Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Астрономы используют космическую эхолокацию для картирования окрестностей черных дыр

Астрономы используют космическую эхолокацию для картирования окрестностей черных дыр
Материал, падающий в черную дыру, выбрасывает рентгеновские лучи в космос, и астрономы решили использовать эхо этого излучения для картирования динамического поведения и окружения самой черной дыры.


Большинство черных дыр слишком мало для определения их непосредственного окружения, но можно исследовать эти таинственные объекты с помощью наблюдений за поведением материи по мере того, как она приближается и падает в них.

Пока материал движется по спирали к черной дыре, он нагревается и испускает рентгеновские лучи, которые отражаются по мере взаимодействия с близлежащим газом. Эти области пространства сильно искажаются и деформируются из-за экстремальной природы и сокрушительно сильной гравитации черной дыры.

Исследователи используют рентгеновскую обсерваторию XMM-Newton Европейского космического агентства для отслеживания этих световых эхосигналов и картирования окрестностей черной дыры в ядре активной галактики. Их результаты опубликованы в журнале Nature Astronomy.

У галактики IRAS 13224-3809 есть черная дыра, и она является одним из самых изменчивых источников рентгеновского излучения в небе, претерпевающая очень большие и быстрые колебания яркости -  50 раз за несколько часов.

"Всем знакомо, как звучит эхо голоса во время разговора в комнате по сравнению с кафедральным собором - это связано с геометрией и материалами помещений, что заставляет звук вести себя по-другому", - сказал доктор Уильям Олстон из Кембриджского института астрономии, ведущий автор нового исследования. "Подобным образом можно наблюдать, как эхо рентгеновского излучения распространяется в окрестностях черной дыры, чтобы составить карту геометрии области и состояния материи до того, как она исчезнет в сингулярности. Это немного похоже на космическое эхо".

Поскольку динамика падающего газа тесно связана со свойствами потребляющей черной дыры, Олстон и его коллеги смогли также определить массу и вращение центральной черной дыры галактики, наблюдая за свойствами материи по мере поглощения.

Материал образует диск, когда попадает в черную дыру. Над этим диском находится область горячих электронов с температурой около миллиарда градусов, называемая короной. Ученые ожидали увидеть реверберационные эхосигналы, которые использовали для картирования геометрии региона, но также заметили нечто неожиданное: сама корона быстро изменилась в размерах в течение нескольких дней.


"По мере изменения размера короны меняется и световое эхо - как если бы потолок собора двигался вверх и вниз, меняя звучание эха голоса", - сказал Олстон. "Отслеживая световое эхо, мы смогли отследить изменение размера короны, и получить гораздо лучшие значения массы и вращения черной дыры, чем те, которые получили, если бы корона не менялась в размерах. Мы знаем, что масса черной дыры не может колебаться, поэтому любые изменения в эхо-сигнале должны быть связаны с газовой средой".

В исследовании использовалось самое длительное наблюдение аккрецирующей черной дыры, сделанное XMM-Newton, собранное на 16 орбитах космических аппаратов в 2011 и 2016 годах и составившее в общей сложности 2 миллиона секунд – немного больше 23 дней. Это в сочетании с сильной и кратковременной изменчивостью самой черной дыры позволило Олстону и команде всесторонне моделировать эхо в течении дня.

Исследуемая область недоступна для таких обсерваторий, как Телескоп горизонта событий, которому удалось сделать первый в истории снимок черной дыры в центре массивной галактики M87, расположенной неподалеку.

"Наш подход позволяет исследовать ближайшие несколько сотен сверхмассивных черных дыр, которые активно поглощают материю, и это число значительно увеличится с запуском спутника ЕКА Athena (Афина)".

Характеристика окружающей среды, близкой к черным дырам, является одной из основных научных задач миссии Афина, запуск которой запланирован на начало 2030-х годов и откроет секреты горячей и энергичной Вселенной.

Измерение массы, скорости вращения и аккреции большой выборки черных дыр является ключом к пониманию гравитации во всем космосе. Кроме того, поскольку сверхмассивные черные дыры тесно связаны со свойствами галактики-хозяйки, эти исследования также являются ключом к углублению наших знаний о формировании и развитии галактик с течением времени.

"Большой набор данных, предоставленный XMM-Newton, был важен для этого результата", - сказал Норберт Шартель, ученый проекта ЕКА XMM-Newton. "Реверберационная картография - это техника, которая обещает раскрыть многое как о черных дырах, так и о Вселенной в ближайшие годы. Я надеюсь, что в ближайшие годы XMM-Newton проведет аналогичные кампании по наблюдению за несколькими более активными галактиками, так что этот метод будет полностью разработан, когда запустится Афина".

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
SpaceX запустит лунную миссию, оплаченную криптовалютой Dogecoin

SpaceX запустит лунную миссию, оплаченную криптовалютой Dogecoin

SpaceX запустит спутник к Луне в следующем году, полностью финансируемый за счет криптовалюты Dogecoin, объявила в воскресенье канадская компания Geometric Energy Corporation, которая возглавит лунную миссию.

Спутник DOGE-1, будет запущен на борту ракеты SpaceX Falcon 9 в первом квартале 2022 года, сообщает в своем заявлении компания из Калгари. Согласно ему, кубический спутник весом 40 килограммов будет нацелен на получение «лунно-пространственной разведки с датчиков и камер на борту». «Миссия DOGE-1 на Луну будет первой коммерческой лунной полезной нагрузкой в ??истории, оплачиваемой полностью с по...
10.05.21 21:00
0
2
Ступень китайской ракеты распалась над Индийским океаном

Ступень китайской ракеты распалась над Индийским океаном

Китайское космическое агентство заявило, что сегмент китайской ракеты вошел в атмосферу Земли и распался над Индийским океаном в воскресенье.

Официальные лица в Пекине заявили, что неконтролируемая часть ракеты Long March-5B, которая 29 апреля запустила на орбиту Земли первый модуль новой космической станции Китая, представляет небольшой риск. Но американское космическое агентство НАСА и некоторые эксперты заявили, что Китай повел себя безответственно, поскольку неконтролируемое возвращение в атмосферу такого большого объекта чревато по...
09.05.21 13:55
0
-1
Вертолет Ingenuity сменил аэродром

Вертолет Ingenuity сменил аэродром

Вертолет НАСА Ingenuity совершил пятый полет на Марсе - первый полет в одну сторону до своего нового аэродрома в 129 метрах к югу.

После прибытия на новый аэродром, Ingenuity поднялся на рекордную высоту 33 фута (10 метров) и сделал цветные изображения с высоким разрешением своего нового района. Полет представляет собой переход винтокрылого аппарата к этапу демонстрации новых операций. На этом этапе основное внимание будет уделено исследованию того, какие возможности может предоставить вертолет, работающий на Марсе. Примеры ...
08.05.21 14:33
0
1
Китай заявил о крайне низком риске из-за неуправляемой ракеты

Китай заявил о крайне низком риске из-за неуправляемой ракеты

Китай сообщил в пятницу, что риск от ракеты, которая сбилась с орбиты после отделения от космической станции Пекина, «чрезвычайно низкий» после того, как Соединенные Штаты предупредили, что она может упасть на населенный пункт.

Военные эксперты в США ожидают, что корпус ракеты Long March 5B упадет на поверхность Земли примерно в субботу или воскресенье, но предупредили, что трудно предсказать, где и когда он приземлится. Но Пекин не согласился с такой точкой зрения. «Вероятность причинения вреда авиационной деятельности или людям и их деятельности на земле чрезвычайно мала», - заявил официальный представитель министерс...
07.05.21 12:38
0
0
SpaceX запустит лунную миссию, оплаченную криптовалютой Dogecoin

SpaceX запустит лунную миссию, оплаченную криптовалютой Dogecoin

SpaceX запустит спутник к Луне в следующем году, полностью финансируемый за счет криптовалюты Dogecoin, объявила в воскресенье канадская компания Geometric Energy Corporation, которая возглавит лунную миссию.

Спутник DOGE-1, будет запущен на борту ракеты SpaceX Falcon 9 в первом квартале 2022 года, сообщает в своем заявлении компания из Калгари. Согласно ему, кубический спутник весом 40 килограммов будет нацелен на получение «лунно-пространственной разведки с датчиков и камер на борту». «Миссия DOGE-1 на Луну будет первой коммерческой лунной полезной нагрузкой в ??истории, оплачиваемой полностью с по...
10.05.21 21:00
0
2
Ступень китайской ракеты распалась над Индийским океаном

Ступень китайской ракеты распалась над Индийским океаном

Китайское космическое агентство заявило, что сегмент китайской ракеты вошел в атмосферу Земли и распался над Индийским океаном в воскресенье.

Официальные лица в Пекине заявили, что неконтролируемая часть ракеты Long March-5B, которая 29 апреля запустила на орбиту Земли первый модуль новой космической станции Китая, представляет небольшой риск. Но американское космическое агентство НАСА и некоторые эксперты заявили, что Китай повел себя безответственно, поскольку неконтролируемое возвращение в атмосферу такого большого объекта чревато по...
09.05.21 13:55
0
-1
Вертолет Ingenuity сменил аэродром

Вертолет Ingenuity сменил аэродром

Вертолет НАСА Ingenuity совершил пятый полет на Марсе - первый полет в одну сторону до своего нового аэродрома в 129 метрах к югу.

После прибытия на новый аэродром, Ingenuity поднялся на рекордную высоту 33 фута (10 метров) и сделал цветные изображения с высоким разрешением своего нового района. Полет представляет собой переход винтокрылого аппарата к этапу демонстрации новых операций. На этом этапе основное внимание будет уделено исследованию того, какие возможности может предоставить вертолет, работающий на Марсе. Примеры ...
08.05.21 14:33
0
1
Китай заявил о крайне низком риске из-за неуправляемой ракеты

Китай заявил о крайне низком риске из-за неуправляемой ракеты

Китай сообщил в пятницу, что риск от ракеты, которая сбилась с орбиты после отделения от космической станции Пекина, «чрезвычайно низкий» после того, как Соединенные Штаты предупредили, что она может упасть на населенный пункт.

Военные эксперты в США ожидают, что корпус ракеты Long March 5B упадет на поверхность Земли примерно в субботу или воскресенье, но предупредили, что трудно предсказать, где и когда он приземлится. Но Пекин не согласился с такой точкой зрения. «Вероятность причинения вреда авиационной деятельности или людям и их деятельности на земле чрезвычайно мала», - заявил официальный представитель министерс...
07.05.21 12:38
0