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
Virgin Orbit терпит неудачу при первом запуске ракеты

Virgin Orbit терпит неудачу при первом запуске ракеты

В понедельник компания Virgin Orbit Ричарда Брэнсона потерпела неудачу во время первого испытательного запуска новой ракеты с помощью Боинга 747 «Cosmic Girl» над Тихим океаном у побережья Южной Калифорнии.

Первый запуск начался хорошо, пока ракету не сбросили из-под левого крыла гигантского самолета, получившего название «Cosmic Girl». «Мы подтвердили чистое высвобождение от самолета. Но миссия вскоре прервалась в полете. Cosmic Girl и летная команда в безопасности и возвращаются на базу», - говорится в официальном комментарии в Twitter к запуску Virgin Orbit. Не было сообщено никаких фактов о том...
26.05.20 18:54
0
3
Астрономы сделали снимок космического огненного кольца

Астрономы сделали снимок космического огненного кольца

Астрономы сделали изображение очень редкого типа галактики, похожего на космическое огненное кольцо, существовавшего 11 миллиардов лет назад.

Круглая галактика, массой как у Млечного Пути, с отверстием посередине, и похожая на огромный пончик. Её открытие описано в журнале Nature Astronomy и призвано расшевелить теории о самом раннем образовании галактических структур и их развитии. «Это очень любопытный объект, которого мы никогда раньше не видели», - сказал ведущий исследователь Тиантиан Юань из австралийского Центра передовой астроф...
25.05.20 21:31
0
1
НАСА дало разрешение на первый полет SpaceX с экипажем 27 мая

НАСА дало разрешение на первый полет SpaceX с экипажем 27 мая

В пятницу НАСА дало зеленый свет запуску на следующей неделе двух астронавтов на борту корабля SpaceX - первый космический полет с экипажем с территории США за 9 лет.

Представители космического агентства США и компании Илона Маска с четверга встречались в Космическом центре Кеннеди во Флориде для окончательной проверки космической капсулы «Crew Dragon» в преддверии первой миссии 27 мая. Американские астронавты Роберт Бенкен и Дуглас Херли покинут историческую стартовую площадку 39А космического центра Кеннеди в среду в 23:33 по московскому времени и прибудут н...
24.05.20 13:13
0
2
ALMA наблюдает мерцающее сердце Млечного Пути

ALMA наблюдает мерцающее сердце Млечного Пути

Комплекс ALMA обнаружил квазипериодические мерцания в миллиметровом диапазоне из черной дыры в центре Млечного пути, Sgr A *.

Команда объяснила это мерцание как вращение радио-пятен, окружающих сверхмассивную черную дыру с небольшим радиусом орбиты. Это интересная подсказка к исследованиям пространства-времени с чрезвычайной гравитацией. «Известно, что Sgr A * иногда вспыхивает в миллиметровом диапазоне», - говорит Юхей Ивата, ведущий автор статьи, опубликованной в Astrophysical Journal Letters. «С помощью ALMA мы получ...
23.05.20 15:28
0
0
Virgin Orbit терпит неудачу при первом запуске ракеты

Virgin Orbit терпит неудачу при первом запуске ракеты

В понедельник компания Virgin Orbit Ричарда Брэнсона потерпела неудачу во время первого испытательного запуска новой ракеты с помощью Боинга 747 «Cosmic Girl» над Тихим океаном у побережья Южной Калифорнии.

Первый запуск начался хорошо, пока ракету не сбросили из-под левого крыла гигантского самолета, получившего название «Cosmic Girl». «Мы подтвердили чистое высвобождение от самолета. Но миссия вскоре прервалась в полете. Cosmic Girl и летная команда в безопасности и возвращаются на базу», - говорится в официальном комментарии в Twitter к запуску Virgin Orbit. Не было сообщено никаких фактов о том...
26.05.20 18:54
0
3
Астрономы сделали снимок космического огненного кольца

Астрономы сделали снимок космического огненного кольца

Астрономы сделали изображение очень редкого типа галактики, похожего на космическое огненное кольцо, существовавшего 11 миллиардов лет назад.

Круглая галактика, массой как у Млечного Пути, с отверстием посередине, и похожая на огромный пончик. Её открытие описано в журнале Nature Astronomy и призвано расшевелить теории о самом раннем образовании галактических структур и их развитии. «Это очень любопытный объект, которого мы никогда раньше не видели», - сказал ведущий исследователь Тиантиан Юань из австралийского Центра передовой астроф...
25.05.20 21:31
0
1
НАСА дало разрешение на первый полет SpaceX с экипажем 27 мая

НАСА дало разрешение на первый полет SpaceX с экипажем 27 мая

В пятницу НАСА дало зеленый свет запуску на следующей неделе двух астронавтов на борту корабля SpaceX - первый космический полет с экипажем с территории США за 9 лет.

Представители космического агентства США и компании Илона Маска с четверга встречались в Космическом центре Кеннеди во Флориде для окончательной проверки космической капсулы «Crew Dragon» в преддверии первой миссии 27 мая. Американские астронавты Роберт Бенкен и Дуглас Херли покинут историческую стартовую площадку 39А космического центра Кеннеди в среду в 23:33 по московскому времени и прибудут н...
24.05.20 13:13
0
2
ALMA наблюдает мерцающее сердце Млечного Пути

ALMA наблюдает мерцающее сердце Млечного Пути

Комплекс ALMA обнаружил квазипериодические мерцания в миллиметровом диапазоне из черной дыры в центре Млечного пути, Sgr A *.

Команда объяснила это мерцание как вращение радио-пятен, окружающих сверхмассивную черную дыру с небольшим радиусом орбиты. Это интересная подсказка к исследованиям пространства-времени с чрезвычайной гравитацией. «Известно, что Sgr A * иногда вспыхивает в миллиметровом диапазоне», - говорит Юхей Ивата, ведущий автор статьи, опубликованной в Astrophysical Journal Letters. «С помощью ALMA мы получ...
23.05.20 15:28
0