Астрономия

Чаро газ ба ҷои сурохии сиёҳ ситора пайдо мекунад?

Чаро газ ба ҷои сурохии сиёҳ ситора пайдо мекунад?


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.

Вақте ки гази фалакпаймо ба ҳам наздик мешавад, ситорае пайдо мешавад. Аз тарафи дигар, вақте ситораи азиме мемирад, он ба сӯрохи сиёҳ меафтад.

Шумо фикр мекардед, ки массаи аввалини газ аз ситорае, ки миллиард сол вуҷуд дошт ва дар ҷараёни он массаи худро гум кард, бузургтар хоҳад буд.

Пас, чӣ чизи пеш аз ҳама гази кайҳониро аз ташаккули сурохии сиёҳ бозмедошт?


Моҳиятан газ кор мекунад, аввалан ситора ба вуҷуд меояд.

Масса ягона омили эҷоди сурохии сиёҳ нест. Инчунин ба шумо лозим аст, ки ин омма ба зичии баланд бирасад. Дар раванди ин кор одатан ситорае ба вуҷуд меояд. Равандҳои истеҳсолкунандаи энергия дар дохили ситора фишор меоранд, ки ҷалби ҷозибаро мувозинат мекунанд. Ин имкон намедиҳад, ки ситора ба зичии муҳиме, ки барои пайдоиши сурохии сиёҳ лозим аст, бирасад. Азбаски ин равандҳои истеҳсоли энергия аз сӯзишвории истифодашаванда тамом мешаванд, ситора дар ниҳоят ба сӯрохи сиёҳ меафтад.

Пас, шумо наметавонед танҳо миқдори зиёди газро гиред ва сурохии сиёҳ эҷод кунед. Дигар равандҳои физикӣ ба амал меоянд.


Ба истилоҳи содда: Азбаски газ худашро ҷудо мекунад.

Вақте ки газро (H ё He) таҳти фишори ниҳоят баланд қарор медиҳанд, ки пеш аз пайдоиши сурохии сиёҳ ба амал меояд, атомҳо синтези ҳастаиро оғоз мекунанд, ки он энергияи зиёдро хориҷ мекунад. Ин ҷараёни доимии энергия он аст, ки офтобро равшан мекунад ва инчунин он аст, ки офтобро ба худ фурӯ нахӯрад.

Ҳангоми сӯхтан / омехта шудани як унсури аз ҳад зиёд унсури дигар унсури бартаридошта мегардад, ки дар давоми зиндагии ситора ба ҳолатҳои гуногун оварда мерасонад. Ва вақте ки ситора сӯзишворӣ тамом мешавад, вазнинӣ пирӯз мешавад.

Тавре ки Роб мегӯяд, ба шумо барои муқовимат бо энергияи омехтаи ҳастаӣ, аз массаи "ситораи азим" оммавии бештар лозим аст.


Дар олами имрӯза, ин аз ду сабаб рух намедиҳад. Аввалан, газ ҳангоми пора шудан ноустувор аст. Сабаби ин дар он аст, ки массаи Ҷинс, хурдтарин массаи, ки эҳтимолан фурӯ рехтанаш мумкин аст, ба андозаи $ T ^ {3/2} / rho ^ {1/2} $, ки $ T $ ҳарорат ва $ аст rho $ зичии. Агар ҳангоми фурӯ рафтан газ метавонад хунук шавад, пас ҳарорат тақрибан мӯътадил боқӣ мемонад, массаи Ҷинс меафтад ва абр ба заррҳои хурдтар тақсим мешавад. Ин ядроҳо одатан нисбат ба (ҳадди аққал) якчанд массаи офтобӣ, ки барои ташкили сурохии сиёҳ лозиманд, хеле хурдтаранд (ба поён нигаред).

Дуюм, ҳар яки ин ядрҳо оқибат дар мобайн гармтар мешавад. Барои оммаҳое, ки аз $ 0.075M _ { odot} $ болотаранд, ядро ​​барои гармшавии ҳастаӣ гарм мешавад. Ин ҳарорат ва фишори баландро нигоҳ медорад, ки вазниниро то тамом шудани сӯзишворӣ нигоҳ медорад. Пас аз ин, механикаи квантӣ дар шакли таназзули электронҳо ё фишори таназзули нейтронҳо ё ҳатто қувваи боздорандаи байни нуклонҳо метавонад ситораро дастгирӣ кунад (ҳамчун ситораи карлики сафед ё нейтрон), аммо агар он аз $ sim 3M _ { азимтар бошад. odot} $. Барои тӯбҳои оммавии поёнии газ (карликҳои қаҳваранг ё сайёраҳо) онҳо синтези ҳастаиро аз даст медиҳанд ва мустақиман бо деградатсияи электрон дастгирӣ мешаванд.

Аммо, дар барвақт коинот, ки шумо чӣ пешниҳод мекунед метавонад воқеан рӯй медиҳад ва ин метавонад Пас чӣ гуна сӯрохиҳои сиёҳ ва квазарҳои фавқулода ҳамагӣ пас аз сад миллион миллион сол пас аз таркиши калон вуҷуд доранд.

Гази ибтидоӣ, ки аз атомҳои оддии гидроген ва гелий сохта шудааст, хеле муассир хунук шуда наметавонад (маҳз мавҷудияти атомҳои вазнинтаре, ки наслҳои пешинаи ситорагон истеҳсол мекунанд, дар абрҳои гази имрӯза ба сардшавии самаранок оварда мерасонад). Ҳамин тариқ, абрҳои ибтидоӣ ба тақсимшавӣ камтар дучор меоянд, зеро онҳо ҳангоми зиёд шудани миқдор гарм мешаванд ва массаи Ҷинс хурд шуда наметавонад. Дар чунин шароит он метавонад бошад, ки сурохии сиёҳи калон ($ 10 ^ 4 $ то $ 10 ^ 5 $ массаи офтобӣ) метавонад бевосита аз абри фурӯпошандаи газ ба вуҷуд меоянд.

Барои хулосаи алтернативии ин ғоя ва истинодҳо ба маърӯзаҳои ахири илмӣ дар мавзӯъ ба ин пресс-пресс нигаред (масалан, Agarawal et al. 2015; Regan et al. 2017).


На ҷавоби пурра, балки бештар аз як тавзеҳ. Оё мо наметавонем танҳо барои омӯхтани мушкилоти ҷавобҳои дигар ҳарчи бештар омма ҷамъ кунем? Бешубҳа, дар баъзе нуқоти олам, масалан, дар ибтидо, шароити ташаккулёбӣ мусоид буд ниҳоят ситораҳои азим, ба тавре ки фишори дохилӣ метавонист ҳар гуна фишори беруниро аз гармӣ / ҳамгироӣ бартараф кунад. Эҳтимол дорад, сарфи назар аз монеаҳое, ки фурӯпошии куллиро пешгирӣ мекунанд, фавран сӯрохи сиёҳ пайдо шуда метавонад. Дар ниҳояти кор, монеаҳои пешгирии фурӯпошии кулл ҳамеша вуҷуд доранд, хоҳ фишори радиатсионӣ, хоҳ фишори таназзул ва ғайра. Ин танҳо масъалаи бо оммаи кофӣ бартараф кардани он аст.

Аз ин бармеояд, ки касе аллакай ин саволро додааст ва ҷавоби онҳо (баъзан) не мебошад. Ҷонсон ва дигарон. 2013 идеяи сӯрохиҳои сиёҳи ибтидоии азимро, ки аз ҷониби ситораҳои азим ба вуҷуд омадаанд, муҳокима мекунад. Бо назардошти тӯҳфаи азим, ман $ sim50,000 : M_ odot $ -ро дар назар дорам (ситораи калонтарин, айни замон маълум дар сабт $ sim200 $ - $ 300 : M_ odot $). Фикри онҳо ин аст, ки шумо метавонистед барвақт дар коинот миқдори зиёди оммавиро ҷамъ кунед, ки аз рӯи баъзе маъноҳои техникии калима метавонад "ситора" дошта бошед, аммо он тақрибан фавран (дар муқоиса бо миқёсҳои кайҳоншиносӣ) сӯрохи сиёҳро ба вуҷуд меорад. Натиҷаи ниҳоии онҳо дар он буд, ки онҳо муайян карданд, ки кӯшиши бартараф кардани монеаи фишори радиатсионӣ, ки шумо дар ташаккули ситораҳои муқаррарӣ мебинед, бо андохтани миқдори девонаи масса танҳо боиси таркиш дар «бузургтарин таркиш дар коинот» мегардад.


Вақте ки ин гази фосилавӣ ба ҳам кашида, ситора ба вуҷуд меорад, гази аслӣ ва акнун ситора массаи онҳо якхела (бетағйир) аст, аммо андозаи он аз ҳисоби вазнинӣ коҳиш ёфтааст. Ҳангоме ки ситора сӯрохи сиёҳ фурӯ меафтад, бори дигар массаи онҳо бо сабаби вазнинӣ хурдтар мешавад. Бо ин тарз пурсидан роҳи дуруст нест:

Пас, чӣ чизи пеш аз ҳама гази кайҳониро аз ташаккули сурохии сиёҳ бозмедошт?

Гази фосилавӣ оқибат коҳиш ёфта, ба сӯрохи сиёҳ мубаддал мешавад [агар массаи аввалия барои мавҷудияти он ба қадри кофӣ хуб бошад, зеро ситора пас аз он ҳамчун сӯрохи сиёҳ фурӯ рехт], танҳо нозире, ки қисмат ба қисмати тамоми равандро мушоҳида мекунад, вобаста аст ки кадом фасл мушоҳида мешавад]. Ин содда аст, вақте ки объектро ба монанди ин иваз кунед: гарм кардани ях. Ях об шуда об мешавад, сипас газ. Ҳоло OP ба монанди пурсидан аст: чаро ҳангоми гарм кардан ях ба газ табдил намешавад, аммо об? Ин мантиқӣ ба назар мерасад, аммо дар асл он сохтори калимаҳо як ташбеҳи оддиро тасаввур кардааст.


Визуализатсияи диски акреси сиёҳ

Вақте ки нуқтаи назари мо дар атрофи сӯрохи сиёҳ чарх мезанад, мебинем, ки қисмҳои гуногуни гази зудҳаракат дар диски аккреция бевосита ба сӯи мо ҳаракат мекунанд. Аз сабаби падидае, ки бо номи "релятивистии допплер шуоъдиҳӣ", газ дар диск, ки ба сӯи мо ҳаракат мекунад, он тарафи дискро равшантар мекунад, тарафи муқобилро тиратар мекунад. Вақте ки мо мустақиман дар болои диск ё зери диск ҳастем, ин таъсир нопадид мешавад, зеро аз он кунҷ, ҳеҷ кадоме аз газ мустақиман ба сӯи мо ҳаракат намекунад.

Вақте ки нуқтаи назари мо аз зери диск мегузарад, ба назар чунин мерасад, ки газ ба самти муқобил ҳаракат мекунад. Ин аз фарқ кардани соат аз пас фарқе надорад, ки ба назар чунин менамояд, ки дастҳо баръакси соат ҳаракат мекунанд.

ИСЛОҲ: Дар версияҳои қаблии филмҳои 360-дараҷа дар ин сафҳа, ин таъсироти муҳим ба назар нарасиданд. Ин аз хатои ночизе дар самти нигаронидани диск нисбат ба диск ба амал омадааст. Далели он, ки дар ибтидо аз ҷониби олими НАСА, ки филмро офаридааст, кашф карда нашудааст, нишон медиҳад, ки чӣ гуна сӯрохиҳои сиёҳ аҷиб ва муқобили интуитив метавонанд бошанд!

Қарз: Маркази парвози кайҳонии Goddard NASA / Ҷереми Шниттман

Гиреҳҳои дурахшон доимо дар диск пайдо мешаванд ва паҳн мешаванд, зеро майдонҳои магнитӣ шамол мехӯранд ва аз гази ҷорист чарх мезананд. Дар наздикии сӯрохи сиёҳ, газ давр зада, ба суръати рӯшноӣ наздик мешавад, дар ҳоле ки қисматҳои берунӣ каме сусттар чарх мезананд. Ин тафовут гиреҳҳои дурахшонро дароз ва бурида, дар диск қаторҳои равшан ва торикро ба вуҷуд меорад.

Диск аз паҳлӯ дида мешавад, дар тарафи чап назар ба оне ки дар тарафи рост дида равшантар менамояд. Гази тобон дар тарафи чапи диск ба сӯи мо чунон зуд ҳаракат мекунад, ки таъсири нисбии Эйнштейн ба он мусоидат мекунад, ки рӯшноӣ баръакс дар тарафи рост ба амал ояд, дар он ҷое, ки газ моро дур мекунад, каме хира мешавад. Вақте ки мо дискро рӯ ба рӯ мебинем, ин асимметрия нопадид мешавад, зеро аз он ҷиҳат, ҳеҷ як мавод бо хатти назари мо ҳаракат намекунад.

Ба сӯрохи сиёҳ наздиктарин, хам шудани рӯшноӣ ба дараҷае аз ҳад зиёд мешавад, ки мо дар зери диск ҳамчун ҳалқаи дурахшони рӯшноӣ мебинем, ки гӯё сӯрохи сиёҳро тасвир кардааст. Ин ҳалқаи ба истилоҳ & # 8220photon & # 8221 аз ҳалқаҳои сершумор иборат аст, ки торафт заифтар ва тунуктар мешаванд, аз нуре, ки пеш аз гурехтан ба сӯи сурохи сиёҳ ду, се ва ҳатто бештар аз он давр зада, ба чашми мо мерасад. Азбаски сурохии сиёҳе, ки дар ин визуализатсия моделиронӣ карда шудааст, курашакл ва гардишнопазир аст, ҳалқаи фотон аз ҳар кунҷи тамошо тақрибан даврӣ ва якхела менамояд. Дар дохили ҳалқаи фотон сояи сиёҳ & # 8217s, майдони тақрибан ду маротиба аз уфуқи ҳодиса ҷойгир аст ва нуқтаи бозгаштан надорад.

Ин визуализатсия & # 8220mass invariant аст, & # 8221, ки маънои онро дорад, ки он метавонад сӯрохи сиёҳи ҳар гуна масса бошад. Андозаи сояи сурохи сиёҳ ба массаи он мутаносиб аст, аммо андозаи диски аккредитатсия низ ҳамин тавр аст, аз ин рӯ хосиятҳои он мувофиқан миқёс мегиранд.

Симулятсияҳо ва филмҳои ба ин монанд дарвоқеъ ба мо кумак мекунанд, ки Эйнштейн ҳангоми гуфтани он, ки ҷозиба бофтаи фазо ва вақтро ба ҳам мепайвандад, чӣ маъно дорад.


Ду астрофизикҳо ситораи Планкро ҳамчун ядрои сӯрохиҳои сиёҳ пешниҳод мекунанд

Консепсияи ин рассом сурохии сиёҳи азимҷусса дар маркази галактикаро тасвир мекунад. Ранги кабуд дар ин ҷо радиатсияеро нишон медиҳад, ки аз мавод ба сӯрохи сиёҳ хеле наздик мерезад. Сохтори хокистарранги атрофи сурохи сиёҳ, ки онро торус меноманд, аз газ ва хок иборат аст. Қарз: NASA / JPL-Caltech

(Phys.org) - Ду астрофизика, Карло Ровелли ва Франческа Видотто, ба сервери чопкунӣ коғазе бор карданд arXiv ки дар он онҳо пешниҳод мекунанд, ки сохтори маъруф ба ситораи Планк, на дар маркази сӯрохиҳои сиёҳ, балки аз як тангӣ. Ин ба онҳо ишора мекунад, ки сӯрохиҳои сиёҳ дар ягон лаҳза тамоми маълумоти кашидаамонро ба коинот бармегардонанд.

Тафаккури ҳозира дар бораи сӯрохиҳои сиёҳ аз он иборат аст, ки онҳо ду қисмати хеле содда доранд, уфуқи ҳодиса ва вижагӣ. Азбаски санҷишро ба дохили сурохи сиёҳ фиристодан ғайриимкон аст, то бубинад, ки воқеан чӣ мегузарад, муҳаққиқон бояд ба назарияҳо такя кунанд. Назарияи сингуляризм аз он чизе, ки бо номи "парадокси иттилоотӣ" маъруф аст, азият мекашад - сӯрохиҳои сиёҳ барои нобуд кардани иттилоот ба назар мерасанд, ки гӯё қоидаҳои нисбии умумиро вайрон мекунанд, зеро ба ҷои онҳо қоидаҳои механикаи квантиро риоя мекунанд. Ин парадокс физикҳои тафаккури амиқ, ба монанди Стивен Ҳокингро ба ташвиш овард, ба тавре ки ӯ ва дигарон ба пешниҳодҳои алтернативӣ ё ислоҳот ба назарияҳои мавҷуда шурӯъ карданд. Дар ин кӯшиши нав, як ҷуфт физикҳо идеяи ситораи Планкро пешниҳод мекунанд.

Идеяи ситораи Планк аз далели назарияи Биг Биг сарчашма мегирад - ин ақидаи дигар чунин мешуморад, ки вақте ки кренчри ногузир ба ҷои ташаккул додани ягонагӣ, як чизи каме ҷолибтар ба назар мерасад, чизе дар миқёси Планк ба вуҷуд меояд . Ва вақте ки ин ба вуқӯъ пайваст, ҷаҳиш ба амал омада, боиси боз ҳам васеъ шудани коинот мегардад ва пас дубора фурӯ меравад ва ғайра то абад қафо ва пас.

Ровелли ва Видотто ҳайрон мешаванд, ки чаро ин бо сӯрохиҳои сиёҳ низ чунин буда наметавонад - ба ҷои як тангӣ дар маркази он, метавонад як сохтори Планк - ситорае бошад, ки имкон медиҳад, ки нисбии умумӣ дубора ба бозӣ барояд. Агар ин тавр мебуд, пас сурохи сиёҳ бо мурури замон метавонист оҳиста-оҳиста массаи худро аз ҳисоби Хокинг-радиатсия гум кунад - вақте ки сурохии сиёҳ коҳиш ёфт, ситораи Планк дар баробари ғарқи иттилоот калонтар мешуд. Дар ниҳоят, ситора ба уфуқи рӯйдодҳо ҷавобгӯ хоҳад шуд ва сурохии сиёҳ дар як лаҳза аз матлаб табдил хоҳад ёфт, зеро тамоми маълумоти дарунсохташуда ба коинот партофта шуданд.

Ин ғояи нави Ровелли ва Видотто, бешубҳа, дар ҷомеаи астрофизикӣ таҳти назорати шадид қарор мегирад, эҳтимолан дар байни онҳое, ки идеяи ситораи Планкро ба парадокси иттилоотӣ ҷавоб медиҳанд ва онҳое, ки тамоми идеяро ғайри қобили қабул медонанд, ба охир мерасад.

Реферат
Ситорае, ки ба тариқи ҷозиба фурӯ меравад, метавонад ба марҳилаи дигари ҳаёти худ бирасад, ки фишори квантӣ-ҷозиба ба вазн муқобилат кунад. Давомнокии ин марҳила дар вақти мувофиқи ситора хеле кӯтоҳ аст ва ҷаҳиданро ба бор меорад, аммо аз сабаби паҳншавии вақти ҷозибаи азим хеле берун аз берун дида мешавад. Азбаски фарорасии таъсири квантӣ-ҷозиба бо зичии энергия танзим карда мешавад - на аз рӯи андоза --- ситора метавонад дар ин марҳила нисбат ба планксиан хеле калонтар бошад. Ҷисме, ки дар охири бухоршавии Хокинги сӯрохи сиёҳ падидор мешавад, он гоҳ метавонад нисбат ба планксиан бо омили (m / mP) n калонтар бошад, ки m - массаи ба сӯрох афтода, mP - массаи Планк ва n мусбат бошад . Мо далелҳоро барои n = 1/3 ва барои n = 1 баррасӣ мекунем. Ҳеҷ гуна вайронкунии сабаб ва паҳншавии зудтар аз сабук вуҷуд надорад. Мавҷудияти ин ашё парадокси иттилоотии сурохии сиёҳро коҳиш медиҳад. Ҷолибтар аз ҳама, ин ашё метавонист таваҷҷӯҳи астрофизикӣ ва космологӣ дошта бошад: онҳо сигнали муайяншавандаро, ки пайдоиши ҷозибаи квантӣ доранд, дар атрофи дарозии 10−14 см истеҳсол мекунанд.


ALMA ҳоло тафсилоти бештарро ба назар мегирад

Бютер ва ҳамкорони ӯ тавонистанд, ки бештар кор кунанд. Онҳо расадхонаи ALMA дар биёбони Атакамаи Чилиро истифода карданд. ALMA мушоҳидаҳои ҳамзамони то 66 радиотелескопро ба даст оварда, то қатъияти то 20 миллиарксекундияро ба даст меорад, ки ба астрономҳо имкон медиҳад, ки тафсилотро нисбат ба ҳама гуна радиотелескопҳои қаблӣ беш аз даҳ маротиба хурдтар ва ҳассосияти бемисл дошта бошанд - омезише, ки дорои аллакай ба як қатор мушоҳидаҳои пешрафт дар соҳаҳои дигар оварда расонид.

Бютер ва ҳамкорони ӯ ALMA -ро барои омӯхтани минтақаи массаи ситорагирандаи G351.77-0.54 то миқёси зер ядроии аз 50 воҳиди астрономӣ хурдтар (ба ибораи дигар, камтар аз 50 маротиба аз масофаи миёнаи байни Замин ва Офтоб истифода бурданд) ). Тавре ки Бойтер мегӯяд: «Ин намунаи барҷастаи он аст, ки чӣ гуна технология пешрафти астрономиро пеш мебарад. Мо натавонистем натиҷаҳои худро бидуни қарори бесобиқаи фазоӣ ва ҳассосияти ALMA ба даст орем. ”

Натиҷаҳои онҳо дар якҷоягӣ бо таҳқиқоти қаблии як абр дар миқёси калонтар аз он шаҳодат медиҳанд, ки физикаи гази ҳароратӣ рӯзро ғолиб мекунад, ҳатто вақте ки сухан дар бораи ситораҳои азим меравад: Ҳарду андозаи гурӯҳҳо дар дохили абр ва тавре ки мушоҳидаҳои нав нишон медиҳанд, зарфҳо дар дохили гурӯҳҳо ва ҳатто баъзе зерсохторҳои аслӣ тавре, ки ҳисобҳои дарозии ҷинс пешгӯӣ кардаанд, бидуни зарурат ба компонентҳои иловагӣ. Бютер чунин мегӯяд: «Дар ҳолати мо, ҳамон физика тавсифи яксон медиҳад. Чунин ба назар мерасад, ки парокандагӣ аз миқёси калонтарин то хурдтарин бо худи ҳамон равандҳои физикӣ идора карда мешавад. ”


Назари нодир: Сӯрохи бузурги сиёҳ ситораро мехӯрад ва дар рӯи замин чӯбҳо мезанад

Таҳқиқоти наве пайдо кард, ки аз маркази сӯрохи азими сиёҳ як партави пурқудрати энергетикӣ дида мешавад, вақте ки он пора-пора мешавад ва ситораро дар манзараи нодире фурӯ мебарад, ки ситорашиносон мегӯянд, эҳтимолан танҳо дар 100 миллион сол як маротиба рух медиҳад.

Вақте ки як моҳвораи NASA бори аввал дурахшиши шадиди дурахшонро дар чуқури кайҳон муайян кард, астрономҳо ибтидо онро таркиши пурқуввати гамма аз ситораи фурӯпошанда, яке аз пурқудраттарин намудҳои таркишҳо дар коинот, фикр карданд. Аммо, вақте ки миқдори азими энергияро ҳанӯз пас аз моҳҳо дидан мумкин буд, онҳо дарк карданд, ки чизи пурасрортаре идома дорад.

"Ин воқеаи воқеан воқеан ғайриоддӣ аст" гуфт ҳаммуаллифи таҳқиқот Ҷошуа Блум, ассистенти профессори астрономияи Донишгоҳи Калифорния, Беркли, ба SPACE.com. "Ҳоло он тақрибан дунимуним моҳ аст ва далели он, ки он танҳо идома дорад ва танҳо хеле суст пажмурда мешавад, ин як далели воқеан бузург аст, ки ба мо мегӯяд, ин таркиши оддии гамма-рентгенӣ нест." [Аксҳо: Сӯрохиҳои сиёҳи олам]

Киштии кайҳонии Swift Gamma Burst Mission NASA аввал дурахши гамма-рентгениро бо номи Sw 1644 + 57 дар доираи бурҷи Draco, дар маркази галактикае, ки тақрибан 4 миллиард соли нур дур аст, муайян кард.

Блум ва ҳамкорони ӯ аз мушоҳидаҳои Свифт ва дигарҳо аз ҷониби телескопи кайҳонии Хаббл ва расадхонаи рентгении Чандра истифода бурда, ба хулосае омаданд, ки фаъолияти аҷибе, ки онҳо мебинанд, эҳтимолан аз ситорае, ки онро сӯрохи сиёҳи азим ҷудо кардааст, ба ҷои таъсири таркиши гамма-рентгенӣ, ки онро одатан танҳо дар давоми як рӯз мушоҳида кардан мумкин аст.

"Ин таркиш дар тӯли муддати тӯлонӣ миқдори азими энергияро тавлид кард" гуфт Блум. "Ин аз он сабаб аст, ки вақте ки сурохии сиёҳ ситораро кандааст, омма дар гирду атроф мисли обе, ки ба поён мерезад, чарх мезанад ва ин раванди чархзанӣ нерӯи зиёдеро хориҷ мекунад."

Ин бозёфтҳо дар шумораи 16 июни маҷаллаи Science онлайн нашр шудааст.

Марги ситора

Тадқиқоти Блум нишон дод, ки рентгенҳои хеле пурқувват ва дарозумр ва гамма-нурҳо ҳамчун ситорае истеҳсол мешуданд, ки ба андозаи офтоби мо миллионҳо маротиба аз ҷониби сурохии сиёҳ шадидан пора карда мешуданд.

Аммо, ин чӣ ҳодисаи нодир мекунад, дар он аст, ки ин сурохии сиёҳ моддаҳои атрофро мисли баъзе сӯрохиҳои сиёҳи фаъоли олам нахӯрдааст, гуфт Блум. Дар асл, муҳаққиқон сабтҳои таърихии он минтақаи кайҳонро аз назар гузарониданд ва далелҳои партоби рентгенӣ ё гамма-рентгении пешинро пайдо карда натавонистанд.

"Ин ҳодиса амали ҷобаҷогузории зиёди газ набуд, балки ба ҷои ин як навъ чизи ғайриманқул буд" гуфт Блум. "Ин гуна чизҳо метавонанд дар маркази ҳар гуна галактика рӯй диҳанд, аммо суръати ба амал омадани ин ҳодиса хеле паст аст. Ин як ҳодисаи якдафъаинаест, ки воқеан набояд такрор шавад." [Top 10 чизи аҷибтарин дар фазо]

Астрономҳо боз ҳам хушбахттар буданд, ки ин ҳодисаро бо чунин тафсилот ва возеҳӣ мушоҳида кунанд, зеро ҳавопаймои рентгенӣ ва нурҳои гамма-нурӣ дар тири меҳвари гардиш, ки Заминро ба чашми нур партофтааст.

& ldquoБеҳтарин тавзеҳоте, ки то ба ҳол ба андоза, шиддат, миқёси вақт ва сатҳи тағирёбии ҳодисаи мушоҳидашуда мувофиқат мекунад, ин аст, ки сурохии азими сиёҳ дар маркази он галактика ситора кашида, онро бо вайроншавии мавсим ҷудо кардааст, "гуфт Эндрю Леван аз Донишгоҳи Уорвики Бритониё, муаллифи пешвои як асари ҳамроҳаш, ки дар Илм низ нашр шудааст." Пас аз он сӯрохи сиёҳ чархзананда ду ҳавопайморо ба вуҷуд овард, ки яке аз онҳо рост ба Замин нишаст. & rdquo

Намуди хушбахтона

Блум гуфт, аслан астрономҳо дар рӯи замин баррели ҳавопайморо ба зер нигоҳ карда, ҳодисаро мебинанд, ки эҳтимолан дар 100 миллион сол дар ҳар як галактикаи додашуда рух медиҳад.

"Ин як ҷузъи хусусияти махсуси чорабинӣ аст" гуфт ӯ. "Он чизе ки мо дорем, як нодирии геометрӣ дар болои як ҳодисаи бе ин ҳам нодир аст. Ман ҳайрон мешавам, ки агар мо дар даҳсолаи оянда яке аз онҳоро дар ягон ҷои осмон дидем."

Астрономҳо гумон мекунанд, ки партоби гамма-рентгенҳо аз 24 ё 25 март дар масофаи тақрибан 3,8 миллиард соли рӯшноӣ оғоз ёфтааст. Ва дар ҳоле, ки онҳо то ҳол фаъолиятеро аз ин ҳодиса муайян мекунанд, Блум ва ҳамкорони ӯ тахмин мезананд, ки партовҳо дар соли оянда камранг мешаванд.

Ва гарчанде ки ин метавонад як ҳодисаи бениҳоят нодир бошад, он ба астрономҳо кӯмак мекунад, ки минбаъд чӣ гуна калон шудани сурохиҳои сиёҳро афзоиш диҳанд.

"Ман фикр мекунам, ки ин як далели дигар илова мекунад, ки сӯрохиҳои сиёҳ тавассути ҷабидан на танҳо дигар сӯрохиҳои сиёҳ ҳангоми якҷояшавии галактикаҳо ба таври органикӣ меафзоянд, ки ин яке аз тарзҳои афзоиши ақидаи сӯрохиҳои сиёҳ аст, балки онҳо инчунин бо хӯрокхӯрии атроф дар шакл ба воя мерасанд газ ва ситорагон, "гуфт Блум. "Агар ин расм дуруст бошад, сӯрохиҳои сиёҳ бо роҳҳои гуногун меафзоянд. Он ба баъзе саволҳои беҷавоб дар астрофизика муроҷиат мекунад: ин навзодон на танҳо бо як маҳсулоти кӯдакон ғизо мегиранд, яъне бо бародарон ҳамҷоя мешаванд, балки онҳо ба намудҳои гуногуни маҳсулоти хӯрокворӣ машғуланд . "


Чаро газ ба ҷои сурохии сиёҳ ситора пайдо мекунад? - Астрономия

Дар ҳар сурат, ба http: / /ast.star.rl.ac.uk/hr.html назар кунед. Ин саҳифа "Диаграммаи Ҳертспрунг-Рассел" -ро тасвир мекунад, ки қитъаи графикӣ мебошад, ки дар он астрономҳо хусусиятҳои ситораҳоро тарҳрезӣ мекунанд. Дар диаграммаи HR дурахшии умумӣ (маъруф ба "Нурҳои равшанӣ" ё "Бузургии мутлақ") бар зидди ҳарорати сатҳи ситора кашида шудааст. Ҳангоме ки ситора аз давраи зиндагии худ мегузарад, аз рӯи диаграммаи HR аз як ҷой ба ҷои дигар ҳаракат мекунад. Дар саҳифае, ки ман ба шумо фиристодам, сурудҳо барои ситорагон ва "ситораҳои ноком" ба монанди Юпитер нишон дода шудаанд.

Ситора ҳамчун абри хунуки газ, инчунин ба тарафи рост (тарафи хунук) диаграмма оғоз меёбад. Дар зери вазнинии худ абр ба фурӯпошӣ оғоз мекунад. Ҳангоми фурӯ рафтан, он энергияи ҷозибаи худро ҳамчун радиатсия хориҷ мекунад. Ҳамин тавр ситораи ҷавон сард аст, аммо дурахшон. Мо одатан ин ситораҳоро намебинем, зеро онҳо одатан дар зери хок пӯшонида шудаанд ва танҳо дар қисмати дурдасти инфрасурх спектри равшанӣ медиҳанд.

Прото-ситора фурӯпоширо идома медиҳад ва ҳамон тавр, ки он торафт гармтар мешавад ва дар диаграммаи HR ба тарафи чап ҳаракат мекунад. "Ситорахо" камтар аз як фоизи массаи Офтоб дар ниҳоят аз сабаби фишори газ фурӯ рафтани онҳоро бозмедоранд. Ин ситорагон "Мецмонхонаҳои қаҳваранг" ё "Сайёраҳои азим" ҳастанд, ба монанди Юпитер. Онҳо ҳеҷ гоҳ гидрогени худро фурӯзон намекунанд ва тадриҷан хира мешаванд. Ин роҳҳои поинравие мебошанд, ки шумо дар диаграмма мебинед.

Ситораҳои аз тақрибан 0,05 то 0,07 массаҳои офтобӣ калонтар ва гармтар мешаванд, то даме ки зарраҳояшон ба дараҷае гарм шаванд, ки ба сӯхтани гидроген шурӯъ кунанд. Вақте ки ситора марҳилаи сӯзондани гидрогенро "ба кор дарор", мо мегӯем, ки он ба пайдарпаии асосӣ расидааст ва ситораи ҳақиқӣ аст, на простатар, як карлики қаҳваранг ё сайёра. Пайдарпаии асосӣ хати ситорагонест, ки дар диаграммаи HR кашида шудаанд, ки ситораҳоеро тасвир мекунанд, ки гидрогенро месӯзонанд ва онро ба гелий мепайвандад. Раванди омехта дар ядро ​​гармӣ ва рӯшноиро хориҷ мекунад ва ситораро аз фурӯпошии минбаъдаи ҷозиба дастгирӣ мекунад ва онро равшан мекунад. Ситорахо қисми зиёди ҳаёти худро дар як нуқтаи пайдарпаии асосӣ мегузаронанд. Дар болои пайдарпаии асосӣ ситораҳои хеле азим зиндагӣ мекунанд, ки хеле кабуд ва хеле равшан медурахшанд, дар ҳоле ки ситораҳои массаашон паст хира ва сурх мебошанд. Офтоб дар байни ин ду ҳад аст.

Дар ниҳоят, гидроген дар ядро, ки ҳамроҳшавӣ ситораро дастгирӣ мекунад, ба тамом шудан сар мекунад. Ядро асосан гелий (маҳсули омезиши гидроген) мешавад ва сӯхтани гидроген аз ядро ​​дур шуда, дар атрофи ядро ​​садафе месозад. Вақте ки ин рӯй медиҳад, ядро ​​дубора ба фурӯпошӣ оғоз мекунад, аммо минтақаҳои берунии ситора ба берун тела дода мешаванд. Ситора равшантар ва сардтар мешавад. Ин марҳилаи бузурги сурх аст. Вақте ки офтоб ба марҳилаи азимҷуссаи Сурх, 5 миллиард сол пас мерасад, эҳтимолан он афзоиш ёфта, Меркурий, Зӯҳра ва Заминро фаро мегирад.

Агар ситора массаи кам дошта бошад, он метавонад умри худро дар ин ҷо ба поён расонад, қабатҳои берунии худро партояд ва аз атмосфераи худ туманчаи сайёраро ба вуҷуд оварад ва аз ҳастаи худ "карлики сафед" -и гарм ва зичро берун кунад. Майдони сафед танҳо бо гармии боқимондаи боқимонда медурахшад ва дар ниҳоят ба як гулӯла табдил хоҳад ёфт. Бо вуҷуди ин, сутунҳои ситорагон ҳадди аққал нисфи хуршед азим хоҳанд афтод ва гарм мешаванд, то ки дар ядрои онҳо сӯхтани гелий оғоз ёбад. Пас аз оғози гелиум, ситора дубора шохаи азимро канда, варами онро каме барқарор мекунад ва хушбахтона дар ядрои худ гелий ва гидрогенро дар садаф дар атрофи ядро ​​пайваст мекунанд.

Баъд рақси азим дубора оғоз меёбад. Гелийи аслӣ тамом мешавад ва ситора бори дигар ба азими сурх мубаддал мешавад. Дар ин ҷо ситорагон мисли офтоб аз автобус фаромада, туманнокӣ ва сайругаштҳои сайёра мешаванд. Ситораҳои вазнинтар ба сӯхтани карбон шурӯъ мекунанд. Ин бо унсурҳои вазнинтар ва вазнин такрор ба такрор рух медиҳад. Ситора шохаи азимро борҳо боло мебарояд ва мефарояд. Ситораҳои сабуктаре, ки дар зарфҳои худ ба андозаи кофӣ гарм намешаванд, то унсури навбатиро сӯзонанд, туманнокиҳои сайёра ва карликҳои сафед мешаванд. Ситораҳое, ки вазнинанд, оқибат зарфҳои худро гарм мекунанд, то марҳилаи навбатии сӯхтанро оғоз кунанд ва филиали азимро муддате фуроянд. Барои ҳар як унсур, раванд зудтар ва зудтар аст. Ситора метавонад гидрогенро дар пайдарпаии асосӣ дар тӯли миллиардҳо сол сӯзад, аммо вақте ки ин раванд ба кремний расад, ситора метавонад кремнийро ҳамагӣ якчанд рӯз сӯзонад.

Ситораи хеле азим, ки аз 5-10 маротиба зиёдтар аз массаи офтоб мебошад, чандин маротиба ба шохаи бузург мебарояд ва мефурояд, то он даме ки ситора барои сӯзондани оҳан омода шавад. Аммо омехтаи оҳан энергияро намедиҳад, онро ба худ мекашад. Пас, чӣ мешавад, ки ситора шохаи азимро боло мебарад, магзи оҳанаш фурӯ меравад ва гарм мешавад, то он даме ки оҳан ба ҳам омезиш ёбад. Ҳамин ки ба амал омад, вай тамоми гармии атрофи худро ғарқ мекунад ва аслиро хунук мекунад. Ҳама меёфт, якбора қатъ мешавад ва ситора меҷӯшад. Барқароршавии ин таркиш бузургтарин таркишест, ки дар кайҳон маълум аст: супернова. Суперноваи ягона метавонад дар тӯли якчанд рӯз аз тамоми галактика равшантар бошад. Пас аз супернова, вобаста ба массаи ситораи аслӣ, ядро ​​метавонад ҳамчун як карлики сафед, ситораи нейтрон ё сӯрохи сиёҳ боқӣ монад.

Ҳамин тавр, вобаста ба массаи он, ситора умри худро ё дар туманагии сайёраҳо ва ё суперноваҳо ба поён мерасонад ва ҳастаи худро ҳамчун як объекти паймоне пасмонда медиҳад: карлики сафед, ситораи нейтронӣ ё сурохии сиёҳ.

Ин саҳифа 27 июни соли 2015 навсозӣ шудааст

Дар бораи муаллиф

Dave Kornreich

Дэйв асосгузори китоби Astronomer Ask буд. Вай доктори илмро дар соли 2001 аз Корнелл гирифтааст ва ҳоло ассистенти кафедраи физика ва илмҳои физикаи Донишгоҳи давлатии Гумболдти Калифорния мебошад. Дар он ҷо ӯ версияи худро бо "Astronomer Ask" иҷро мекунад. Вай инчунин ба мо дар саволи космологияи тоқ кӯмак мерасонад.


Чаро моддаҳои торик сӯрохиҳои сиёҳро ба вуҷуд намеоранд?

Тасвири сӯрохи сиёҳ. Сарфи назар аз он ки торикӣ чӣ гуна аст, ҳама сӯрохиҳои сиёҳ ба вуҷуд омадаанд. [+] аз моддаи муқаррарӣ, на моддаи торик. Қарзи тасвирӣ: NASA / JPL-Caltech.

Моддаи торик шакли сершумори омма дар Коиноти мост. Агар шумо ҳамаи ситораҳо, сайёраҳо, шаклҳои ҳаёт, газ, чанг, плазма ва чизҳои дигарро илова кунед - ҳама маълуми "муқаррарӣ" дар Коиноти мо - он танҳо тақрибан аз 15 то 17% -ро ташкил медиҳад ҷозибаи куллӣ, ки мо мебинем. Массаи боқимонда, ки аз моддаи муқаррарӣ бо таносуби 5: 1 зиёдтар аст, бояд комилан ноаён бошад, яъне рӯшноиро ба худ намегирад ё намедиҳад. Аммо он бояд бо ҷозибаи мутақобила таъсир расонад ва ба он имкон диҳад, ки дар Коинот сохтори калонҳаҷм созад ва галактикаҳоро якҷоя нигоҳ дорад. Пас, чаро он метавонад сӯрохиҳои сиёҳро ба вуҷуд наорад?

Сӯрохиҳои сиёҳ ягона чизе нестанд, ки материяи торик онро ба вуҷуд оварда наметавонад, инчунин ситораҳои материяи торик, сайёраҳо ё атомҳои торикро ба вуҷуд оварда наметавонад. Тасаввур кунед, ки Коинот шояд дар марҳилаҳои хеле барвақт, пеш аз он ки ягон сурохии сиёҳ, ситораҳо, сайёраҳо ё атомҳо мавҷуданд.

Коиноти ибтидоӣ пур аз моддаҳо ва радиатсия буд ва чунон гарм ва зич буд, ки кваркҳо ва. [+] глюонҳои мавҷуда ба протонҳо ва нейтронҳои алоҳида табдил наёфта, дар плазмаи кварк-глюон монданд. (Кредити тасвирӣ: ҳамкории RHIC, Брукхавен, тавассути http://www.bnl.gov/newsroom/news.php?a=11403)

Мо танҳо як "баҳри" гарми зич ва васеъкунандаи материя ва радиатсияи ҳама намудҳои гуногуни имконпазир будем. То он даме, ки Коинот чанд дақиқа пир шудааст, ядроҳои атом дар он ҷо ҳастанд, ҳамаи электронҳо, нейтриноҳо ва фотонҳо мавҷуданд, ва тамоми материяи торик низ он ҷо аст.

Ҳамаашон бо суръати бениҳоят парвоз мекунанд, бешубҳа, вале онҳо ҳам ба якдигар нерӯ меандозанд. Дуруст аст, ки ҳамаи онҳо қувваи ҷозибаро ҳис мекунанд (ҳатто фотонҳо, ба шарофати эквиваленти энергетикии массаҳои Эйнштейн), аммо вазнинӣ танҳо дар ин ҷо муҳим нест.

Дар Коиноти гарм ва барвақт, пеш аз ба вуҷуд омадани атомҳои бетараф, фотонҳо пароканда мешаванд. [+] электронҳо (ва камтар аз он, протонҳо) бо суръати хеле баланд, импулсро ҳангоми интиқол медиҳанд. (Кредити тасвирҳо: Аманда Йохо)

Фотонҳо ва электронҳо аз ҳама бадтаранд: онҳо тавассути қувваи электромагнитӣ хеле зуд мутақобила мекунанд, пароканда мешаванд ва аз якдигар "паридан", мубодилаи энергия, импулс ва бо суръати ҳайратовар ба ҳам бархӯрдан. Нархи ядро ​​танҳо каме беҳтар аст: онҳо хеле зиёдтаранд, бинобар ин, сатҳи ҳамкории онҳо камтар аст ва дар ҳар бархӯрд онҳо импулси камтарро ба даст меоранд (ё гум мекунанд).

Нейтриноҳо хеле хушбахттаранд: онҳо заряди электрӣ надоранд ва аз ин рӯ онҳо ба воситаи қувваи электромагнитӣ тамоман ҳамкорӣ намекунанд. Ба ҷои ин, онҳо метавонанд танҳо тавассути қувваи суст ҳамкорӣ кунанд (ба ғайр аз ҷозиба), ин маънои онро дорад, ки бархӯрдҳо бениҳоят каманд. Аммо ҷисми торик онро аз ҷиҳати озодӣ беҳтарин мегирад: то ҷое ки мо гуфта метавонем, он танҳо тавассути ҷозиба мутақобила мекунад. Тамоман бархӯрдҳо вуҷуд надоранд ва аз ин рӯ ҳамаи материяи торик метавонад ба манбаъҳои дигари модда ҷалб карда шавад.

Ин метавонад, шумо ташвиш кашед, вазъро бадтар кунед! Гарчанде ки моддаҳои муқаррарӣ бархӯрдҳо ва ҳамкориҳои муштарак доранд, ки онро ба таври ҷозиба фурӯ рехта, гурӯҳҳои зичтар ва ғайра ба вуҷуд намеоранд, зичии моддаи торик дар минтақаҳои аз ҳад зиёд афзоиш меёбад. Аммо ин ба тарзе, ки шумо дар бораи он фикр мекунед, ки "фурӯпошӣ" рӯй медиҳад, ба амал намеояд. Вақте ки абри газ афтода ситораҳоро ба вуҷуд меорад, чӣ мешавад?

Туманнокии азим ва газмонандест, ки дар он ҷо ситораҳои нав дар Коинот таваллуд мешаванд. (Кредити тасвирӣ: дастаи ESO / VPHAS +. [+], Тавассути http://www.eso.org/public/images/eso1403a/)

Газ тавассути қувваи ҷозиба мутақобила карда, зичтар мешавад, аммо моддае, ки онро ташкил медиҳад, ба ҳам мечаспад ва ба ҳолати зичтар имкон медиҳад. Ин "часпидан" танҳо ба шарофати қувваи электромагнитӣ ба амал меояд! Ин аст, ки чаро чизҳо метавонанд фурӯ раванд, то объектҳои ба монанди ситораҳо, сайёраҳо ва ҳатто атомҳо ҳосилшударо пайдо кунанд.

Бе он часпидан? Шумо танҳо бо як сохтори паҳншуда ва ба ҳам омезишаванда, "пушаймо", ки танҳо тавассути вазнинӣ ба ҳам пайвастанд, хотима мебахшед. Аз ин рӯ, шумо дар бораи галосаҳои материяи торик дар миқёси галактика ва кластер, риштаҳои ҷисми торик дар миқёсҳои аз ин ҳам калонтарро мешунавед ва ҳеҷ сохтори дигари материяи торикро.

Шабакаи кайҳониро моддаҳои торик ба ҳаракат медароранд, аммо сохторҳои хурд дар паҳлӯҳо бо. [+] фурӯ рехтани моддаҳои муқаррарии электромагнитӣ-мутақобила. (Кредити тасвирӣ: Ралф Каелер, Оливер Ҳан ва Том Абел (KIPAC))

Ҳоло, ин галоҳои пароканда ва пушида бениҳоят муҳиманд: онҳо тухми тамоми сохтори баста дар Коинотро муаррифӣ мекунанд. Ба ин галактикаҳои карахтӣ, галактикаҳои муқаррарӣ, гурӯҳҳои галактика, кластерҳои галактика, супер кластерҳо ва риштаҳо ва инчунин тамоми зерсохторе, ки ин объектҳоро ташкил медиҳанд, дохил мешаванд. Аммо бидуни ин қувваи изофӣ - бидуни ягон қувваи "часпанда" барои нигоҳ доштани он, мубодилаи энергия ва импулс - ҷисми торик қарор аст дар ин ҳолати пушида ва пароканда боқӣ монад. Моддаи муқаррарӣ метавонад сохторҳои бо ҳам зич алоқамандро, ки ба шумо одат карда буд, ташкил диҳад, аммо моддаи торик ҳеҷ гуна роҳи ба ҳам бархӯрдан надоштан, импулс ё импулси кунҷиро аз даст додан надорад ва аз ин рӯ, он бояд бандубаст боқӣ монад ва "гало" монанд бошад.

Дар ҳоле ки ситораҳо метавонанд дар диск ҷамъ шаванд ва моддаҳои муқаррарӣ метавонанд дар минтақаи наздик маҳдуд бошанд. [+] дар гирди ситорагон, материяи торик дар як гало бештар аз 10 маротиба аз андозаи қисми равшанӣ паҳн мешавад. (Кредити тасвирӣ: ESO / L. Calçada)

Фикр кардан каме нороҳаткунанда аст, ки он қувваи ҷозиба нест, ки сайёраҳо, ситорагон, сӯрохиҳои сиёҳ ва дигар чизҳоро ба вуҷуд меорад, аммо вазнинӣ танҳо як қисми муодила аст. Барои воқеан ба хона бурдани ин нуқта тасаввур кунед, ки шумо як тӯбро гирифта, онро бо тӯб - тавре ки шумо медонед - аз атомҳо сохта ба кор даровардед. Тӯб чӣ кор мекунад?

A projectile under the influence of gravity will move in a parabola, until it strikes other matter . [+] (like the floor) that prevents it from moving further. (Image credit: Wikimedia Commons users MichaelMaggs Edit by Richard Bartz under c.c.a.-s.a.-3.0)

Of course, it’ll move in a parabolic path (neglecting air resistance), rising up to a maximum height and falling down until it finally strikes the Earth. On a more fundamental scale, the ball moves in an elliptical orbit with the center-of-mass of the Earth as one focus of the ellipse, but the ground gets in the way of that ellipse, and so the portion we see looks like a parabola. But if you magically turned that ball into a clump of dark matter, what you’d get would surprise you greatly.

Normal matter is stopped by the Earth, but dark matter would pass right through, making a . [+] near-perfect ellipse. (Image credit: The Physicist of Ask A Mathematician/Ask A Physicist, via http://www.askamathematician.com/2012/01/q-why-does-gravity-make-some-things-orbit-and-some-things-fall/)

Without the electromagnetic force, a whole bunch of terrible things happen:

  • There’s no interaction, other than gravity, between the particles making up the ball and the atoms of the Earth. Instead of making a parabola, the dark matter clump goes all the way through the layers of the Earth, swinging around the center in an (almost-perfect) ellipse (but not quite, due to the layers and non-uniform density of the Earth), coming out near where it entered, making a parabola again and continue to orbit like that interminably.
  • There are also no interactions holding this clump together! So while atoms in a ball do have some random motions, they are held together by the electromagnetic force, keeping that ball-like structure to it. But if you remove that electromagnetic force, the random motions of the dark matter particles will work to unbind this from being a clump, since the gravitation of the clump itself is insufficient to keep it bound together.
  • This means that over time (and many orbits), the dark matter gets stretched into a long ellipse, and that ellipse gets more and more diffuse, similar to the particles that make up the debris stream from a comet, only even more diffuse!

(Image credit: Gehrz, R. D., Reach, W. T., Woodward, C. E., and Kelley, M. S., 2006, of the trail of . [+] Comet Encke)

Dark matter can’t form black holes or other tightly-bound structures because gravity alone isn’t enough to bind something tightly together. Because the force of gravity is so weak, it can only bind it loosely, which means huge, diffuse, very massive structures. If you want a “clump” of something — a star, a planet, or even an atom — you need a force that’s stronger than gravity to make it happen.

There may yet be one! Ин аст имконпазир that dark matter self-interacts (or interacts with matter or radiation, at some level), but if it does, we only have constraints on how weak that interaction is. And it is very, very weak, if it’s even non-zero at all.

If dark matter does have a self-interaction, its cross-section is tremendously low, as direct . [+] detection experiments have shown. (Image credit: Mirabolfathi, Nader arXiv:1308.0044 [astro-ph.IM], via https://inspirehep.net/record/1245953/plots)

So even though we think of gravity as the only force that matters on the largest scales, the truth is when we think about the structures that we see — the ones that give off light, that house atoms and molecules, that collapse into black holes — it’s the other forces, in concert with gravity, that allow them to exist at all. You need some type of inelastic, sticky collision, and dark matter doesn't have the right interactions to make that possible. Because of that, dark matter can’t make a galaxy, a star, a planet or a black hole. It takes more than gravity alone to do the job.


X-ray Echoes Map a 'Killer' Black Hole

Music: "The Orion Arm" and "Particle Acceleration" both from Killer Tracks.

Now astronomers using archival observations from Swift, the European Space Agency's XMM-Newton observatory and the Japan-led Suzaku satellite have identified the reflections of X-ray flares erupting during the event. Led by Erin Kara, a postdoctoral researcher at NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, and the University of Maryland, College Park, the team has used these light echoes, or reverberations, to map the flow of gas near a newly awakened black hole for the first time.

Swift J1644+57 is one of only three tidal disruptions that have produced high-energy X-rays, and to date it remains the only event caught at the peak of this emission. While astronomers don't yet understand what causes flares near the black hole, when one occurs they can detect its echo a couple of minutes later as its light washes over structures in the developing accretion disk. The technique, called X-ray reverberation mapping, has been used before to explore stable disks around black holes, but this is time it has been applied to a newly formed disk produced by a tidal disruption.

Swift J1644+57's accretion disk was thicker, more turbulent and more chaotic than stable disks, which have had time to settle down into an orderly routine. One surprise is that high-energy X-rays arise from the innermost regions of the disk instead of a narrow jet of accelerated particles, as originally thought.

The researchers estimate the black hole has a mass about a million times that of the sun. They expect future improvements in understanding and modeling accretion flows will allow them to measure the black hole's spin using this data.


9 Replies to &ldquoWhy are there Black Holes in the Middle of Galaxies?&rdquo

The whole concept of space has changed so much. From massive black holes, to dark matter we can’t see and the new idea that there may have been an earlier opposite universe almost melts my 65 year-old mind.

I believe that every supermassiveblack hole has the suction(negative energy) equivalent to the million solar masses calculated by Kepler´s law based on the speed of the closest stars to such a hole. These holes and their galaxies go together “pari-pasu” from the very beginning.The ejection bypolar jets are probably the result of matter antimatter encounters at the center of the hole. When the annihilation temperature is reached, gamma ray production is the result. On the other hand when the temp at the matter antimatter encounter is lower than that m-a annihilation line should be the result.

Perhaps when a black hole get ejected from a galaxy into the intergalactic medium, it slowly coalesces the clouds of gas that lie in the filaments until a new galaxy is formed?

The question about supermassive black holes is avery important one. The fact that galaxiers all have a blackhole at the centre is evidence that these what we call blackholes are the existing feeding spheres of the entity they recede. What I mean is that there exist two types of supermassive blackholes. One is a closed blackhole ort inactive blackhole which physicsts believe means imnactive therefore not assuming allusive floating energies caught within its domain or galaxy. A closed blackhole means that it has reached a period or density by which it lays doment. An active blackhole or otherwise active or open blackhole is a blackhole that is still is process. Meaning that its physical process what ever that is – is in action.
It is believed in Quanta Physics Theory a new 21th century study by Rodney Kawecki, that these open and closed blackholes are the birth process of a everythibng that exist in the universe that is a live now. A blackhole is the aftermath of a birth event of the entity it recedes in. Therefore an open blackhole means that the galaxy is young and still active and a closed blackhole means that it has reached that point and time in its activity that it becomes inactive.
Like the Universe everything that exist in it was created through a process called an epodus event. A time like a blackhole which acts as an eruption and not big bang explosion that it is still active in its process and not dead or totally diminished like an explosion. This idea came when we review the facts about are universe that questions have not been answered about. If we look at the universe and its activity we discover that its expanding. A total explosional big bnag event would diminish everything about it. In some cases this is true. But in a lot of other cases like a forming of galaxy they are still in a process.
The universe expanding shows that it is some sort of activity that began with its birth. The big bang event stretching dark matter like a trampoline is still carrying the material body and the impression the matter of the universe that it impressed and warped is still in action. Its expanding and at the speed of light.

Thank you Rod:)
you are right on target. just like in undisturbed nature on our planet (hard to find anymore…) the universe is (must ultimately be) in balance, and always balances itself out… if not, no universe.
Fortunately you, the carbon copies), are unable to disturb this balance.
Matter, dark matter, other matter (whatever it may be named, time, light and space… these are the factors we deal with.
After eons of study I conclude, that the question of some mysterious force has been already answered, whatever you:) may name it… However, I still do not believe in the theory of a Big Bang, as this event is localized, and of course we all ask if so, what was there before.
SMILE:)

I tnink black holes are not really holes but bubbles composed of nothing but electrons thats why they radiate away after time with matter stealing minute amounts of the electrons after a time.reducing the mass of the black hole.you can never enter a black hole.you might get captured by one but it would have to want to throw you off because of its rotation but but because of its gravity you would stretched out at the top and bottom of its sphere like cotton candy in a cotton candy machine.I also nthink stars are ignited by gas clouds being exposed to the cosmic microwave energy.which I seen happen when you put metal objects in microwave ovens the oven creats balls plasma do to arcing remember the cosmic gas clouds contain iron from other defunct stars.there is not really dark energy throw a rock in to a pool of water you will see the waves accellerate as they get farther out.when one wave moves by it creates a low pressure area behind it the next wave wants to fill .remeber the front of the wave is high pressure the rear of the wave going by is low pressure.I would not call this dark energy but I would call it pressure waves.space is not really dark we can only see at one frequency.I came up with theory of planets behaving like electric motors wayback in 1987.I wrote a paper on it electronics class at southeast college.and far as trying to go to another universe you don’t have to get in a spaceship and go anywhere.it ‘right here already if possible you would would simply accelerate or decelerate your frequency that is the frequncey of matter your body is composed of.far as beating the speed of light it simple.to go to another star system that is.I.m keeping that one to mylself.far as time travel pieace of cake.

I always figured the “inactive” black holes had spawned other universes. The singularity reaches a point of critical mass and bang. So, now we know what’s lies outside the universe. Another universe.

Add that in with all these dimensions, which I figure are also infinite, and you get us right back where we started.

If you still operate in that thought paradigm about these matters. I just specialize in b.s.

Good article, though. Just found the site…looks cool.

NP: Funky Drummer by James Brown

I am really scared now about reading that in 1012 that the earth could come to a end. I have a daughter at home who is eleven and she does not want abything to happen, if this was to happen how could we prepare for this event??

after reading all these post and the articles i came to my own conclusion… lets see now…the big bang…well right now we are able to point out thousands if not millions of galaxies around our universe…each with a blackhole in the centre…now what if prior to the big bang we had a universe much like ours except instead of expanding it was contracting….all the black holes converge from all the galaxies and smash together forming a massive black hole and after millions of eons it swallowed up everything in its universe and was left with nothing but the one massive black hole…it would eventually got so dense and so powerful that instead of sucking up everything…what if it became so powerful it exploded into what we now know as the big bang which as we know spewd up everything we now have in our universe



Ба 836 сарпарасти мо ҳамроҳ шавед! Дар ин сайт ҳеҷ гуна таблиғро надиҳед, видеоҳои моро барвақт бубинед, маводи махсуси бонусӣ ва бисёр чизҳои дигар. Бо мо дар суроғаи patreon.com/universetoday ҳамроҳ шавед


What's next?

Longer-term observations of the Cow could help tease out the identity of its central engine. If a magnetized neutron star lies at the Cow's heart, Metzger says, it could send out x-ray flares years from now. A black hole, however, wouldn't flicker in this way.

But the most fruitful way to learn more about the Cow is to find more objects like it. Astronomers only recently gained the ability to spot such flashes of light and follow up on them in real time, as more robotic telescopes and large-scale surveys have come online.

“These surveys of the night sky are almost taking movies . It's an exciting time,” Metzger says. “We're not just seeing the universe as a static thing, but something that can be every active, even on timescales of a few days.”