sterre kyk. Ons moet verskillende aspekte van die heelal in verskillende golflengtes sien, maar ek stel persoonlik belang in verskynsels met 'n hoë energie, dus X-strale is perfek vir my.
V. Is X-strale geskik vir die waarneming van swart gate?
Die gebiede rondom swart gate het baie hoë energie, dus dit kan baie goed met X-strale waargeneem word. In die besonder kan donkerder swart gate slegs met behulp van X-strale gevind word. Helderder swart gate kan waargeneem word in ander golflengtes, soos optiese lig en infrarooi strale, dus ek dink dit is belangrik om dit in waarnemings te kombineer.
V. 'n Basiese vraag: wat is swart gat?
Binne die vierkant is 'n swart gat gevorm na 'n supernova-ontploffing, wat aan die buitenste rand van die sterrestelsel NGC7793 geleë is. (met vergunning: X-straal (NASA / CXC / Univ of Strasbourg / M. Pakull et al) Optical (ESO / VLT / Univ of Strasbourg / M. Pakull et al) H-alpha (NOAO / AURA / NSF / CTIO 1.5m ))
(Links bo) Maagd sterrestelsel groep waargeneem deur XMM-Newton. (Regs bo) Beeld van 'n swart gat met X-straalstrale uit die foto links bo. (Onder) X-straalstrale, wit aangedui, bo-op 'n radiokaart van die sterrestelsel. Twee lyne radiogolfstrale wat links en onder strek, oorvleuel met X-straalstrale. (met vergunning: E. Belsole, Service d'Astrophysique, CEA Saclay, Frankryk)
'N Swart gat is 'n hemelse voorwerp met 'n baie hoë digtheid en 'n sterk swaartekragveld. Selfs lig kan nie aan sy swaartekragveld ontsnap nie, dus laat 'n swart gat nie lig vry nie. Ons kan dus nie swart gate direk waarneem nie. Maar as gasse in 'n swart gat gesuig word, bereik dit ultra-hoë temperature en laat baie energie vry, en flits helder in die X-straalspektrum. Dit bewys die bestaan van 'n swart gat. Die meeste sterrestelsels het 'n swart gat in hul middel.
Tot op hede is twee soorte swart gate waargeneem. Een tipe word gegenereer na 'n supernova-ontploffing. Wanneer 'n massiewe ster met meer as 30 keer die massa van die son sy lewe beëindig, vind 'n supernova-ontploffing plaas en kan die middelpunt van die ster nie sy eie swaartekrag weerstaan nie, en krimp tot die uiterste grens om 'n swart gat te word. Op hierdie stadium het 'n swart gat 'n massa van ongeveer 10 keer groter as die son.
'N Ander soort is 'n enorme swart gat met 'n massa wat miljoene is, of selfs 'n paar honderd miljoen keer groter as dié van die son. Dit bly steeds 'n raaisel hoe so 'n enorme swart gat gegenereer kan word.
V. Wat is u navorsingspesialiteit? Vertel ons van u belangrikste navorsingsprestasie?
My belangrikste navorsingsonderwerp is die vorming van sterrestelsels en sterrestelsels. In samewerking daarmee ondersoek ek swart gate in die middel van sterrestelsels. Wat my grootste prestasie tot dusver betref, val my navorsing op die Maagd-sterrestelselgroep met behulp van die Europese X-straal-astronomiesatelliet XMM-Newton op. In die middel van hierdie sterrestelselgroep is daar 'n groot sterrestelsel bekend as M87, en in die middel daarvan is 'n enorme swart gat ongeveer 100 miljoen keer die massa van die son. Ons het baie hoë-energie gas gevang wat uit hierdie swart gat geskiet het. 'N Swart gat het so 'n sterk swaartekrag dat dit enigiets rondom dit suig, maar terselfdertyd bied dit baie hoë energie aan gebiede rondom dit.
Omdat die gasdigtheid in 'n sterrestelselgroep baie hoog is, stel X-straalstraling baie sterk energie vry. Normaalweg, as energie vrygestel word, moet 'n gas afkoel en ophou om X-strale uit te straal. Maar in die middel van 'n sterrestelsel, hou die uitstraling van die röntgenfoto's voort. Deurlopende X-straalemissies het 'n hittebron nodig, en een van die moontlikhede is die swaar massa van 'n swart gat. Daar word vermoed dat 'n groot swart gat in die middel van 'n sterrestelsel energie vrystel om die omliggende gas te verhit. My navorsing het bewys gelewer om hierdie teorie te ondersteun.
V. Hoe beïnvloed 'n swart gat die vorming van 'n sterrestelsel?
Kunstenaar en weergawe van 'n swart gat (met dank aan: ESA / NASA / AVO / Paolo Padovani)
Die pyl wys na die supermassiewe swart gat in die dwergstelsel Henize 2-10, naby die Melkweg. Daar is gedink dat die massa swart gate eweredig is aan die massa van die sterrestelsels waarin hulle is, maar hierdie massa van swart gate en rsquos is onverwags groot in vergelyking met dié van sy sterrestelsel. (met vergunning: X-straal (NASA / CXC / Virginia / A.Reines et al) Radio (NRAO / AUI / NSF) Opties (NASA / STScI))
Baie sterrestelsels is skyfvormig, soos konvekse lense, en hul middelste dele staan bekend as uitpuilings. Toe wetenskaplikes die massas van verskeie enorme swart gate en dié van hul gasheerstelsels en rsquo-uitbultings gemeet het, het hulle 'n proporsionele verband tussen die twee gevind. Dit beteken dat die vorming van 'n massiewe swart gat en sy sterrestelsel baie nou aan mekaar verwant is. Die sterrestelsel en die swart gat het waarskynlik saam gegroei.
'N Moontlike scenario is so. Ongeveer 10 miljard jaar gelede, toe die heelal 'n derde van sy huidige grootte was, was 'n massiewe swart gat nog in sy groeiproses. Op 'n stadium het die swart gat baie aktief geraak en baie energie vrygestel om die vorming van sterre te bevorder. Toe meer sterre geskep is, het die heelal groter geword. Namate die swart gat gegroei het, het 'n sterrestelsel tegelykertyd gegroei. Die straler energie wat uitgeskiet het soos die swart gat gegroei het, het moontlik gas uitgewaai, wat soms 'n ster sou gevorm het. Die presiese meganisme is nog nie verstaan nie, maar ons neem aan die samevolusie van sterrestelsels en massiewe swart gate.
V. Wat is eerste geskep, 'n swart gat of 'n sterrestelsel?
Dit is soortgelyk aan die vraag, en wat eerste gekom het, die hoender of die eier, & rdquo is dit nie? Dit het nog nie verstaan of 'n swart gat of 'n sterrestelsel eerste gekom het nie. In onlangse waarnemings is 'n super-massiewe swart gat in 'n vroeë stadium van 'n klein sterrestelsel ontdek. As u kyk na die korrelasie tussen die massa van 'n swart gat en die van 'n sterrestelsel, soos ek vroeër genoem het, is hierdie swart gat heeltemal te groot vir 'n sterrestelsel. Daar word ook verstaan dat sterre aktief binne daardie sterrestelsel gevorm is. Daar kan dus mense wees wat dink dat 'n swart gat eerste kom, maar ons kan nie 'n gevolgtrekking maak uit navorsing oor net een sterrestelsel nie. Daar is sommige sterrestelsels sonder swart gate, of ander waar 'n swart gat nie opgespoor is nie. Daar is ook ander moontlikhede, byvoorbeeld dat 'n swart gat ontstaan het toe sterre en sterrestelsels gebots en saamgevoeg het. Die bespreking hieroor sal nog 'n rukkie duur.
Cornell-kursus leer dat swart gate moontlik gekoppel kan word aan 'rasseswartheid'
Cornell College het 'n astronomiekursus van stapel gestuur om die verband tussen die swart gate en 'n swart ras en 'n swart tyd te ontdek - 'n bewys, sê kritici, dat selfs die moeisame wetenskappe nie 'n bewys is teen algemene en 'n rasse-histerie nie. & # 8221
Die kursus, getiteld & # 8220Black Holes: Race and the Cosmos, & # 8221 maak gebruik van werk van swart navorsingsteoretici, kunstenaars en fiksieskrywers om probleemkennis & # 8220standaardkennis & # 8221 ten opsigte van die posisie wat ras in sterrekunde verrig.
& # 8220Standaardkennis wil hê dat die 'swart' in swart gate niks met ras te doen het nie. Daar sal beslis geen verband wees tussen die kosmos en die konsep van rasseswartheid nie. Kan daar? & # 8221 lees die beskrywing van die fakulteitskatalogus.
Vir die eerste keer het EHT-wetenskaplikes die magnetiese velde rondom 'n swart gaping gekarteer met behulp van gepolariseerde sagte golwe. Met hierdie deurbraak het ons 'n belangrike stap geneem om een van die grootste raaisels in die sterrekunde reg te stel.
(EHT-samewerking)
Kollegestudente aan die Ivy League-fakulteit word geleer dat voorlesings, musiek en kunswerke eenvoudig en so eksplisiet so 'n verband bevestig, en volgens die uiteensetting.
& # 8220Theoretici gebruik astronomie-idees soos 'swart gaping' en 'geleentheidshorisonne' om die historiese verlede van ras in artistieke metodes te interpreteer, terwyl kunstenaars en musikante swartheid besweer by wyse van kosmologiese temas en prente, & # 8221 sê die uiteensetting.
Onderrig deur astronomieprofessor Nicholas Battaglia en professor in vergelykende letterkunde Parisa Vaziri, sal naas musiek van Solar Ra, Outkast en Janelle Monáe naslaanwerk van outeurs wat aan Octavia Butler en Nalo Hopkinson herinner.
Die kursus kan selfs gebruik maak van leerstellings van teoretici wat aan Michelle Wright en Denise Ferreira da Silva herinner.
Cornell College-geboue gesien vanaf McGraw Tower.
(iStock)
Die kursus het nietemin kritiek ontlok van sommige wat dit beskou as die mees onlangse voorbeeld van die & # 8220rasse-histerie & # 8221 wat fakulteitskampusse inneem.
& # 8220As u wil weet in watter geestelike woesteny die Ivy League verander, vra hulle by Cornell af of 'swart gate' rassisties is of nie, & # 8221 het een Twitter-persoon geskryf.
Een ander het bygevoeg: & # 8220Die tydperk 'Black Gap' moenie oor ras of porieë en velkleur gaan nie. Eintlik berokken hierdie kursus van Cornell waarskynlik baie meer skade as goed. & # 8221
& # 8220Selfs die moeisame wetenskappe is nie 'n bewys teen die voortslepende rassehisterie nie, & # 8221 het 'n derde Twitter-persoon geskryf.
Om ekstra te leer uit die New York Put up, klik hier regs.
Cornell-kursus leer dat swart gate moontlik gekoppel kan word aan 'rasseswartheid'
Cornell College het 'n astronomiekursus van stapel gestuur om die verband tussen die swart gate en 'n swart ras en 'n swart tyd te ontdek - 'n bewys, sê kritici, dat selfs die moeisame wetenskappe nie 'n bewys is teen algemene en 'n rasse-histerie nie. & # 8221
Die kursus, getiteld & # 8220Black Holes: Race and the Cosmos, & # 8221 maak gebruik van werk van swart navorsingsteoretici, kunstenaars en fiksieskrywers om probleemkennis & # 8220standaardkennis & # 8221 ten opsigte van die posisie wat ras in sterrekunde verrig.
& # 8220Standaardkennis wil hê dat die 'swart' in swart gate niks met ras te doen het nie. Daar sal beslis geen verband wees tussen die kosmos en die konsep van rasseswartheid nie. Kan daar? & # 8221 lees die beskrywing van die fakulteitskatalogus.
Vir die eerste keer het EHT-wetenskaplikes die magnetiese velde rondom 'n swart gaping gekarteer met behulp van gepolariseerde sagte golwe. Met hierdie deurbraak het ons 'n belangrike stap geneem om een van die grootste raaisels in die sterrekunde reg te stel.
(EHT-samewerking)
Kollegestudente van die Ivy League-fakulteit word geleer dat voorlesings, musiek en kunswerke eenvoudig en eksplisiet so 'n verband positief en duidelik volgens die uiteensetting bepaal.
& # 8220Teoretici gebruik astronomie-idees soos 'swart gaping' en 'geleentheidshorisonne' om die historiese verlede van ras in artistieke metodes te interpreteer, terwyl kunstenaars en musikante swartheid toor by wyse van kosmologiese temas en prente, & # 8221 sê die uiteensetting.
Die kursus word aangebied deur professor in astronomie Nicholas Battaglia en professora Parisa Vaziri in die vergelykende literatuur. Die kursus verwys na werk van outeurs wat aan Octavia Butler en Nalo Hopkinson herinner, benewens musiek van Solar Ra, Outkast en Janelle Monáe.
Die kursus kan selfs gebruik maak van leerstellings van teoretici wat aan Michelle Wright en Denise Ferreira da Silva herinner.
Cornell College-geboue gesien vanaf McGraw Tower.
(iStock)
Die kursus het nietemin kritiek ontlok van sommige wat dit beskou as die mees onlangse voorbeeld van die & # 8220rasse-histerie & # 8221 wat fakulteitskampusse inneem.
& # 8220As u wil weet in watter geestelike woesteny die Ivy League verander, vra hulle by Cornell af of 'swart gate' rassisties is of nie, & # 8221 het een Twitter-persoon geskryf.
Een ander het bygevoeg: & # 8220Die tydperk 'Black Gap' moet nie oor ras of porieë en velkleur gaan nie. Eintlik berokken hierdie kursus van Cornell waarskynlik baie meer skade as goed. & # 8221
& # 8220Selfs die moeisame wetenskappe is nie 'n bewys teen die voortslepende rassehisterie nie, & # 8221 het 'n derde Twitter-persoon geskryf.
Om ekstra te leer uit die New York Put up, klik hier regs.
Swart gat
Wetenskapfiksiefilms hou van 'n goeie swart gat. Dit is donker, misterieus, gevaarlik en u kan allerhande interessante erwe daar agter toedraai. Ongelukkig word die tradisionele slegte wetenskap wat deur draaiboekskrywers opgestel is, nog erger as swart gate bygevoeg word. Kom ons kyk na sommige van die eiendomme wat swart gate in fiksie vertoon:
- Dit is onstuitbare hemelse stofsuiers en suig enigiets op wat dwaal.
- As u in 'n swart gat val, word u êrens anders in die heelal geteleporteer of selfs deur die tyd reis.
- Swart gate is die ingange tot wurmgate.
- Swart gate het gewoonlik pragtige, maar sinistere kleurryke spinnekopgoed wat om hulle draai.
- Swart gate is lawaaierige plekke, met atmosferiese stormgeluide en diep dramatiese bastone wat dwarsdeur die ruimte klop.
Enige voorwerp het massa. Die teorie van universele gravitasie van Isaac Newton en ons vertel dat wanneer iets massa het, dit alle ander voorwerpe in die heelal na homself lok. Hierdie aantrekkingskrag word & # 8220Gravity & # 8221 genoem, en die sterkte van die aantrekkingskrag is eweredig aan die massa van die voorwerp. Swaartekrag is eintlik 'n uiters swak krag & # 8211 die swaartekrag wat jou liggaam na voorwerpe in jou huis lok, is so swak dat selfs die sensitiefste toerusting dit nie maklik kan meet nie en dat jy dit beslis nie raaksien nie. Selfs uiters groot dinge soos berge het nie 'n duidelike effek nie, alhoewel wetenskaplikes in die 19de eeu die erns van berge kon meet met behulp van ingewikkelde rangskikkings van slingers en swaar teengewigte. Dit is eers as ons na 'n planetêre skaal begin kyk, dat ons 'n sterk swaartekragveld kry.
As ons kon voortgaan met ons eksperiment om die aarde saam te pers en nie te stop totdat dit so groot soos 'n strandbal was nie, sou ons baie vreemde dinge sien opkom, soos voorspel deur Albert Einstein in sy Algemene Relatiwiteitsteorie. Swaartekrag verdraai die weefsel van ruimte en tyd ('n gewilde stuk tegnobabbel in wetenskapfiksie wat ook 'n analogie is wat deur natuurkundiges uit die werklike lewe gebruik word om die aard van die heelal aan mense soos ons te probeer verklaar) op 'n manier soos jou eie liggaamsgewig wat die oppervlak van 'n trampolien strek. Hoe swaarder u is, hoe dieper word die indruk wat u maak, en iemand wat naby u op dieselfde trampolien staan, sal na u toe leun. Dit is natuurlik net 'n analogie, maar dit help om die verskynsel van gravitasie-lens te verklaar. Hierdie verdraaiing van die ruimte beteken dat dit lyk asof 'n ligstraal (wat altyd in 'n reguit lyn moet beweeg) buig as dit deur 'n sterk swaartekragveld beweeg. Natuurlik beweeg dit regtig in 'n reguit lyn deur die ruimte, maar die ruimte self word gebuig deur swaartekrag. Op die oppervlak van ons denkbeeldige aarde met 'n strandbal het die vervorming so erg geword dat die lig dramaties verdraai word, eerder as om deur 'n goudvisbak te kyk (Klik op die onderstaande afbeelding vir 'n simulasie van hierdie effek & # 8211 dit wys 'n swart gat verby beweeg, met 'n sterrestelsel op die agtergrond). As ons sou voortgaan om die aarde te kleiner, al hoe kleiner, dan sou ons uiteindelik 'n punt bereik waar die lens so ekstreem word dat 'n ligstraal nooit die oppervlak kan verlaat nie & # 8212, dit sal heeltemal teruggebuig word en terugkeer na waar dit het gekom. Dit word 'n swart gat genoem. Lig verlaat die oppervlak en bereik 'n maksimum afstand voordat dit teruggetrek word. Die maksimum hoogte dui op 'n grens wat bekend staan as die Event Horizon, en dit is waar dinge regtig vreemd begin raak.
Hierdie verdraaiing van ruimte-tyd het een werklik bisarre gevolg: tydsverruiming. As ons 'n horlosie op verskillende afstande van 'n swart gat plaas en dit deur 'n teleskoop van baie ver af waarneem, sal ons agterkom dat dit stadiger loop as die horlosie nader kom. Dit gebeur omdat die tyd self uitgerek word deur die geweldige swaartekrag en die tyd beweeg stadiger vir die klok as vir ons. As ons van plekke sou ruil, ons baie naby die horison van die gebeurtenis sou plaas en na 'n verre horlosie sou kyk, sou ons die horlosie (en die res van die heelal) vinnig vorentoe sien loop.
Wat het ons tot dusver vasgestel? 'N Swart gat is bloot die gebied rondom 'n voorwerp met 'n uiters kragtige swaartekragveld, begrens deur die gebeurtenishorison. Voorwerpe wat binneval, sal tyddilatasie ervaar (die tyd vertraag vir hulle), onweerstaanbare vloedkragte (wat hul atome uitmekaar skeur) en 'n kragtige volgehoue ontploffing van harde straling. Dit veroorsaak probleme vir die wetenskaplike voorspellings. Laat ons dit een vir een kyk:
Teorie van relatiwiteit en swart gat
Hou algemene relatiwiteit verband met die swart gat? Indien ja, hoe dan? Vandag sal ons probeer om die antwoord te kry.
Nou, wat is algemene relatiwiteit? boonste fotokrediet- NASA
Algemene Relatiwiteitsteorie is 'n meetkundige voorstelling van swaartekrag. As ons massa op die weefsel van ruimtetyd plaas, word die swaartekrag gegenereer. In 'n praktiese aspek is die swaartekrag van Newton die beste. Wanneer dit kom by die verduideliking van die beweging van planete vanuit ons sonnestelsel, misloop Newton. Hier kom Einstein op die foto. Algemene Relatiwiteit verduidelik die beweging van ons sonnestelsel.
Algemene Relatiwiteit word voorgestel deur
Rμν = Ricci Tensor
R = Ricci skalaar
gμν = Metrieke Tensor
Tμν = spanning-energie tensor
Eintlik is dit nie net 'n enkele vergelyking nie. Dit is Einstein-veldvergelykings, wat 'n versameling van tien vergelykings is.
Onlangs het LIGO swaartekraggolwe opgespoor. Daardie swaartekraggolf gee 'n wenk oor die bestaan
van Algemene Relatiwiteit. Sommige wetenskaplikes meen dat swaartekraggolwe ontstaan het deur die botsing van twee swart gate. In 1915, toe Einstein Algemene Relatiwiteit ingestel het, is dit in 1919 deur Eddington in sonsverduistering getoets. Algemene Relatiwiteit het tot dusver al die toetse geslaag.
Karl Schwarzschild het die oplossing gekry van Einstein-veldvergelykings wat beskrywing gee van puntmassa. Nadat baie fisici 'n oplossing gegee het vir Einstein-veldvergelykings wat die voorwerp gevind het. 'N Voorwerp waaraan niks kan ontsnap nie weens die swaartekrag. Daardie voorwerp staan deesdae bekend as swart gat. Black Hole het te veel swaartekrag.
As iets in die swart gat val, word die inligting van die voorwerp vernietig. Swartgat het streke soos gebeurtenishorison en enkelvoud. Die gebeurtenishorison is die grens van ruimtetyd waaruit niks kan ontsnap nie. Singularity is in die middel van Black Hole geleë. Enkelheid kleinste punt van massa in ruimte-tyd. Al die wette van fisika Ineenstortings by Singularity.
Om 'n swart gat te vorm, hoef ons die fisiese grootte net minder as die gebeurtenishorison saam te pers. Ons son sal in swart gat omskakel word as dit saamgepers word tot 'n radius van 3 kilometer.
Die eerste beeld van Black Hole is pas vrygestel. Ons is die eerste generasie ooit om die eerste beeld van die swart gat te sien. Daar bestaan dus geen twyfel oor die bestaan van Black Hole nie.
Hoe swart gate die kosmos vorm
Die lewering van die gassnelheid in 'n dun sny van 100 kiloparsek dik (in die rigting van die kyk), gesentreer op die tweede massiefste sterrestelsel in die TNG100-berekening. IllustrisTNG samewerking
Elke sterrestelsel het 'n supermassiewe swart gat in sy middel. 'N Nuwe rekenaarmodel wys nou hoe hierdie swaartekragmonsters die grootskaalse struktuur van ons heelal beïnvloed. Die navorsingspan sluit wetenskaplikes van die Heidelberg Instituut vir Teoretiese Studies (HITS), Heidelberg Universiteit, die Max-Planck-institute vir sterrekunde (MPIA, Heidelberg) en Astrofisika (MPA, Garching), Amerikaanse universiteite Harvard en die Massachusetts Institute of Technology in. (MIT), asook die Centre for Computational Astrophysics in New York.
Die projek “Illustris – The Next Generation” (IllustrisTNG) is die mees volledige simulasie in sy soort tot nog toe. Gebaseer op die basiese wette van die fisika, toon die simulasie hoe ons kosmos sedert die oerknal ontwikkel het. Om die voorganger van Illustris-projek by te voeg, bevat IllustrisTNG enkele van die fisiese prosesse wat vir die eerste keer 'n deurslaggewende rol in hierdie evolusie speel in so 'n uitgebreide simulasie.
'N Realistiese heelal buite die rekenaar
Op sy snypunte is die kosmiese web van gas en donker materie wat deur IllustrisTNG voorspel word, gasheer vir sterrestelsels wat baie ooreenstem met die vorm en grootte van regte sterrestelsels. Vir die eerste keer kan hidrodinamiese simulasies die gedetailleerde groeperingspatroon van sterrestelsels in die ruimte direk bereken.
Vergelyking met waarnemingsdata en die nuutste groot opnames, insluitend die nuutste groot opnames, toon die hoë mate van realisme van IllustrisTNG. Daarbenewens voorspel die simulasies hoe die kosmiese web oor tyd verander, veral in verhouding tot die onderliggende "agterbeen" van die donker materie-kosmos.
"Dit is veral fassinerend dat ons die invloed van supermassiewe swart gate op die verspreiding van materie op groot skale akkuraat kan voorspel," sê hoofondersoeker, prof. Volker Springel (HITS, MPA, Heidelberg Universiteit). "Dit is van kardinale belang vir die betroubare interpretasie van komende kosmologiese metings."
Die belangrikste transformasie in die lewensiklus van sterrestelsels
In 'n ander studie kon dr Dylan Nelson (MPA) die belangrike impak van swart gate op sterrestelsels aantoon. Stervormende sterrestelsels skyn helder in die blou lig van hul jong sterre totdat 'n skielike evolusionêre verskuiwing die stervorming beëindig, sodat die sterrestelsel deur ou, rooi sterre oorheers word en aansluit by 'n begraafplaas vol "rooi en dooie" sterrestelsels.
"Die enigste fisiese entiteit wat die stervorming in ons groot elliptiese sterrestelsels kan blus, is die supermassiewe swart gate in hul sentrums," verduidelik Nelson. "Die vinnige uitvloei van hierdie swaartekragstrikke bereik snelhede tot tien persent van die ligsnelheid en beïnvloed reusagtige sterrestelsels wat miljarde keer groter is as die vergelykbare klein swart gaatjie self."
Waar die sterre skitter: nuwe bevindinge vir die strukture van sterrestelsels
IllustrisTNG verbeter ook navorsers se begrip van die hiërargiese struktuurvorming van sterrestelsels. Teoretici voer aan dat klein sterrestelsels eers moet vorm en dan moet saamsmelt in groter voorwerpe, aangedryf deur die meedoënlose trek van swaartekrag. Die talle sterrestelselbotsings skeur letterlik sommige sterrestelsels uitmekaar en verstrooi hul sterre op wye wentelbane rondom die nuutgeskepte groot sterrestelsels, wat hulle 'n dowwe agtergrondgloed van sterrelig moet gee.
Hierdie voorspelde vaal sterrehalo's is baie moeilik om waar te neem vanweë hul lae helderheid op die oppervlak, maar IllustrisTNG kon presies simuleer waarna sterrekundiges in hul gegewens moes soek. "Ons voorspellings kan nou stelselmatig deur waarnemers nagegaan word," wys dr. Annalisa Pillepich (MPIA), wat 'n verdere IllustrisTNG-studie gelei het. 'Dit lewer 'n kritieke toets vir die teoretiese model van hiërargiese sterrestelselvorming.'
Astrofisika met 'n spesiale kode en 'n superrekenaar
Vir die projek het die navorsers 'n besonder kragtige weergawe van hul hoogs parallelle bewegende maas-kode AREPO ontwikkel en dit gebruik op die Hazel Hen-masjien in die High-Performance Computing Center Stuttgart, Duitsland en die vinnigste hoofraamrekenaar, tans negentiende op die Top500. . IllustrisTNG is die grootste hidrodinamiese simulasieprojek tot nog toe vir die ontstaan van kosmiese strukture.
Om een van die twee hoofsimulasie-lopies te bereken, is meer as 24 000 verwerkers gedurende meer as twee maande gebruik om die vorming van miljoene sterrestelsels in 'n verteenwoordigende streek van die heelal met byna een miljard ligjare aan die kant te volg. "Danksy die berekeningstyd wat deur die Duitse Gauss-sentrum vir superrekenaars verkry is, kon ons die nuutste tegnieke op hierdie gebied herdefinieer," verduidelik Volker Springel. 'Die nuwe simulasies het meer as 500 terabyte simulasie-data opgelewer. Deur hierdie groot berg data te ontleed, sal dit ons nog jare besig hou, en dit bied baie opwindende nuwe insigte in verskillende astrofisiese prosesse. & # 8221
Oorspronklike wetenskaplike publikasies:
• V. Springel, R. Pakmor, A. Pillepich, R. Weinberger, D. Nelson, L. Hernquist, M. Vogelsberger, S. Genel, P. Torrey, F. Marinacci, J. Naiman
“Eerste resultate van die IllustrisTNG-simulasies: materie en sterrestelselgroepering”, MNRAS, 1 Februarie 2018
• D. Nelson, A. Pillepich, V. Springel, R. Weinberger, L. Hernquist, R. Pakmor, S. Genel, P. Torrey, M. Vogelsberger, G. Kauffmann, F. Marinacci, J. Naiman
“Eerste resultate van die IllustrisTNG-simulasies: die sterrestelselkleur-bimodaliteit”, MNRAS, 1 Februarie 2018
• A. Pillepich, D. Nelson, L. Hernquist, V. Springel, R. Pakmor, P. Torrey, R. Weinberger, S. Genel, J. Naiman, F. Marinacci, M. Vogelsberger
“Eerste resultate van die IllustrisTNG-simulasies: die sterre massa-inhoud van groepe en trosse sterrestelsels”, MNRAS, 1 Februarie 2018
Kry u gratis swart gate eBoek van Sky & # 038 Telescope!
Selfs die meeste vrae oor swart gate is moeilik om te beantwoord. Swart gate is die uiterste onbekende - hierdie huur in die weefsel van die ruimtetyd laat niks, selfs nie lig nie, ontsnap. Tog weet ons dat hulle gedeeltelik bestaan as gevolg van die lig wat deur hul omgewing geskyn word. Ironies genoeg kan die swartste voorwerpe van die heelal ook omring word deur van die helderste dinge. Supermassiewe swart gate in die middel van sterrestelsels word kragtige bakens wanneer hulle voed - gas wat in hierdie gapende maw vloei, word opgewarm en gloei so helder dat dit al van die vroeë heelal af gesien kan word.
Elk van die vier artikels in hierdie gratis e-boek van Sky & amp Teleskoop tydskrif help om die raaisels van supermassiewe swart gate te openbaar, insluitend hoe dit vorm en watter rol dit in die groter sterrestelsel speel. En eendag kan ons selfs die diere self waarneem.
Binne hierdie gratis gids ontdek u vier artikels van kundiges wat verskillende teorieë en feite oor swart gate uitlê.
- "'N Kwasar in elke sterrestelsel?" deur Robert Irion som waarnemings en teorieë op oor die supermassiewe swart gate wat in die kern van byna elke groot sterrestelsel bestaan.
- "Hoe swart gate die heelal help bou het" deur Christopher Wanjek wys hoe ons, sonder swart gate, nie die heelal om ons sou herken nie, en dat ons miskien nie eers bestaan nie.
- "Spinning Hearts of Darkness" deur Laura Brenneman neem waar om swart gate te draai om 'n fundamentele vraag te beantwoord: hoe word swart gate gevorm?
- "Einstein se skaduwee" deur Camille Carlisle stel 'n planeetwye teleskoop bekend - die wêreldwye Event Horizon Telescope - wat daarop ingestel is om die silhoeët van 'n swart gat te beeld. Binnekort sal ons direkte bewyse hê dat swart gate werklik is.
Bevredig u nuuskierigheid vir swart gate, voer u e-posadres in om by die Sky & amp Teleskoop nuusbrief en laai u GRATIS e-boek af.
Cornell-kursus leer dat swart gate gekoppel kan word aan & # 8216 rasse-swartheid & # 8217
Cornell Universiteit het 'n astronomiekursus ingestel om die verband tussen die term swart gate en 'rasseswartheid' te ondersoek - 'n bewys, sê kritici, dat selfs die harde wetenskappe nie immuun is vir universele 'rasse-histerie' nie.
Die kursus, getiteld "Black Holes: Race and the Cosmos", maak gebruik van teoretici, kunstenaars en fiksieskrywers van swart studies om 'konvensionele wysheid' uit te daag oor die rol wat ras in sterrekunde speel.
'Konvensionele wysheid wil hê dat die' swart 'in swart gate niks met ras te doen het nie. Daar kan sekerlik geen verband wees tussen die kosmos en die idee van rasseswartheid nie. Kan daar? ” lees die beskrywing van die kollege-katalogus.
Studente aan die Ivy League-skool word geleer dat voorlesings, musiek en kuns net so 'n verband "implisiet en eksplisiet positief stel", volgens die beskrywing.
Cornell Universiteit se kampus Alamy Stock Photo
"Teoretici gebruik astronomiebegrippe soos 'swart gat' en 'gebeurehorisonte' om die geskiedenis van ras op kreatiewe maniere te interpreteer, terwyl kunstenaars en musikante swartheid toor deur kosmologiese temas en beelde," lui die beskrywing.
Onderrig deur astronomieprofessor Nicholas Battaglia en vergelykende literatuurprofessor Parisa Vaziri, sal die werk naslaan van skrywers soos Octavia Butler en Nalo Hopkinson, asook musiek van Sun Ra, Outkast en Janelle Monáe.
Die kursus sal ook gebruik maak van leerstellings van teoretici soos Michelle Wright en Denise Ferreira da Silva.
Astronomie-professor Nicholas Battaglia gaan 'Black Holes: Race and the Cosmos' onderrig. Cornell Universiteit
Die kursus het egter kritiek ontlok van sommige wat dit beskou as die jongste voorbeeld van die "rasse-histerie" wat die kampusse oorneem.
'As u wil weet watter intellektuele woesteny die Ivy League geword het, wonder hulle by Cornell of' swart gate 'rassisties is, "het een Twitter-gebruiker geskryf.
'N Ander het bygevoeg:' Die term 'Black Hole' gaan nie oor ras of velkleur nie. In werklikheid veroorsaak hierdie kursus van Cornell waarskynlik meer skade as goed. '
Parisa Vaziri sal ook die kursus aanbied. Cornell Universiteit
"Selfs die harde wetenskappe is nie meer immuun vir die voortslepende rassehisterie nie," het 'n derde Twitter-gebruiker geskryf.
