Astronomija

Ar aplink juodąją skylę orbitoje esantis pulsaras galėtų savo spinduliuote maitinti juodąją skylę?

Ar aplink juodąją skylę orbitoje esantis pulsaras galėtų savo spinduliuote maitinti juodąją skylę?


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.

Ar juodoji skylė galėtų sunaudoti radiaciją? Jei taip, ar juodosios skylės absorbuota pulsarinė spinduliuotė galėtų milijardus ar trilijonus metų nuolat augti?


Turėdamas pulsarą, skleidžiantį radiaciją nesuyra, juodoji skylė nesuyra per Hawkingo spinduliuotę, taip pat abiejų objektų orbitos nesuyra ir tam tikroje dinamikoje, sakyčiau taip, lėtai eina.

Dalykas yra tai, kad pulsaro spinduliuotė gaunama iš į ją patekusių dalelių (dulkių ir kt.) Ir yra „perorientuota ir nušauta“ (grubiai tariant) kaip didelės energijos spinduliuotė šalia polių, nes magnetinis laukas. Juodoji skylė pritrauktų dar daugiau dalelių nei pulsaras, todėl, atsižvelgiant į abu objektus erdvėje su vienodu dalelių tankiu, pati juoda skylė turėtų įsiurbti daugiau medžiagos / energijos, palyginti su materija / energija iš pulso spindulio.

Taip pat atsižvelkite į orbitą. Juodoji skylė (nebent supermasyvi galaktikų centre) ir pulsarai turi lygiavertes mases. Ne tas pats, bet ir skirtingais dydžiais, jei juodoji skylė yra žvaigždžių liekana kaip pulsaras. Tai reiškia, kad orbita greičiausiai bus panašesnė į dviejų žvaigždučių sistemą, o juodoji skylė judės ir aplink masių centrą (galite tai pasakyti kaip „Pluto-Charon“ orbitos sistemą). Dabar. Apsvarstykite, kaip formuojasi žvaigždės (nuo dulkių debesies jis pradeda griūti, įgauti kampinį pagreitį ir pan.). Tikėtina, kad abiejų objektų orbitos ir sukimai yra labai panašiose plokštumose. Pagalvokite, kad pulsaro pluoštai šaudomi daugiausia iš stulpų (nors ir su tam tikru polinkiu). Manau, beveik neįmanoma natūraliai susiformavusioms žvaigždėms, kurių viena tampa pulsare, kita juodoji skylė, taip pat jos skrieja taip, kad pulsaro pluoštai maitins juodąją skylę. Spinduliai tiesiog nusimeta nuo sistemos ir sudaro ~ 90º, palyginti su linija nuo pulsaro-juodosios skylės.

Paskutinis - apie „maitinimą“. Leiskite manyti, kad visa tai, kas išdėstyta pirmiau, yra įmanoma, tik labai mažai tikėtina. Turime scenarijų, kai pulsaro orbita yra ~ 90º, palyginti su jo sukimu, pavyzdžiui, Saulės-Urano. Tada dalis laiko ji maitina juodąją skylę (du kartus per metus). Juodosios skylės kartais suėda žvaigždes. Juodosios skylės dydis auga, kai ji valgo, ir yra viena iš teorijų apie supermasyvių juodųjų skylių masę daugumos galaktikų centre (tiesiog valgymas ... kita yra tiesioginė susidarymas staiga žlugus net itin masyviam dulkių debesiui. vengiant žvaigždžių susidarymo). Aš bandau teigti, kad šis maitinimas per pulso spindulį būtų labai lėtas, palyginti su tiesioginiu surindančios medžiagos tiekimu, kaip tai daro supermasyvios juodosios skylės.

Sakyčiau į juodąją skylę: Pone, valgyk pulsarą :)

Ir galbūt tai išsipildytų: atsižvelgiant į labai ilgą laiko tarpą, orbitos nyksta. Juodoji skylė galbūt susidurs / sugers pulsarą (kaip neseniai nustatyta per gravitacines bangas). Galiausiai, atsižvelgiant į kalbamą laikotarpį, turime atsižvelgti į juodosios skylės garavimą per Hawkingo ratifikaciją (tai ją padarytų mažesnę). Kita vertus, laikiau pulsuojančius medžiagą, skriejančią joje skriejančią / krentančią medžiagą. ten yra kitų tipų, todėl rotacija varomas po trilijonų metų galbūt gali suirti beveik neutroninėje žvaigždėje. Aš nežinau apie skaičius, todėl galbūt šie efektai yra beveik nuliniai, nežinote.

PD. Tai mano pirmasis atsakymas „StackExchange“ ir aš nesu gimtoji angliškai, atsiliepimai vertinami;)


Ar šviesa gali skrieti aplink juodą skylę?

Kadangi juodosios skylės yra galingiausios gravitacinės dėmės visoje Visatoje, ar jos gali taip iškreipti šviesą, kad ji iš tikrųjų patenka į orbitą? O kaip atrodytų, jei galėtumėte išgyventi ir sekti šviesą šioje kelionėje aplink juodąją skylę?

Man kilo šis puikus žiūrovo klausimas. Ar įmanoma šviesai skrieti aplink juodąją skylę?

Apsvarstykite šį minties eksperimentą, kurį pirmiausia paaiškino Niutonas. Įsivaizduokite, kad turite patranką, galinčią toli iššauti patrankos sviedinį. Kamuolys skrisdavo žemyn ir tada atsitrenkdavo į purvą. Jei stipriau nušautum patrankos sviedinį, jis skristų toliau, prieš rėždamasis į žemę. Ir jei galėtumėte pakankamai stipriai šaudyti į patrankos sviedinį ir nepaisyti oro pasipriešinimo, tai # 8211 jis keliautų aplink Žemę. Patrankos sviedinys būtų orbitoje. Jis krenta link Žemės, tačiau Žemės kreivumas reiškia, kad jis nuolatos krenta tiesiai horizonte.

Tai veikia ne tik su patrankų sviediniais, astronautais ir palydovais, bet ir su šviesa. Tai buvo vienas iš pagrindinių atradimų, kuriuos Einšteinas padarė apie gravitacijos pobūdį. Gravitacija nėra patraukli jėga tarp masių, tai iš tikrųjų yra erdvėlaikio iškraipymas. Kai šviesa patenka į masyvaus objekto gravitacinį šulinį, ji lenkiasi sekdama erdvėlaikio kreivumą.

Dėl tolimų galaktikų, Saulės ir net mūsų pačių Žemės šviesa bus nukreipta nuo jos kelio iškreipiant erdvėlaikį. Tačiau tai yra neįtikėtinas juodosios skylės sunkumas, kuris gali susieti erdvėlaikį mazgais. Taip, aplink juodąją skylę yra regionas, kuriame net fotonai priversti keliauti orbita. Iš tikrųjų šis regionas yra žinomas kaip „fotonų sfera“.

Iš toli juodosios skylės veikia kaip bet kokie masyvūs daiktai. Jei pakeistumėte Saulę tos pačios masės juodąja skylute, mūsų Žemė ir toliau skriestų lygiai taip pat. Tačiau artėjant arčiau juodosios skylės, orbitą keliantis objektas turi eiti vis greičiau, kai jis plaka aplink masyvų objektą. Fotonų sfera yra paskutinė stabili orbita, kurią galite turėti aplink juodąją skylę. Šiame aukštyje iš tikrųjų gali egzistuoti tik šviesa, judanti šviesos greičiu.

Menininko įspūdis apie juodąją skylę. Kreditas: ESO / L. Kalçada

Įsivaizduokite, kad galėtumėte egzistuoti tiesiai į juodosios skylės fotonų sferą. Ko negalite, todėl nebandykite. Žibintuvėlį galėtumėte nukreipti viena kryptimi ir pamatyti šviesą už savęs, kai ji visiškai apėjo juodąją skylę. Jus taip pat maudytų visų šiame regione užfiksuotų fotonų spinduliuotė. Matoma šviesa gali būti graži, tačiau rentgeno ir gama spinduliuotė jus virtų kaip orkaitę.

Žemiau fotonų sferos matytum tik tamsą. Žemyn yra įvykio horizontas, šviesos negrįžimo taškas. O viršuje matytum Visatą iškreiptą dėl didžiulės juodosios skylės sunkumo. Savo akyse matytumėte visą dangų, net žvaigždes, kurias paprastai užgožtų juodoji skylė, kai jos apgaubia jos sunkumą. Tai būtų nuostabi ir mirtina vieta, tačiau ji tikrai nugalės žemyn įvykio horizonto.

Jei galėtumėte patekti į fotonų sferą, kokius eksperimentus norėtumėte atlikti? Pasakykite mums žemiau esančiuose komentaruose.


Neutroninės žvaigždės, užrakintos labai griežtoje orbitoje ir # 8217 orbitoje, gali paaiškinti didžiausias Visatos paslaptis

Mokslininkai mano, kad šios žvaigždės galiausiai susidurs maždaug po pusės milijardo metų.

Paskelbta: 2020 m. Liepos 9 d., 10:31

Astronomai pastebėjo dvi žlugusias skirtingų masių žvaigždes, užrakintas „nuožmiai siauroje“ orbitoje, kurios, jų teigimu, gali padėti nušviesti kai kurias didžiausias Visatos paslaptis.

Neutroninėmis žvaigždėmis vadinami šie itin tankūs astronominiai objektai yra žvaigždės supernovos liekanos, šimtus tūkstančių kartų viršijančios Žemės masę pakuojančios į miesto dydžio erdvę.

Mokslininkai teigė, kad neįprasta matyti dvejetainę sistemą, kurioje yra dvi skirtingos masės neutronų žvaigždės. Jie tiki, kad šios žvaigždės galiausiai susidurs maždaug po pusės milijardo metų, išleisdamos didžiulius energijos kiekius gravitacinių bangų ir šviesos pavidalu.

Skaitykite daugiau apie žvaigždes:

Viena iš šių žvaigždžių yra pulsaras, žinomas kaip PSR J1913 + 1102, kuris sukasi ir skleidžia elektromagnetinės spinduliuotės pluoštus iš savo ašigalių.

Pirmasis dviejų neutroninių žvaigždžių susidūrimas buvo pastebėtas 2017 m., Atverdamas duris į naują astronomijos erą.

Žinomas kaip GW170817, įspūdingas įvykis įvyko 130 milijonų šviesmečių atstumu nuo Paukščių Tako, tačiau milžiniškas susijungimo metu išmestų medžiagų kiekis ir jo ryškumas liko „netikėta paslaptis“.

Pagrindinis mokslininkas dr. Robertas Ferdmanas iš Rytų Anglijos universiteto Fizikos mokyklos sakė: „Daugumoje šio įvykio teorijų buvo daroma prielaida, kad neutroninės žvaigždės, užrakintos dvejetainėse sistemose, yra labai panašios masės. Naujas atradimas keičia šias prielaidas.

„Mes atskleidėme dvejetainę sistemą, kurioje yra dvi labai skirtingų masių neutronų žvaigždės. Šios žvaigždės susidurs ir susilies maždaug per 470 milijonų metų, o tai atrodo ilgas laikas, tačiau tai tik maža dalis Visatos amžiaus “.

Daktaras Ferdmanas teigė, kad kadangi viena iš žvaigždžių yra „žymiai didesnė“ už kitas, jos gravitacinė įtaka iškreipia jos palydovo formą, „nuimdama didelius materijos kiekius prieš pat jų susijungimą ir galėdama apskritai ją sutrikdyti“.

Tai, pridūrė jis, sukels kur kas galingesnį sprogimą nei neutroninių žvaigždžių susidūrimas su lygiomis masėmis.

Pasak dr. Ferdmano, jų išvados paskelbtos žurnale Gamta, taip pat pabrėžiama, kad „šių sistemų yra daug daugiau - tai sudaro daugiau nei vieną iš dešimties sujungtų dvigubų neutronų žvaigždžių dvinarių“.

Skaitykite daugiau apie astronomiją:

Tyrėjai teigia, kad neutronų žvaigždžių susijungimai gali padėti atskleisti kai kurias didžiausias astrofizikos paslaptis, įskaitant tikslesnį Visatos išsiplėtimo greičio nustatymą, vadinamą Hablo konstanta.

Tyrimo bendraautorius dr. Paulo Freire'as iš Maxo Plancko radijo astronomijos instituto Bonoje, Vokietijoje, pridūrė: „Toks sutrikimas leistų astrofizikams įgyti naujų svarbių užuominų apie egzotišką medžiagą, kuri sudaro šių kraštutinių, tankių objektų interjerą. .

„Šis klausimas vis dar yra pagrindinė paslaptis - jis yra toks tankus, kad mokslininkai vis dar nežino, iš ko jis iš tikrųjų yra. Šie tankiai gerokai viršija tai, ką galime atkurti Žemės laboratorijose “.

Ar galėtumėte vaikščioti ant neutronų žvaigždės?

Klausia: Elliot Webb, Ashford

Neutronų žvaigždė turi tokį intensyvų gravitacijos lauką ir aukštą temperatūrą, kad negalėtum išgyventi bet kokio artimo susitikimo metu. Visų pirma, patekti į neutronų žvaigždės paviršių būtų problemiška. Jo traukos jėga jus taip pagreitintų, kad įveiktumėte į gerą šviesos greičio dalį. Dar prieš jums atvykstant gravitacinės traukos skirtumas tarp jūsų galvos ir kojų jau būtų suplėšęs jūsų sudedamuosius atomus.

Tačiau ten patekę jūsų atominiai branduoliai ir jų laisvieji elektronai paveiktų paviršių su pakankama energija, kad sukeltų termobranduolines reakcijas, esančias arti super tankio paviršiaus. Jūs taptumėte gama ir rentgeno spinduliais, nes jūsų šviesos elementai buvo paversti sunkiųjų elementų, neutronų ir itin reliatyvistinių elektronų debesimis.

Net jei jus kažkaip stebuklingai perkeltų ant neutronų žvaigždės, todėl išvengdami šio energinio poveikio, milijono laipsnių temperatūra paviršiuje jus iškart išgaruotų (ir jonizuotų). Intensyvi gravitacija tada išlygins tai, kas liko iš jūsų, jums įsiliejus į itin tankią neutronų žvaigždės plutą. Esant tokioms aplinkybėms, ramiai pasivaikščioti būtų nepaprastai sunku!


Pulsuojančios žvaigždės galėtų patirti erdvės laiką aplink juodąsias skylutes

Jei šalia mūsų Paukščių Tako galaktikos centro, kuriame, kaip manoma, slepiasi milžiniška juodoji skylė, pulsuojanti žvaigždė, gali paaiškėti Alberto Einšteino bendrosios reliatyvumo teorijos veikimas, sako mokslininkai. Šviesos blyksniai iš tokios žvaigždės, vadinamos pulsaru, galėtų būti naudojami norint nustatyti, kiek begemoto juodoji skylė iškreipia erdvės laiką aplink ją.

Skirtingai nuo standartinės žvaigždės, pulsarai skleidžia pastovius šviesos impulsus, leidžiančius tiksliai stebėti jų judėjimą. Tarptautinė astronomų komanda pasiūlė, kad toks tikslumas galėtų geriau suprasti erdvės laiką aplink juodąją skylę.

„Mes galime padaryti tūkstantį kartų geriau“, - SPACE.com sakė astronomas Jimas Cordesas iš Kornelio universiteto Niujorke.

Orbitos sekimas

Pagal bendrą reliatyvumą Einšteinas sujungė erdvę ir laiką į vieną matematinę esybę, vadinamą erdvės-laiko, kurią veikia gravitacija. Jei plokščią erdvės ir laiko erdvę būtų galima palyginti su čiužiniu, masyvus kūnas, pavyzdžiui, juodoji skylė, kreivėtų jį panašiai kaip žmogus, sėdintis lovos centre.

Šios įdubos veikia aplink juos esančių kūnų orbitas. Užuot judėję stabiliomis elipsėmis, orbituojantys objektai šiek tiek pasislinks arba taps precessu, kiekvienam panirus į šulinį, kurį erdvės laike išraižė juodoji skylė. [Galerija: juodos Visatos skylės]

„Užuot išlaikiusi tą pačią padėtį kosmose, elipsė pamažu sukasi aplinkui“, - sakė Cordesas.

Astronomai galėjo aptikti šį judesį žvaigždėje matuodami, kaip jos judėjimas sutrumpina arba pailgina jo sukeliamas šviesos bangas - procesą, vadinamą Doplerio poslinkiu. Nors precesijos sukeltą Doplerio poslinkį galima išmatuoti bet kurioje žvaigždėje, pulsarai yra geresni kandidatai šiam judesiui išmatuoti, sakė mokslininkai.

Gimę nuo ugningų supernovos sprogimų, pulsarai pakuoja saulės masę į didelio miesto teritoriją. Jie greitai sukasi ir skleidžia pastovų švyturio šviesos pluoštą, kuris atrodo kaip impulsas, įsijungiantis ir išjungiantis, kai spindulys sukasi link stebėtojo ir tolsta nuo jo.

Matuodami, kaip laikui bėgant keičiasi impulsų skirtumai, astronomai gali ištirti, kaip pulsarą paveikė erdvės laikas, per kurį jis suartas.

„Mes galime išmatuoti pulso ir mdash atvykimo laiką, esant vienam galaktikos centre, ir maždaug milisekundę“, - sakė Cordesas. "Tai suteikia mums daug tikslesnį matavimą, nei tik atliekant Doplerio poslinkio matavimus".

Vystantis pulsaro orbitai, mokslininkai gali naudoti naują padėtį, kad apskaičiuotų gravitaciją aplink juodąją skylę ir paties milžino masę.

„Signalai vėluoja dėl erdvėlaikio kreivumo“, - el. Paštu SPACE.com sakė mokslininkai Kuo Liu, Norbertas Wexas ir Michaelas Krameris, visi iš Maxo Plancko instituto Vokietijoje. "Kuo daugiau vėluojama, tuo arčiau signalas turi praeiti į juodąją skylę, einančią į Žemę".

Tuo pačiu metu juodoji skylė traukia erdvės laiką aplink ją procese, vadinamame „Lens-Thiring“ efektu.

Cordesas šį efektą lygina su krepšinio panardinimu į vandens kubilą. Jei kamuolys sukamas, jis tempia arčiausiai jo esantį vandenį. Toliau esantis vanduo jaučia mažiau poveikį.

Erdvė-laikas jaučia tą patį tempimą aplink pulsarą.

Kovo mėnesio leidinyje „Astrophysical Journal“ paskelbtame straipsnyje mokslininkai išdėstė savo planą tirti pulsarų poveikį erdvėlaikiui.

Žvaigždės ieškojimas

Astronomai dar nerado pulsaro, esančio šalia Šaulio A *, pavadinimo radijo objektui, kuris, kaip manoma, atstovauja Paukščių Tako centrinei juodajai skylei. Kadangi pulsarai yra natūralus masinių žvaigždžių evoliucijos rezultatas, Cordesas išreiškė įsitikinimą, kad jų yra daug. Tačiau galaktikos centras yra pripildytas dujų ir dulkių, kurios išsklaido radijo bangas, slėpdamos mažas žvaigždes nuo mūsų žvilgsnio.

„Idealus pulsaras būtų tas, kuris sukasi kelis šimtus kartų per sekundę“, - sakė Cordesas. - Mes tai pavadintume milisekundės pulsaru, nes jo sukimosi periodas būtų keli milisekundės.

Dažnesnės erkės leistų tiksliau įvertinti, kaip pulsarą veikia erdvės ir laiko kreivumas. Yra žinoma, kad visoje galaktikoje egzistuoja šimtai šių specialių neutroninių žvaigždžių.

Deja, dujos ir dulkės geriau užblokuoja blykstes iš milisekundės pulso, o ne iš lėčiau besisukančios žvaigždės.

Pasak Cordeso, kartą per sekundę mirksintys pulsarai būtų antras geriausias kandidatas.

„Jiems šis sklaidos efektas daro mažiau įtakos“, - sakė jis.

Kad toks pulsaras būtų naudingas, jis turi būti arti juodosios skylės, tik kelių mėnesių ar trumpesnis laikotarpis. Jis taip pat turėtų būti pasviręs nuo juodosios skylės pusiaujo.

Tokie pulsarai galėtų būti matomi šiandieniniais teleskopais. „Green Bank“ teleskopas Vakarų Virdžinijoje ir išplėstinis labai didelis masyvas turėtų galėti aptikti vieną galaktikos centre. Šiuo metu Pietų Afrikoje statomas masyvinis teleskopas „MeerKAT“ taip pat turėtų padėti atskleisti potencialius kandidatus. [Vaizdo įrašas: 9 „Pulsars“ atskleidė nauja technika]

„Mes tikrai negalėjome to padaryti prieš 10 metų, nes neturėjome pakankamai jautrių radijo teleskopų, bet turime dabar“, - sakė Cordesas.

Būsimi teleskopai, tokie kaip kvadratinių kilometrų matrica, kurie tyrinės dangų iš pietų pusrutulio ir perspės perspektyvą, kuri leis geriau pamatyti galaktikos centrą, o mdashas dar labiau palengvins paiešką per kitą dešimtmetį, potencialiai atskleisdamas pulsarai visame galaktikos centre.

Komanda įsitikinusi, kad tai tik laiko klausimas.

"Mes niekada nematavome pulsaro, kuris skrieja aplink juodąją skylę, todėl tai yra nauja teritorija", - sakė Cordesas. - Tai galėtų būti labai naudinga, jei rastume tinkamus pulsarus.


Ar aplink juodąją skylę orbitoje esantis pulsaras galėtų savo spinduliuote maitinti juodąją skylę? - Astronomija

TIESA IR MELAS APIE JUODAS skylutes

Jūsų naršyklė nepalaiko vaizdo žymos.
Juodoji skylė praryja neutroninę žvaigždę (NASA / D. Berry)

Juodosios skylės turi blogą reputaciją. Juk kažkas, kas gali jus visiškai praryti, skamba gana baisiai. Jie nematomi, todėl galbūt yra vienas už kampo ir mes to nežinome! Argi jie nėra didžiuliai dulkių siurbliai, galintys sunaikinti viską, kas prie jų prisiartina? Kai tik juodoji skylė pradeda ką nors traukti, ar tai nėra tik bilietas į vieną pusę į užmarštį? Na, ne visi šie dalykai yra teisingi.

Jūsų naršyklė nepalaiko vaizdo žymos.
„Juodosios skylės“ animacija (NASA / A.Hobartas)

Pirmiausia, mes nematome juodosios skylės viduje, nes viskas, kas eina per kraštą, dingo amžinai. Taigi iš dalies kilęs pavadinimas. Tačiau dažnai tiesa, kad tik nedidelė medžiagos dalis, esanti šalia juodosios skylės, patenka, o didžioji jos dalis amžinai ratu. Daiktai, krintantys arti juodosios skylės link, perkaitinami, ir tai galime pamatyti rentgeno spinduliuose su Chandra.

Panaudokime hipotetinę situaciją, kad pagalvotume apie efektus šalia juodosios skylės. Tarkime, kad mūsų Saulę per naktį pakeitė juoda skylė. Tiesa ta: Žemė nenusileis. Taip yra todėl, kad mūsų orbitą lemia tik Žemės ir Saulės masė ir atstumas tarp jų. Kol juodoji skylė tebebuvo tokia pati kaip Saulė, mes liktume toje pačioje orbitoje. Tai rodo, kad juodosios skylės ne visada viską išsiurbia. Tiesą sakant, jei jie tai padarytų, ar dabar visa Visata nebūtų suardyta vienoje didelėje juodojoje skylėje?

Jūsų naršyklė nepalaiko vaizdo žymos.
Žvaigždžių plėšytų animacija (ESA)

Pagalvokite apie vandens patekimą į kanalizaciją. Vanduo niekada nenuteka tiesiai į kanalizaciją. Vietoj to, jis visada sukuria sūkurį ar sūkurį, o to priežastis yra ta, kad jis visada turi tam tikrą sukimąsi. Tas pats pasakytina apie dujas ir dulkes, kurios patenka į juodąją skylę. Jei medžiaga negali prarasti sukimosi, ji tiesiog pateks į orbitą kaip diskas aplink juodąją skylę. Tai vadinama kaupimo disku.

Akrecijos diskuose, esančiuose aplink juodąsias skyles, atomai ir molekulės vis labiau įnirtingai stumia į priekį, kai jie traukiasi link spiralės ištiktos „mosh-pit“ mirties šokio. Taigi tam tikrais būdais šios dalelės kovoja už savo kosminį gyvenimą. Ir kai kurie iš jų laimės.

Jūsų naršyklė nepalaiko vaizdo žymos.
„Black Hole Flare Animation“ (NASA / SAO / CXC / D.Berry)

Jei ne viskas aplink juodąją skylę yra pasmerkta, kas nutiks daugumai dalykų, kurie nepatenka?

Aplink juodąją skylę krentanti medžiaga niekada negali pasiekti pačios juodosios skylės, nebent ji praranda pakankamai kampinį impulsą. Vienas iš būdų tai įvykti yra nutekėjimas. Teisingai, juodosios skylės ne tik siurbia medžiagą, bet ir ją išpučia. Beveik kiekviena juodoji skylė, sukelianti materiją, taip pat ją išstumia. Tai atsitinka, kol materija vis dar yra už pačios juodosios skylės ribų, nes, kaip žinome, niekas negali pabėgti atsidūręs skylės spinduliu.

Jūsų naršyklė nepalaiko vaizdo žymos.
Animacija apie išsiveržimą iš supermasyvios juodosios skylės (NASA / CXC / A.Hobartas)

Taigi dabar žinome, kad juodosios skylės tiesiog nepriima daiktų, jos išsiunčia į kosmosą. Ir tai ne šiaip sau. Tai daro įtaką juos supančiai aplinkai.

Juodosios skylės formuoja įspūdingos galios ir įvairovės srautus bei vėjus. Daugeliu atvejų reikalas išstumiamas didžiuliu greičiu, artimu šviesos greičiui. Kartais nuotėkiai uždaro pačios juodosios skylės degalų tiekimą. Tačiau šie energingi nutekėjimai taip pat gali turėti didelį poveikį juodosios skylės aplinkai. Nutekėjimas iš supermasyvių juodųjų skylių gali sustabdyti galaktikų augimą arba net sustabdyti dujų srautą į galaktikų grupių centrus.

Taigi juodosios skylės nėra visiškai juodos. Jie ne tik sunaikinimo pranašai, kuriuos gali sugalvoti jų vardas. Kitaip tariant, galbūt jų nereikia bijoti, bet ir bijoti. Pasirodo, kad juodosios skylės yra nepaprastai svarbi mūsų kosminės ekosistemos dalis. Kuo daugiau sužinosime apie juodąsias skyles, tuo labiau turėtume džiaugtis, kad jų yra šalia.


Juodosios skylės planetos

Taip mano Keiichi Wada iš Japonijos nacionalinės astronomijos observatorijos. Jis dirba su juodųjų skylių fizika, tačiau kartu su kolegomis, tyrinėjančiais planetos formavimąsi, išsiaiškina, ar idėja yra tikėtina.

"Du laukai [planetos susidarymas ir juodosios skylės] yra tokie skirtingi, paprastai tarp jų nėra sąveikos", - sako Wada. Jie ketino tai pakeisti, sujungdami savo žinias, kad galėtų modeliuoti planetų susidarymą aplink supermasyvias juodąsias skyles, kaip ir Gargantua Tarpžvaigždinis.

Planetos susidaro aplink žvaigždes, kai gravitacija ima kaupti dulkių grūdelius į mažus kamuoliukus, kurie po truputį susiduria vienas su kitu, kad modifikuotų vis didesnius daiktus. Wada ir jo komanda norėjo sužinoti, ar taip gali atsitikti aplink juodąją skylę.

Jų modelis, paskelbtas 2019 m. Lapkričio mėn., Rodo, kad esant pakankamai toli nuo juodosios skylės - mažiausiai 10 šviesmečių - gravitacinė aplinka yra pakankamai stabili, kad planetos galėtų susiformuoti taip pat, kaip ir aplink tokias žvaigždes kaip mūsų Saulė. .

"Tai pats pirmasis tyrimas, kuriame teigiama, kad aplink supermasyvias juodąsias skyles galima tiesiogiai suformuoti į planetą panašius objektus", - sako Wada. „Tikimės, kad aplink vieną didžiulę juodąją skylę bus daugiau nei 10 000 planetų, nes bendras dulkių kiekis [ten] yra milžiniškas.“ Tai daug netyrinėto kosminio nekilnojamojo turto.

Taigi planetos gali susidaryti aplink juodąsias skyles, tačiau tai negarantuoja, kad jos siūlo gyvybei palankią aplinką. Žemėje gyvos būtybės labai priklauso nuo saulės šviesos ir šilumos, kad išgyventų. Be žvaigždės švytėjimo gyvenimui aplink juodąją skylę greičiausiai reikėtų alternatyvaus energijos šaltinio.

Laimei, to pasiekti gali būti ne per sunku. Remiantis NASA dr. Jeremy Schnittmano 2019 m. Spalio mėn. Paskelbtu straipsniu, daugelio juodųjų skylių bruožas - akrecijos diskas - gali stovėti už Saulės.

Akrecijos diskas yra lygi medžiagos juosta, stovinti eilėje aplink juodąją skylę ir laukianti, kol ji bus praryjama. Medžiagai pasisukus žemyn į užmarštį, ji galų gale keliauja neįtikėtinai greitai ir išskiria didžiulius energijos kiekius, kol ji neišnyksta.

„Visos mums žinomos juodosios skylės turi akrecijos diskus ir yra nepaprastai ryškios“, - sako Schnittmanas. Pagal jo skaičiavimus, planetą pastatykite tinkamu atstumu nuo juodosios skylės, o akrecijos diskas atrodys tokio pat dydžio ir ryškumo, koks yra Saulė mūsų danguje. „Tai atrodytų labai panašu į mūsų Saulės sistemą“, - sako jis.

Dienos dangus tokioje planetoje gali būti pažįstamas, tačiau naktinis dangus būtų bet kas. Galaktikų centrai, kuriuose paprastai gyvena supermasyvios juodosios skylės, yra taip supakuoti žvaigždžių, kad, pasak Schnittmano, naktinis dangus būtų 100 000 kartų šviesesnis nei mūsų.

Skaitykite daugiau apie nežemišką gyvenimą:

Tačiau tos žvaigždės nėra dailiai pasklidusios po dangų. Juodosios skylės sunkumas pagreitina planetą tokiu dideliu greičiu, kad žvaigždžių šviesa, atrodo, sklinda iš vieno taško priešais jus, mažesnio nei Saulė. "Tai tarsi važiavimas į lietų", - sako Schnittmanas. Mokslinės fantastikos filme pavaizduokite kosminį laivą, kurio greitis pasiekia metmenų greitį. "Tai tikrai atrodytų įspūdingai".

Tačiau yra problema, kai planeta pašildoma akrecijos disku. "Jie skleidžia daug daugiau ultravioletinių ir rentgeno spindulių nei Saulė", - sako Schnittmanas. Tokia spinduliuotė gali sterilizuoti kitaip gyvenamą planetą. "Jums reikia drumstos atmosferos, kad ją užblokuotumėte", - priduria jis.

Bet tai nėra neįmanoma, turint omenyje tai, ką jau žinome apie aplink žvaigždes skriejančias eksoplanetas. "Atrodo, kad stora, miglota atmosfera yra gana įprasta", - sako jis. Taigi galbūt pavyks išsisukti kaip nuolat karštą ir drėgną dieną čia, Žemėje.


Tarpžvaigždinis Mokslas

Pataisymas, 2014 m. Lapkričio 9 d .:Pagrindinės prielaidos, kurias padariau apie juodąsias skyles šiame filme, buvo neteisingos, todėl žemiau padarytos išvados buvo neteisingos. Tai reikia šiek tiek paaiškinti, todėl perskaitykite mano tolesnį pranešimą, kuriame ištrintos mano klaidos.

Man labai patinka rašyti filmų apžvalgas, jie yra įdomus būdas surinkti mintis apie filmą, analizuoti jo siužetą, gamybą, rašymą, net mokslą.

Būtent dėl ​​šios priežasties aš bijojau rašyti šį. Labai laukiau pamatyti Tarpžvaigždinis ... bet aš maniau, kad tai buvo baisu. Visiška netvarka. Taigi, jei ieškote a tldr, Štai jis. Aš tikrai, tikrai nepatiko. Ir aš labai labai norėjau.

Blogiau tai, kad filmas galėjo būti tikrai puikus. Bendras siužetas nėra blogas (jei senosios mokslinės fantastikos idėjos pakartojimas), o kai kurios jame esančios idėjos buvo tvirtos. Specialieji efektai buvo kvapą gniaužianti. Išskirtinis. Tačiau jie negali gabenti filmo su švinu dialogu, akivaizdžiu užuomina, kumpio kumštine filosofija ir rimtu, bet klaidingu bandymu būti giliam. Ir daug kritinių siužeto detalių buvo prasmės neturinčių idėjų maišymas.

Ir mokslas. O varge. Mokslas.

Nuo šiol bus spoileriai, todėl būk teisingai įspėtas, sakyk aš.

Sklypo katilas

Siužetą sunku apibendrinti, tačiau štai tokie punktai: tam tikru laiku nenurodytu laiku ateityje, greičiausiai daugiau nei 50 metų, pasaulyje įvyksta ekologinė katastrofa. Pasėliai žlunga, maisto trūksta, milijardai žuvo. Matthew McConaughey vaidina buvusį pilotą ir inžinierių Cooperį, kuris dabar stengiasi auginti kukurūzus savo ūkyje kartu su uošviu, sūnumi ir dukra Murph. Jo dukra skundžiasi savo kambaryje vaiduokliu, kuris bando siųsti jai žinutes. Iš pradžių atmestinas, Cooperis pastebi, kad pranešimai yra tikri, yra kažkaip užkoduoti naudojant gravitaciją ir įtraukia koordinates į vietą, esančią kažkur per atstumą.

Cooperis ir Murfas tose koordinatėse atranda slaptą NASA bazę, o Cooperiui pasakojama, kad prieš pusšimtį metų netoli Saturno buvo aptikta „gravitacinė anomalija“: kirmino skylė, kurią, tikėtina, ten įdėjo užsieniečiai, taip pat, tikėtina, tos pačios būtybės, kurios bendravo su Murphas naudodamas gravitaciją. Kitoje pusėje aptikta keliolika gyvenamų planetų, ir keliolika žmonių buvo išsiųsti jų tyrinėti. Vienoje sistemoje yra trys potencialiai gyvenamos planetos, o dabar Cooperis turi pilotuoti laivą per kirmino skylę, išsiaiškinti, kuri planeta yra geriausia, ir išgelbėti žmoniją suteikiant žmonėms naujus namus.

Šiuo metu filmas gana subyrėjo tiek moksliškai, tiek pasakojant. Pavyzdžiui, NASA, nepaisant to, kad prieš kelis dešimtmečius buvo finansuojama, kažkaip sugeba paleisti dešimtis įgulos laivų, kurie kainuotų šimtus milijardų dolerių (ir tai daro nepaaiškinamai - pripraskite prie šio žodžio) iš požeminio siloso, kuris tiesiogine to žodžio prasme prie pat savo darbo biurų). Nebuvo aišku, kodėl laivai turi turėti įgulą, o ne robotizuoti, o mintis, kad atgal galima siųsti tik mažo pralaidumo duomenis (taip neleidžiant gauti daug informacijos apie planetas), man pasirodė įžūli ir nepatogi. siužeto prietaisas, kad Cooperis ir jo įgula eitų patys ieškoti.

Cooperis sėkmingai pilotavo laivą per kirmino skylę (kuri buvo miela ir gana gerai padaryta, net ir pasitelkiant plačiai naudojamą paaiškinimą, kaip veikia kirminų skylės. Laiko raukšlė), o kitoje pusėje jis ir jo įgula randa trijų planetų sistemą, kuri nepaaiškinamai skrieja aplink juodąją skylę. Aš girdimai atsidusau nuo šios dalies. Iš kur planetos gauna šilumos ir šviesos? Jums kažkaip reikia žvaigždė už tai. Šilumos negalėjo būti iš pačios juodosios skylės, nes vėliau (neišvengiamai) Cooperis turi eiti į juodosios skylės vidų, ir jis nesikepa. Taigi nepaaiškinamai planetos yra tinkamos gyventi, nepaisant netoliese esančio šilumos šaltinio.

Šiuo metu galėčiau tęsti ir tęsti (ir tęsti, ir tęsti, ir tęsti ...) su moksliniais klaidomis, kurias filmas paima iš čia. Leiskite man pasirinkti tik vieną pavyzdį, nes jis buvo labai svarbus filmo siužetui, tačiau parodo, kiek mokslo buvo išmestas iš oro spynos.

Planetos, kurios nebuvo

Pasirodo, viena iš trijų planetų skrieja labai arti juodosios skylės, todėl taip arti bus sunkūs reliatyvistiniai padariniai. Palyginti su tolimu stebėtoju, laikas sulėtėja šalia juodosios skylės (tiesa), todėl viena valanda planetoje prilygs septyneriems metams, praleistiems atgal Žemėje. Iš karto tai yra didelė problema. Norint gauti tokio laiko išsiplėtimą (koeficientas apie 60 000), reikia būti šiek tiek virš juodosios skylės paviršiaus, ir aš turiu omenyje tiesiog per paviršių, praktiškai jį nugriebdamas. Tačiau dėl to, kaip juodosios skylės susuka erdvę, mažiausia stabili orbita aplink juodąją skylę turi būti bent jau trys kartų didesnis už pačią juodąją skylę. Laikrodžiai tokiu atstumu veiktų kiek lėčiau nei kažkam Žemėje, tačiau tik maždaug 20 proc.

Kitaip tariant, Norint, kad planeta pastebėtų milžinišką laiko išsiplėtimą, kaip teigiama filme, ji turėtų būti per arti juodosios skylės, kad būtų stabili orbita. Bloop! Jis patektų.

Be to, yra potvynių problema. Viena planetos pusė yra daug arčiau juodosios skylės nei kita pusė. Gravitacija kinta priklausomai nuo atstumo, kuo toliau esate nuo šaltinio, tuo silpnesnis sunkumas jaučiamas. Juodosios skylės gravitacijos jėgos pokytis visoje planetos skersmenyje yra labai didelis, sukuriantis potvynio jėgą, kuri ištempia planetą. Netoli juodosios skylės potvynio jėga yra didelis, protas (ir planeta) lenkiamai didžiulis. Tokia didžiulė, planeta būtų suplėšyta, garuota.

Taigi, jei planeta nepatenka, ji sutraiškoma tiesiogine prasme. Bet kokiu atveju nėra planetos.

Filme, žinoma, planeta yra. The explorers go down and find it covered in water as well as suffering through periodic ginormous tidal waves sweeping around it. These are unexplained, and I assumed they were caused by tides from the black hole … but that doesn’t work either. That close to the black hole, this inexplicably unvaporized planet would be tidally locked, always showing one face toward the hole. There would be huge tidal bulges pointing toward and away from the hole, but they wouldn’t move relative to the surface of the planet. No waves.

Illustration courtesy Chandra X-ray Observatory Center/NASA

The planet’s very existence is just one example of the scientific stumbles in the movie. Yra daugelis others. OK, fine, let me give just one more: the ultimate black hole. For the climax of the movie, Cooper has to fall into it. We see a ring of material around the black hole, presumably the accretion disk: a flat, swirling disk of material that is about to fall into the hole. Because of the incredible forces involved, accretion disks are extremely hot, like millions of degrees hot. They are so brilliant, they can be seen millions of light-years away and blast out enough radiation to completely destroy any normal material.

Yet Cooper flies over one like he’s flying over Saturn’s rings (literally it was a visual callback to an earlier scene in the movie when they actually fly past Saturn’s rings). In reality, his ship would be flash-heated to a bazillion degrees and he would be nothing more than a thin and very flat stream of subatomic particles. All right all right all right?

Also, for some reason, we don’t see the accretion disk moving it’s static, frozen, when in reality it would be whirling madly around the black hole. And, due to the tides I mentioned earlier, as Cooper fell in he would’ve been torn apart.

The Play’s the Thing

You may think this is nitpicking, and in a sense it is I can happily forgive bad science if good science would get in the way of the storytelling. But in this case, the science is critical to the storytelling: This movie is all about black holes. In fact, one of the executive producers is theoretical physicist Kip Thorne (one of the robots in the movie is named KIPP, which made me smile), a scientist for whom I have quite a bit of respect. Thorne’s participation got some press, mostly due to the way black holes in the movie are depicted—and they are visually stunning.

That’s fine, but the thing is, there’s nothing in this movie dealing with black holes you couldn’t find in a college textbook or a Wikipedia page. The ideas of time dilation, warping space, wormholes, even time travel at the end: There’s nothing really new here, and almost all of it has been used in science fiction before. Thorne is a great and very important physicist, and I mean absolutely no disparagement of him, but I’m not sure how the plot of this movie would have been different had he not been involved.

The real problem isn’t with the science, it’s with the story. I’m sure Thorne knew the science was (way) off, but I can guess that director and screenwriter Christopher Nolan chose to ignore those issues in order to advance his story.

Even ignoring the problems with the science, it was the storytelling in the movie that made it nearly unwatchable for me. The characters have very little depth, for one, and the dialogue turned into pure cheese several times.

In a conversation between Cooper and Anne Hathaway’s character about love, she says that love is an artifact of a higher dimension (what does that even mean?) and “transcends the limits of time and space,” as if it’s a physical force—an allusion to gravity, which, critically to the plot, does transcend dimensions, time, and space. The dialogue here was stilted to say the least, and it gets worse when Matt Damon’s character talks about a parent’s love for his children, saying, “Our evolution has yet to transcend that simple barrier.” Who talks like that? The movie is riddled with attempts to be profound, but due in part to the clunky dialogue it just sounds silly.

The plotting was just as laborious. The setup was ham-fisted and plodding it was obvious immediately that Murph’s “ghost” would turn out to be a black-hole-diving time-traveling Cooper, and that the aliens were in fact advanced humans from the future. They apparently created the black hole and wormhole in the first place, manipulating time and events so things had to unfold the way they did. That part was interesting, though by no means new Kurt Vonnegut covered this thoroughly in The Sirens of Titan, for example. This might not seem obvious to folks who haven’t watched or read a lot of science fiction, which is fine, but for it to be the Big Reveal fell pretty flat for me.

There were obvious nods to 2001, 2010, and several other movies. And sometimes more than just nods … in an early scene, before he leaves for his space voyage, Cooper decides to give his daughter a gift. It turns out to be a wristwatch, which later in the movie proves critical in her being able to save the world.

I almost yelled at the screen during that scene. In the movie kontaktas, McConaughey’s character gives Jodie Foster’s character a compass before she goes on her space voyage, and tells her it might just save her life (which it eventually does). The same actor in a similar movie performs the same gift-giving act with a similar gift that turns out to have similar plot results.


New Pulsar Reveals Feeding Habits of Milky Way’s Black Hole

A team of astronomers, including Heino Falcke (Radboud University Nijmegen/ ASTRON) and Adam Deller (ASTRON), has discovered radio pulses from a neutron star practically next door to the supermassive black hole which resides at the center of the Milky Way. Radio ‘pulsars’ are rapidly spinning neutron stars, ubiquitous in the rest of the Milky Way but until now perplexingly unseen in the Galactic Center region. By studying the pulsar emission, the team was able to show that the matter being gobbled by the supermassive black hole is pervaded by a magnetic field strong enough to regulate the black hole’s feeding habits and to explain its radio and X-ray glow.

Artist’s impression of PSR J1745-2900, a pulsar with a very high magnetic field (‘magnetar’) in direct vicinity of the central source of our Galaxy, a supermassive black hole of approximately 4 million times the mass of our Sun. Measurements of the pulsar imply that a strong magnetic field exists in the vicinity around the black hole. Image Credit: MPIfR/Ralph Eatough

The discovery of a pulsar closely orbiting the candidate supermassive black hole at the center of the Milky Way (called Sagittarius A*, or Sgr A* in short) has been one of the main aims of pulsar astronomers for the last 20 years. Pulsars act as extremely precise cosmic clocks, and a pulsar near Sgr A* could be used to measure the properties of space and time in strong gravitational fields, and to see if Einstein’s theory of General Relativity could hold up to the strictest tests.

The young ultramagnetic pulsar PSR J1745-2900 was discovered when the Swift satellite observed a strong X-ray flash originating very close to the center of the Milky Way – likely less than 1 light-year from Sgr A* – and the subsequent observations showing a rotation period of 3.76 seconds by NASA’s NuSTAR telescope. With the 100m-telescope in Effelsberg near Bonn, Germany, the team discovered radio pulses from the same region with the same period. Additional observations were made in parallel and thereafter with the Jodrell Bank, Nancay and Very Large Array radio telescopes worldwide, while other groups studied PSR J1745-2900 using the ATCA, Parkes and Green Bank telescopes the ATCA results appear in this week’s journal of MNRAS (Shannon & Johnston).

Sgr A* is slowly swallowing the hot, ionized gas which surrounds it – a process called accretion. The accreted gas is also threaded by magnetic fields, which are dragged along with the gas and interact with the accretion process in a complicated fashion, regulating the amount of material accreted and potentially launching powerful plasma jets. Until now, the strength of these fields was very uncertain, hampering efforts to understand the accretion process.

The radio pulses from PSR J1745-2900 are strongly polarized much of the emitted radiation oscillates in a preferred plane. However, as the radiation traverses the magnetized material surrounding Sgr A*, the ‘Faraday effect’ changes the plane of polarization in a manner dependent on the wavelength of the radiation and the strength of the magnetic field. By observing PSR J1745-2900, the team were able to characterize the strength of the magnetic field in the immediate vicinity of Sgr A*. ‘It is amazing how much information we can extract from this single object’, said Deller.

Astronomers predict that there should be thousands of pulsars around the center of the Milky Way. Despite that, PSR J1745-2900 is the first pulsar discovered there. ‘Astronomers have searched for decades for a pulsar around the central black hole in our galaxy, without success. This discovery is an enormous breakthrough, but it remains a mystery why it has taken so long to find a pulsar there’, says Falcke.

This pulsar is too magnetically active and just a little too far away from the black hole to measure the subtle effects of Einstein’s General Relativity theory with great accuracy. However, with old pulsars, that are closer to the black hole and have a less variable rotation period, the theory can be tested. ‘If there is a young pulsar, there should also be many older ones we just have to find them’, agrees M. Kramer, director at the Max Planck Institute in Bonn which operates the Effelsberg telescope.

Additional high angular resolution follow-up observations of PSR J1745-2900 are now being undertaken to map its orbit around the super massive black hole. From this, scientists can determine the origin of the pulsar and, potentially, refine the estimate of the mass of the black hole.


Star’s loops around a giant black hole uphold Einstein’s predictions

After following a star’s motion around a black hole for nearly three decades, astronomers have found that the star’s orbit matches a key prediction of Albert Einstein’s general theory of relativity.

Over the course of 27 years, Reinhard Genzel at the Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics in Garching, Germany, and his collaborators used the European Southern Observatory’s increasingly precise instruments to track a star called S2, which makes a 16-year orbit around the Milky Way’s central black hole. They found that S2’s highly elongated trajectory does not retrace the same ellipse in each orbit, as Newton’s law of gravitation would suggest.

Instead, S2’s path undergoes a gradual shift, or precession, tracing a ‘flower’ pattern (pictured below) in the sky. The researchers’ findings also rule out the presence of multiple large masses, such as several large black holes, at the centre of the Milky Way.

The star named S2 (white dot, artist’s impression) traces a daisy-petal pattern around the black hole (black dot) at the centre of the Milky Way. Credit: L. Calçada/ESO

The team’s earlier studies of S2 showed that its light became redder as it sank deeper into the black hole’s gravitational well, and bluer as it orbited back out — another important effect of general relativity called gravitational redshift.


Astronomers Have Discovered a Star That Survived Nearly Being Swallowed by a Black Hole

When black holes swallow down massive amounts of matter from the space around them, they're not exactly subtle about it. They belch out tremendous flares of X-rays, generated by the material heating to intense temperatures as it's sucked towards the black hole, so bright we can detect them from Earth.

This is normal black hole behaviour. What isn't normal is for those X-ray flares to spew forth with clockwork regularity, a puzzling behaviour reported in 2019 from a supermassive black hole at the centre of a galaxy 250 million light-years away. Every nine hours, boom - X-ray flare.

After careful study, astronomer Andrew King of the University of Leicester in the UK identified a potential cause - a dead star that's endured its brush with a black hole, trapped on a nine-hour, elliptical orbit around it. Every close pass, or periastron, the black hole slurps up more of the star's material.

"This white dwarf is locked into an elliptical orbit close to the black hole, orbiting every nine hours," King explained back in April 2020.

"At its closest approach, about 15 times the radius of the black hole's event horizon, gas is pulled off the star into an accretion disk around the black hole, releasing X-rays, which the two spacecraft are detecting."

The black hole is the nucleus of a galaxy called GSN 069, and it's pretty lightweight as far as supermassive black holes go - only 400,000 times the mass of the Sun. Even so, it's active, surrounded by a hot disc of accretion material, feeding into and growing the black hole.

According to King's model, this black hole was just hanging out, doing its active accretion thing, when a red giant star - the final evolutionary stages of a Sun-like star - happened to wander a little too close.

The black hole promptly divested the star of its outer layers, speeding its evolution into a white dwarf, the dead core that remains once the star has exhausted its nuclear fuel (white dwarfs shine with residual heat, not the fusion processes of living stars).

But rather than continuing on its journey, the white dwarf was captured in orbit around the black hole, and continued to feed into it.

Based on the magnitude of the X-ray flares, and our understanding of the flares that are produced by black hole mass transfer, and the star's orbit, King was able to constrain the mass of the star, too. He calculated that the white dwarf is around 0.21 times the mass of the Sun.

While on the lighter end of the scale, that's a pretty standard mass for a white dwarf. And if we assume the star is a white dwarf, we can also infer - based on our understanding of other white dwarfs and stellar evolution - that the star is rich in helium, having long ago run out of hydrogen.

"It's remarkable to think that the orbit, mass and composition of a tiny star 250 million light years away could be inferred," King said.

Based on these parameters, he also predicted that the star's orbit wobbles slightly, like a spinning top losing speed. This wobble should repeat every two days or so, and we may even be able to detect it, if we observe the system for long enough.

This could be one mechanism whereby black holes grow more and more massive over time. But we'll need to study more such systems to confirm it, and they may not be easy to detect.

For one, GSN 069's black hole is lower mass, which means that the star can travel on a closer orbit. To survive a more massive black hole, a star would have to be on a much larger orbit, which means any periodicity in the feeding would be easier to miss. And if the star were to stray too close, the black hole would destroy it.

But the fact that one has been identified offers hope that it's not the only such system out there.

"In astronomical terms, this event is only visible to our current telescopes for a short time - about 2,000 years, so unless we were extraordinarily lucky to have caught this one, there may be many more that we are missing elsewhere in the Universe," King said.

As for the star's future, well, if nothing else is to change, the star will stay right where it is, orbiting the black hole, and continuing to be slowly stripped for billions of years. This will cause it to grow in size and decrease in density - white dwarfs are only a little bigger than Earth - until it's down to a planetary mass, maybe even eventually turning into a gas giant.

"It will try hard to get away, but there is no escape," King said. "The black hole will eat it more and more slowly, but never stop."


Žiūrėti video įrašą: Juodoji skylė (Gruodis 2022).