новости космоса Все новости Сентябрь 2018 года
3033 30
21 сентября 2018 04:34:25
Материя падает на черную дыру со скоростью 30 процентов от скорости света

Астрономы из Соединенного Королевства сообщают о первом обнаружении материи, падающей со скоростью в 30 процентов от скорости света на черную дыру, расположенную в центре галактики под названием PG211+143, находящейся на расстоянии в миллиарды световых лет от нас. Эта команда, возглавляемая профессором Университета Лестера Кеном Паундсом (Ken Pounds), использовала в своей работе данные, собранные при помощи рентгеновской космической обсерватории XMM-Newton Европейского космического агентства, для анализа поведения этой черной дыры.

В центре почти каждой галактики Вселенной лежит сверхмассивная черная дыра, окрестности которой не может покинуть ничто, включая свет. Однако перед падением на черную дыру материя обильно излучает запасенную в ней гравитационную энергию, что приводит к яркому свечению. Поскольку непосредственный размер черной дыры (точнее, размер ее горизонта событий) обычно весьма мал ввиду ее огромной плотности, падение материи на черную дыру происходит не в прямом направлении, а по спирали, в результате чего вокруг черной дыры формируется светящийся диск материи.

Орбита газа, движущегося вокруг черной дыры, обычно сонаправлена с орбитой собственного вращения центрального компактного объекта, однако это правило соблюдается не всегда. В своей новой работе команда Паундса наблюдала случай, когда направление вращения газа вокруг сверхмассивной черной дыры отличается от направления ее собственного вращения. Изучив рентгеновские спектры галактики PG211+143, лежащей на расстоянии в один миллиард световых лет от нас в направлении созвездия Волосы Вероники, авторы выяснили, что рентгеновское излучение этой галактики демонстрирует значительное красное смещение, что может объясняться движением материи этой галактики прямиком в сторону центральной сверхмассивной черной дыры с огромной скоростью, составляющей порядка 30 процентов от скорости света. Этот газ почти не вращается вокруг черной дыры, а движется прямо к ее центру по прямой линии, находясь на невероятно близком к центру черной дыры расстоянии, составляющем всего лишь 20 размеров черной дыры, выяснили исследователи.

Работа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

комментарии
1
viktor777735 · 21-09-2018

и что может разогнать газ до такой скорости? и по чему он падает не по спирали а прямиком на чд я так из статьи и не понял?

2
Xm2 · 21-09-2018

"и что может разогнать газ до такой скорости?"
Ну как бы гравитация сей дыры...
"и по чему он падает не по спирали а прямиком на чд"
Там не написано. Но вариант то только один :)
Этот газ не обладает начальной тангенциальной скоростью по отношения к ЧД.
А потому закручиваться не может и падает примитивно и незатейливо по прямой.

3
Sqwair77736 · 21-09-2018

Ну вот, и не обязательно иметь тангенциальную скорость чтоб упасть в ЧД, и околосветовую тоже. Леонид, что скажете, вещество падающее по радиусу, тоже застынет навечно, для нас сторонних наблюдателей, и тоже никогда не уйдет по ГС, так как будет вечно достигать скорости света и никогда не преодолеет ГС?

4
Ground51 · 21-09-2018

А еще там не написано, как определили, что
"направление вращения газа вокруг сверхмассивной черной дыры отличается от направления ее собственного вращения."
Баба Ванга во сне подсказала или есть методика?

5
Teddy5 · 21-09-2018

Картинка-то не даром приведена.
Проблема в том, что любой газ закручивается при подлете к черной дыре, постепенно теряя энергию на излучение и снижаясь к ЧД. И откуда взялся "прямиком" было непонятно. Однако профессор Фунтик на модели показал, что вокруг дыры крутятся кольца с разной направленностью. Когда два кольца с противоположенным кручением в результате прецессии в магнитном поле сталкиваются, то они тормозятся, теряют вращение и падают прямиком. Протоны и электроны имеют разную массу, но равный заряд. Из-за этого они разделяются в сильном гравитационном поле и образуют весьма своеобразную плазму. Это объясняет, почему так быстро набирают массу СМЧД. Или что быстро сбивает вещество с орбиты вокруг ЧД.
Вот и в данном случае масса равная Земле всего за один земной день брякнулась в ЧД.

6
Teddy5 · 21-09-2018

Sqwair777, замедление времени относится к системе отсчета, связанной с падающим объектом. А данный процесс прошёл за сутки.

7
Ground51 · 21-09-2018

Sqwair777, тангенциальная скорость нужна, чтобы не упасть по прямой, а покрутиться вокруг.
Околосветовая получается естественным путем, см. обьяснение постом выше.
И по-моему Вы перепутали со временем. Время "застывает" для тех, кто падает в Дыру, а не для стороннего наблюдателя.
Независимо от вектора.

8
Teddy5 · 21-09-2018

Я могу ошибаться, но мне кажется, что на горизонте событий всё вещество падает со скоростью света.

9
Sqwair77736 · 21-09-2018

Граунд, я ничего не перепутал. У нас с Леонидом была дискуссия, и там. Леонид утверждал, что вещество имееющее тангенциальную скорость, никогда не пересечет ГС. А еще в СТО есть "парадокс космонавта, падающего в ЧД". Так вот, там тоже лабудень, про то , что для внешних наблюдателей космонавт никогда не пересечет ГС, то есть типа вечно будет болтаться вокруг, и вечно будет нам виден. Типа того.

10
dilettant96 · 21-09-2018

Газ ПОЧТИ не вращается, может в этом почти вся суть?
Если внимательно рассмотреть картинку, то можно предположить, что здесь кажущееся прямолинейное падение газа на ЧД, размер объекта относительно невелик, а расстояние до объекта наблюдения весьма велико. Вот если бы была возможность взглянуть на эту галактику с другого ракурса...

11
Teddy5 · 21-09-2018

Тангенциально может падать только абстрактная материальная точка. если тело протяженное, то, даже запущенное идеально в центр ЧД, одна часть его будет иметь момент вправо, а другая - влево. При подлете тело будет разорвано чудовищными приливными силами и образует два кольыа, которые крутятся в противоположные стороны, но с небольшой разницей.
Непонятка была в том, как так быстро вещество снижается со круговой орбиты. Потери на излучение были недостаточны. А тут другой механизм лобовое столкновение колец. Потом они опять перейдут на круговую орбиту, но значительно ниже. Так аккреция проходит значительно быстрее.

12
Leonid3106 · 21-09-2018

"..тоже никогда не уйдет по ГС.." (с)Sqwair777
По тому рассуждению, что приводилось ранее, вещество, падающее по радиусу, для нас застывает перед горизонтом событий на "бесконечно малом" расстоянии от него. Своим присутствием это вещество увеличивает массу ЧД и создаёт новый горизонт событий, ПОД которым и оказывается.
Рассуждение справедливо для падения строго по радиусу.
При наличии вращения вещество у горизонта событий имеет тангенциальную скорость далёкую от световой ~212 тысяч км/сек (300000/1.4142) и вполне себе ныряет под горизонт событий на наших глазах. Что с ним происходит далее никому точно не известно.
Надо дополнить -- первые расчёты (60-х годов прошлого века) падения вещества в ЧД через аккреционный диск выполнялись исходя из предположения о преобразовании ВСЕХ видов энергии в излучение и на окончательном этапе падение вещества в ЧД строго по радиусу.
Потом была выдвинута гипотеза о всего ТРЁХ свойствах ЧД для внешнего мира: масса, электрический заряд и момент вращения.
Что же касается вот этого пассажа из новости:
"В своей новой работе команда Паундса наблюдала случай, когда направление вращения газа вокруг сверхмассивной черной дыры отличается от направления ее собственного вращения" -
то сразу же возникает вопрос: "А как команда Паундса установила направления собственного вращения СМЧД?" который ставит под сомнение и другие выводы команды Паундса, а может только ньюсмекера с его подстрочным переводом :-)
В общем случае направление вращения аккреционного диска поглощаемой материи и положение оси вращения зависит исключительно от направления с которого материя (газ) подходит к чёрной дыре и не от чего более.

13
Leonid3106 · 21-09-2018

"..Непонятка была в том, как так быстро вещество снижается со круговой орбиты. Потери на излучение были недостаточны.." (с)Teddy
Полагаю, что вы недооцениваете "потери на излучение", кроме того забыли про потери на гравитационные волны :-)

14
Teddy5 · 21-09-2018

Если кольца вращаются в противоположные стороны, то одно из них наверняка будет против вращения ЧД.
Это регистрировалось с помощью XMM–Newton рентгеновского телескопа. Зарегистрирован переменный мультискоростной ветер "a variable multivelocity wind". Разбивка на разные "орбитали" идет вследствие релятивистского эффекта на вращение Линза-Тирринга, а не в магнитном поле, как я предполагал.
Кстати, для апгрейла нашего клипового мышления. Картинка из фильма интерстеллар, которой все, кому не лень, иллюстрируют статьи о ЧД теперь неверна. Аккреционный диск вокруг черной дыры состоит из набора колец, оси которых вращаются наподобие колец гироскопа. Смотри чертеж, как говорили древние греки.

15
dilettant96 · 21-09-2018

Teddy, "как кольца гироскопа" вряд ли получится. Колебаться кольца могут относительно "экватора", но вот так чтобы произвольно хаотически вращаться им "джеты" не дадут.

16
Гришин_С_Г82 · 21-09-2018

По-моему не вращаться вокруг СМЧД можно только если падать на неё строго вдоль её оси.
(как звёздам, которым посчастливилось проскочить дыру и стать сверхбыстрыми).
Ведь в этом случае газу трудно выбрать направление вращения.
В ретроградное вращение облака в "диске" СМЧД не верится.
Компактный объект на периферии "диска" - ещё куда ни шло, но чтобы облако...

17
Geozlodey4 · 21-09-2018

Думаю вращающиеся кольца должны иметь стационарные орбиты, как в атоме орбитали электронов, всё в природе повторяется на новом уровне...

18
Sqwair77736 · 21-09-2018

Народ, учитывая свойства ЧД, в частности - наличие ГС, говорить о вращении ЧД не имеет смысла!
А вот, вращение аккреционного диска имеет место. Причем, направление, а также угол вращения диска, относительно наблюдателя, у одной и той же ЧД, могут быть произвольными. Всё зависит, в первую очередь, от того с какого направления и под каким углом вещество попало в поле гравитации ЧД. Ну, а скорость и масса вещества - уже вторичны. Соответственно и такие понятия как вращение, ось вращения условны - и к самой ЧД неприменимы савсэм, а вот к аккреционному диску - пожалуйста. Равно как и заряд.

19
paragonn2223 · 21-09-2018

Вероятно английские учёные нашли долгожданный центр Вселенной. В него всё падает даже не пытаясь раскрутиться. Странно, что эта чёрная дыра до сих пор не съела всю галактику и окрестности.

20
Nablydatel61 · 22-09-2018

В случае постепенного увеличения массы - ЧД является производителем вещества при периодическом сбросе оного. И картина поглощения части своего выброшенного газа - закономерна. С такой позиции противоречия снимаются.

21
Гришин_С_Г82 · 22-09-2018

Sqwair777· 21-09-2018
(С)Народ, учитывая свойства ЧД, в частности - наличие ГС, говорить о вращении ЧД не имеет смысла!
А вот, вращение аккреционного диска имеет место... Ну, а скорость и масса вещества - уже вторичны
Соответственно и такие понятия как вращение, ось вращения условны - и к самой ЧД неприменимы савсэм,
а вот к аккреционному диску - пожалуйста. Равно как и заряд.(/C)
И побожиться можете, что в так натуре?...
В моём понятии чёрная дыра именно дыра - дырка в более или менее вырожденном торе (бублике).
СМЧД - дырка в бублике галактики. Вся её масса находится на стенках этой вращающейся дырки.
И никаких аккреционных дисков вокруг неё нет.
А то что так сейчас называется - видимая проекция стенок дырки на картинную плоскость.

22
Sqwair77736 · 22-09-2018

Гришин, всего пару вопросов.
Как по -Гришину, происходит коллапс звезды в тор?
Что удерживает этот тор от распада?

23
elena112 · 22-09-2018

Получается джеты наоборот?Тогда нужно искать настоящие джеты по сторонам.А,может эти настоящие джеты и закручиваются в данном случае в диск?

24
Nablydatel61 · 23-09-2018

И Гришин_С_Г - закативший истерику. "говорить о вращении ЧД не имеет смысла"
И Leonid3 - с неизвестным направлением. "Полагаю, что вы недооцениваете "потери на излучение", кроме того забыли про потери на гравитационные волны :-)" - их выпустить ЧД по причине скорости гравитации равной световой - не может.
И Xm - с совсем наивным понятием о том что облако газа закручиваться не умеет.(потому как так в ВИКИ написано)
Делают одно и то же.
Противоречат.
Ground50 - вообще изобрёл нешто. "Время "застывает" для тех, кто падает в Дыру, а не для стороннего наблюдателя."
Весело...
:-)

25
Sqwair77736 · 23-09-2018

Nablydatel, Да никто ничего не изобрёл (разве только Гришин - ЧД, в виде тора, но и то - в шибко теоретической теории ЧД и кротовых нор, встречается такая конструкция, но там куча допущений и нестыковок), всё уже придумано до нас - парадоксы СТО/ЧД, и прочие мысленные эксперименты (так не любимые мной). Просто у каждого своя точка зрения и интерпретация этих самых мысленных "экспериментов" и парадоксов (опять же мысленных). Ну а парадокс, на то он и парадокс, чтоб противоречить и вызывать разрыв шаблона, или как красиво говорится - когнитивный диссонанс. :)

26
Leonid3106 · 23-09-2018

Nablydatel, чтобы было меньше "весело" надо читать сообщения коллег вдумчиво и не наискосок. В сообщении №13 речь шла о событиях ДО горизонта событий :-)

27
Sqwair77736 · 23-09-2018

"Данные, полученные с помощью космического телескопа XMM-Newton и других инструментов, показали, что внутренний диск вокруг черной дыры имеет сложную структуру, в результате чего ультрабыстрые выбросы из разных регионов развивают различные скорости. Результаты предыдущих исследований позволили предположить, что некоторые такие выбросы могут попадать прямиком в черную дыру, что бросает вызов представлениям о плоском аккреционном диске, вещество в котором медленно, по спирали, приближается к горизонту событий.
Расчеты показывают, что на диски в активных галактических ядрах действуют силы, возникающие при эффекте Лензе-Тирринга, который наблюдается вблизи вращающихся массивных тел. Появляются дополнительные ускорения, сходные с ускорением Кориолиса. В результате диск разрывается на отдельные кольца газа, которые начинают смещаться случайным образом. Эти кольца могут сталкиваться друг с другом, в результате вещество в них теряет скорость и падает в черную дыру. При этом остаточный момент импульса, характеризующий вращательное движение, может позволить газу образовать диск меньшего радиуса.
Ученые проанализировали данные, полученные с помощью космического телескопа XMM-Newton, и обнаружили свидетельства существования короткоживущего потока плазмы, направленного в черную дыру с 0,3 скорости света. Это доказывает, что аккреционные диски действительно способны расщепляться."
Lenta.

28
Nablydatel61 · 23-09-2018

Это я к чему - "весело". Помимо гравитации - не хилой, ещё и магнитное поле - ого-го. Так же привносящее свой "хаос".

29
Sqwair77736 · 23-09-2018

Nablydatel, См. к. 18 "Соответственно и такие понятия как вращение, ось вращения условны - и к самой ЧД неприменимы савсэм, а вот к аккреционному диску - пожалуйста. Равно как и заряд."
Магнитные поля есть свойство движущегося вещества аккреционного диска, но никак ни самой ЧД.

30
Nablydatel61 · 23-09-2018

Sqwair777
В полемику вступать не буду. По причине - обсуждения окружения ЧД.

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2018. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!