новости космоса
5944 37
10 ноября 2018 03:58:08

Астрономы открыли черную дыру, действующую словно «космический фонтан»

Ученые обнаружили, что гигантская эллиптическая галактика, расположенная на расстоянии примерно в один миллиард световых лет от Земли, активно участвует в рециклинге – но отнюдь не в рециклинге пластиковых бутылок. Сверхмассивная черная дыра, расположенная в центре галактики, выбрасывает холодный молекулярный газ, который впоследствии вновь падает на эту черную дыру, замыкая таким образом цикл.

Это явление, известное как «фонтан», представляет собой рециклинг звездообразовательного материала на уровне галактики; этот механизм давно предполагался теоретически, однако никогда прежде не был наглядно подтвержден наблюдениями.

Астрономы обнаружили эту живописную сцену в галактике, лежащей в центре скопления галактик Абель 2597.

«Возможно, это первая система, в которой мы обнаруживаем одновременно свидетельства наличия входящего потока холодного молекулярного газа, движущегося в сторону черной дыры, и исходящего потока, или джетов, которые формирует черная дыра», - объяснил главный автор нового исследования Грант Тремблей (Grant Tremblay) из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США.

«Сверхмассивная черная дыра, лежащая в центре этой галактики, действует, словно механический насос, входящий в состав оборудования фонтана».

Черная дыра, разумеется, не может извергать из себя материю в полном смысле этого слова. При поглощении материала черной дырой часть его формирует вращающийся аккреционный диск, подобный воронке, образующейся при сливе жидкости из раковины в ванной. Однако не весь материал в конечном счете оказывается поглощен черной дырой. Часть его перемещается к полюсам черной дыры, вероятно, вдоль линий магнитного поля - подобно тому, как заряженные частицы солнечного ветра движутся к полюсам Земли вдоль магнитных линий, формируя полярные сияния. Однако динамика черной дыры отличается от динамики Земли: вместо полярных сияний черные дыры формируют джеты плазмы, движущейся со скоростью, близкой к скорости света, из приполярных областей черной дыры.

В случае сверхмассивной черной дыры, изученной в этом исследовании, она выбрасывает джеты холодного молекулярного газа в космос на расстояние порядка 30000 световых лет. Этот газ затем попадает в огромный резервуар холодного газа массой примерно 3 миллиарда масс Солнца, протянувшийся на 100000 световых лет от центра галактики, который питает собой аккреционный диск этой черной дыры.

Втекающий в направлении черной дыры поток холодного газа исследователи наблюдали при помощи радиотелескопа Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), а исходящий поток теплого газа – при помощи инструмента MUSE Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
Nablydatel97 · 10-11-2018

Работа у неё такая - производить усиленно вещество.

2
nick_s65 · 10-11-2018

Nablydatel, Вот в том то и вопрос: производить и разбрасывать, или загребать и разбрасывать? ))

3
Nablydatel97 · 10-11-2018

Первое :-)

4
Leonid3143 · 10-11-2018

Сравнение с насосом перекачивающим газ несколько натянуто. Из аккреционного диска один путь -- в чёрную дыру. Лишь небольшая часть материи из диска начинает двигаться вдоль магнитного поля и попадает в дыру около магнитных полюсов. Из этой материи совсем небольшая часть, ноль целых х, ой, ноль десятых, в силу тепловых случайных столкновений, приобретает достаточную скорость ОТ чёрной дыры, разгоняется в том же магнитном поле и образует джеты. Всё остальное навсегда пропадает под горизонтом событий.
ИМХО.

5
nick_s65 · 10-11-2018

Nablydatel, "Первое :-)"
--
Абсолютно с Вами согласен ))

6
Sqwair77767 · 10-11-2018

"В случае сверхмассивной черной дыры, изученной в этом исследовании, она выбрасывает джеты холодного молекулярного газа в космос на расстояние порядка 30000 световых лет. Этот газ затем попадает в огромный резервуар холодного газа массой примерно 3 миллиарда масс Солнца, протянувшийся на 100000 световых лет от центра галактики, который питает собой аккреционный диск этой черной дыры."
Чёт, я сильно сомневаюсь что с такого расстояния ЧД дотянется до этого газа.

7
elena146 · 10-11-2018

Похоже,что чд-ыры живут постоянно в новогоднем времени.Всё,что не съедено в холодильник,и доедается потом.

8
pervokursnik49 · 10-11-2018

Sqwair777, исходя из предположений, что ТМ выходит далеко за пределы галактики** - дотянется. Судя по измерениям диск галактики гораздо больше чем размеры видимой материи.
-----------------------------------
** поютубте "Тёмная материя Лекцию читает Анатолий Владимирович Засов". Кстати хорошая лекция, которая мне все разложила по полочкам, а то я вообще не мог понять что за ТМ, и что они там все с ума посходили? Читает (судя по метаинформции под видео) доктор физико-математических наук, руководитель отдела внегалактической астрономии ГАИШ МГУ)

9
paragonn2254 · 10-11-2018

Давным-давно известное явление, под названием поток охлаждения. При этом чёрную дыру в центре этой галактики ещё никто не обнаружил. И безапелляционность заявлений про чёрные дыры, которые чем-то управляют, по меньшей мере, антинаучно. Наука превращается в религию, когда мы обязаны верить в то, что нам внушают, без каких-либо убедительных доказательств.

10
paragonn2254 · 10-11-2018

** поютубте "Тёмная материя Лекцию читает Анатолий Владимирович Засов". Кстати хорошая лекция, которая мне все разложила по полочкам, а то я вообще не мог понять что за ТМ, и что они там все с ума посходили? Читает (судя по метаинформции под видео) доктор физико-математических наук, руководитель отдела внегалактической астрономии ГАИШ МГУ)
______________________________________________________________________________________
Очередной адепт учения о тёмной материи. Смотреь не буду.

11
pervokursnik49 · 10-11-2018

Очередной адепт учения о тёмной материи. Смотреть не буду.
-------------------------------
Извините, если огорчил. Я не адепт ТМ ))
Там просто хорошие измерения, графики и называние вещей своими именами. Измерения - бог науки. В данном случае, там перечислены факторы и проведенные измерения которые можно и дальше игнорировать. Пожалуйста. Но уже только без меня. Еще раз, я не играю в игры: "адепт", или "не адепт", холивары и т.д. - для меня смысла не имеет. Смысл имеют измерения. А дальше, можно огорчаться сколько влезет.

12
Nablydatel97 · 10-11-2018

Хм-м...
pervokursnik - вопрос вам.
Как вы измерите "некий источник гравитации (НИГ)". Чем это физическое явление измеряют или возможно смогут измерить?

13
paragonn2254 · 10-11-2018

pervokursnik, я не вас адептом назвал, а уважаемого профессора. Вероятно тёмная материя действительно есть, но это обычная материя, а не та, которую пытаются найти.

14
Гришин_С_Г112 · 10-11-2018

У людей нет непротиворечивого предположения о структуре СМЧД.
Поэтому все их разговоры о сопровождающих эффектах -
лоскутная и разрозненная реникса.
Пишут то, что Бог на душу положит. Кто в лес, кто по дрова.
И понять в их шаловливых фантазиях ничего нельзя.
В моём представлении чернодырность СМЧД - временное свойство
входного конца вихревой трубки в центре галактического "бублика".
В этом случае почти все наблюдавшиеся факты непротиворечиво
укладываются в одно русло. В русло гидродинамической аналогии,
с которой можно осмысленно и плодотворно работать.

15
pervokursnik49 · 10-11-2018

Nablydatel, гравиметром. Чем ближе к нему, тем больше гравитация. Я не знаю что это. Возможно у него есть физические параметры. А может это ничто/дырка/что угодно. Я всего-лишь постулирую что есть нечто, т.к. есть функция и она предполагается исходя из двух моментов, чисто логически. Не исключаю, что и в различных спектрах он будет давать эффекты. Никто не измерял излучение со полюсов Солнца, туда надо спутник заслать, чтобы измерить. У Юпитера есть излучение с полюсов в гамма-диапазоне. Чем ни "джетят", как сказал, коллега Назар. Но это все бла-бла-бла. Замеры покажут.
...
paragonn22, согласен. Ее так обозвали, ну и не плохое название, имхо, если она не излучает видимый диапазон. Я считаю, что там где замеры кончаются и начинается вера, начинается "религия" (не в прямом смысле - наука о разуме и душе, а в переносном) и домыслы. Посему, если есть замер, я прямо на него сморю, и честно говорю: "Вот есть замер". Хм.

16
Nablydatel97 · 10-11-2018

pervokursnik
Постулируют - сами знаете кто. Бла-бла....
И вы один из них. (или подсобник)
Замеры бывают разные. Я к примеру ваш "груз", измерил. Слишком много противоречий.
Цитирую:
Я не знаю что это
может это ничто/дырка/что угодно
есть функция и она предполагается исходя из двух моментов
... и так далее...
Благодарю за внимание.
:-)

17
pervokursnik49 · 10-11-2018

Nablydatel
Постулат = отправная точка в рассуждениях. Вы не знали этот термин? Прошу прощения. Проясняю. Этим пользуются практически все ученые. Это инструмент в логиге и предназначен для изучения.
Функционально (как функцию) изучают практически все не материальные вещи, или вещи, которые не имеют выраженную или понятную материальную форму. Здесь все в порядке. Это один приемов в науке.
Не огорчайтесь, если что-то не понятно, не привычно. Я рассматриваю радикальную вещь, и она может огорчить, так как подшатнет привычное, и если жизнь достаточно уже огорчила, то это может стать не выносимым. Если оскорбил, прошу прощения. Ради вас, могу полностью отказаться от своих слов и взять их обратно.

18
Nablydatel97 · 10-11-2018

pervokursnik
Зачем брать, раз выбросили(слова)
:-)
К слову сказанное - постулирование, в вашем случае, есть отсутствие результата преобразования информации для дальнейшего использования в круговороте среды обитания(отсутствие отправных точек взаимодействия на вашей основе - "Я не знаю что это", "может это ничто" ).
Не грустите...
Подучите...
Русский язык.
Уже в двойне не интересна ваша моделЪка.

19
pervokursnik49 · 10-11-2018

Ура, вы ответили. Хорошо. Русский подучу. Обещаю. Вам успехов!

20
Nablydatel97 · 11-11-2018

:-)

21
pervokursnik49 · 11-11-2018

Друзья, я не претендую на то, что мое предположение или моя модель, или теория - истина. Мало того, я буду вам признателен, если поможете мне ее разбомбить в пух и прах, или поможете найти явления мое предположение подтвержающие.
...
1. Она просто основана на определении аккреции. ru.wikipedia.org/wiki/Аккреция
2. И на основной особенности газа: Основной особенностью газа является то, что он заполняет всё доступное пространство. ru.wikipedia.org/wiki/Газ
И он будет это делать обладая давлением, которое в космосе будет стремиться к нулю, но никогда его не достигнет.
Эти два фактора указывают, что для того, чтобы газ стал сжиматься под воздействием гравитации (и начался рос его давления), гравитирующий объект или необходим источник гравитации. Газ сам по себе это делать не будет (см. п.2).
...
Так как процесс звездообразования по тому, что я изучал начинается с газа под воздействием гравитации, значит в атмосфере галактики, представляющий из себя в основном газ должен появиться источник гравитации. Причем довольно сильный. Мне кажется маловероятным что в качестве источника гравитации будет планета, тем более НЗ, и уж тем более ЧД. Не вижу логически, как они обрастут газовой оболочкой до размеров звезды и вспыхнут. Остается некий источник гравитации. Он теоретически напрашивается. Должно быть что-то гравитирующее.
...
Здесь логика, как я на эту мысль вышел:
www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=9952
..........
Здесь выкладки (и не много фантазии):
1. www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=10167
Продолжение:
2. www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=10174
Обсуждение:
здесь: www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=question&id=507
и здесь: www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20181109043518

22
Leonid3143 · 11-11-2018

pervokursnik, сам газ, его составляющие атомы и молекулы, имеют МАССУ и являются источниками гравитации, каждая частичка притягивается к каждой. Поэтому для коллапса облака газа не нужен "источник гравитации", нужно время для охлаждения и облако сожмётся в планету, звезду или в галактику в зависимости от размера.

23
pervokursnik49 · 11-11-2018

Leonid3,
1. на счет имеют МАССУ, согласен.
2. каждая частичка притягивается к каждой. Вроде стройно. Я думал о том, что кинетическая составляющая каждой частицы газа практически уменьшается до нуля при охлаждении до -273. И это остановит облако от расширения. Не до конца но остановит.
3. Расстояния между частицами газа в таком охлажденном и в такой степени расширенном облаке не будет ли нивелировать силы тяготения между ними?
Спасибо, Леонид.

24
AlexM55 · 11-11-2018

Наверно она уже давным давно "обожралась", и "лавочка скоро закроется"...

25
pervokursnik49 · 11-11-2018

Leonid3
Кстати, вы где-нибудь встречались с фактом того, что если газ расширяется, то его частицы останавливаются относительно друг-друга? Если нет, то их скорости те же, просто они преодолевают другое расстояние. В таком случае, это не фактор охлаждения. И в результате предполагаемого вами сжатия, между частицами газа снова будет уменьшающееся расстояние, которое в таком случае "увеличит температуру", и не даст газу сжаться опять-таки в силу его основной особенности: заполняет всё доступное пространство.

26
AlexM55 · 11-11-2018

А вообще ни чего удивительного. Если проводить аналогию с воронкой в ванне или лучше, в какой то большой луже, то нужно брать поправку и на "грязь", которая в конце концов скапливается вокруг воронки и превращается в жижу грязи, которая всё так же всасывается в воронку, единственно если, в какой то момент увеличить силу "всасывания", то воронка на кокой то момент, забьётся(так как пропускная способность меньше чем сила "всасывания"), то та грязь, которая со скоростью столкнулась и залепила "дыру", под силами собственного давления, часть грязи все же влетит в дыру, а часть будет выкинута наружу. А вот по этому поводу, - можно предположить что сила притяжения ЧД может изменяться "скачками" , а не просто постепенным наращиванием массы и соответственно силы притяжения-"всасывания".

27
Leonid3143 · 11-11-2018

pervokursnik, рассуждая на пальцах и не имея ясного представления о предмете рассуждения, можно придти и не к таким выводам :-)
1, Следует помнить, что температура газа есть мера средней кинетической энергии молекулы газа E=3*k*T/2, а скорость её V=КОРЕНЬ(3*k*T/m), где k--постоянная Больцмана, T--температура грК, m--масса молекулы.
2. Вторая космическая скорость для любых тел определяется V=КОРЕНЬ(2*G*M/R), где G--гравитационная постоянная, M--масса тела R-- расстояние.
3. Поскольку вы знакомы термодинамикой, то законы состояния газа (Бойля и Мариотта, Гей-Люсака, Клайперона и Менделеева) не привожу.
Вооружившись этими тремя пунктами вы элементарно ответите на вопрос:
Сожмётся-ли собственной гравитацией облако водорода массой с Землю, диаметром 30 миллионов километров и находящееся при температуре 100 грК?

28
pervokursnik49 · 11-11-2018

Leonid3, У меня в табличке получилась вторая космическая 230 м/с. Скорость молекулы 1103 м/с. Только не пойму зачем мне нужен были уравнения термодинамики.
-----------------------------
масса облака водорода 5 972 200 000 000 000 000 000 000 кг
радиус 15 000 000 000 м
гравитационная постоянная 0,00000000006674080
температура 100 градусов Кельвина
Универсальная газовая постоянная 8,31 Джоуль/(моль*К)
масса молекулы водорода 3,4E-027 кг
Постоянная Больцмана 1,38E-023 Дж/К
---------------------------
Для Земли вторая космическая по той же табличке 11185,98 м/с
Посему если у молекулы водорода будет скорость та же, она не покинет Землю.
---------------------------
Поправьте, если ошибся.
Спасибо.

29
pervokursnik49 · 11-11-2018

Leonid3
Я понимаю, что структура межзвездной среды крайне нетривиальна и неоднородна: гигантские молекулярные облака... Возьмем, к примеру неравномерное и не тривиальное облако Ориона (в котором якобы пару миллионов лет назад несколько сверхновых родилось, а также убежали три звезды. Размер несколько сотен световых лет. Допустим радиус 150 св. лет. Масса газа допустим 10 E+6 солнечных масс. Давайте по формуле получим 2 космическую скорость. А также скорость газа.
..
Но как здесь можно рассчитать 2-ю космическую. Если 4-ая космическая в районе Земли - 550 км/с. Какая 2-я? Для облака? Где логика.
Тем не менее, в качестве примера по вашей формуле для облака Ориона:
..
масса облака 1,19E+031 кг
радиус 1,42E+018 м
гравитационная постоянная 0,00000000006674080
температура 20 градусов Кельвина
Универсальная газовая постоянная 8,31 Джоуль/(моль*К)
масса молекулы водорода 0,00000000000000000000 кг
Постоянная Больцмана 0 Дж/К
---------------------------
Итого получаем:
..
2-ая космическая - 34 метра в секунду
Скорость молекулы водорода - 493 метра в секунду.
..
---------------------------
Поправьте мои расчеты, если ошибся. Мне очень интересно.

30
pervokursnik49 · 11-11-2018

масса молекулы водорода 3,4E-027 кг
Постоянная Больцмана 1,38E-023 Дж/К
Не правильно из таблички скопипастилось.

31
Leonid3143 · 11-11-2018

pervokursnik, вывод-то не сделали :-)
Вывод: при такой температуре облако молекулярного водорода начнёт расширяться.
Но при расширении газ будет охлаждаться и средняя скорость уменьшается. А вот как уменьшается температура в зависимости от радиуса помогут узнать те самые законы, и окажется, что на каком-то этапе расширение прекратится, вторая космическая станет больше средней тепловой скорости.
Но газ-то будет продолжать охлаждаться за счет теплового излучения и через некоторое время (которое тоже можно подсчитать по законам излучения света) облако начнёт сжиматься, за счёт этого нагреваться, опять излучать и опять сжиматься и так до тех пор, пока его температура не достигнет температуры окружающей среды, минимум до 2.725 грК (реликтовый фон) и получится большая капля жидкого водорода :-)

32
pervokursnik49 · 11-11-2018

Leonid3, Все правильно в абстракции см. п.29 - расчет скоростей для гигантского облака 400 против 34!!! и и это при 20К Куда еще ниже? Межзвездная среда? Минимальная температура Т=10 Кельвинов? 1000 атомов на 1 см?
И уж тем более не вижу динамики и предпосылок к уменьшению T гигантских молекулярных облаков, где T в два раза больше, скажем вот на основе этих факторов (там табличка шикарная):
ru.wikipedia.org/wiki/Межзвездная_среда
-----------------------------
Поправьте, если я ошибаюсь, но по расчетам даже для минимально температуры межзвездной среды (из таблички в Вики) в 10 К
Мы имеем скорость молекул газа в среднем для звездной колыбели: 348 метров в секунду против 34 ("2-я космическая").
Даже для 0,1 Кельвина мы имеем скорость движения молекул = 34,89 метра в секунду, против "2-ой космической" - 34 метра в секунду.
При 2,7 грК, мы имеем (если опять я не ошибся в формуле в эл.табличке), 181 метр в секунду, против 34 (2-я космическая).

33
Leonid3143 · 11-11-2018

pervokursnik, масса Солнца 1.991E+30 кг, масса 1000000 солнц 1.991E+36 кг, на расстоянии 150 световых лет (1.418E+18 м) вторая космическая (для этого облака, а не для галактики или скопления галактик) 13.7 км/сек -- облако сколлапсирует :-)

34
pervokursnik49 · 11-11-2018

Нашел ошибку. Не 6 солнечный масс а 10 E+6 солнечных масс. В таком случае, да, вместо 34 м/с во всех расчетах можно поставить ("2-ю космическую") ~ 8000 м/с. В таком случае возможно, если только "2 космическая" имеет смысл в межзвездной среде, т.к. размеры облака имеют сложную геометрическую область + взаимодействие рядом лежащих областей газа межзвездной среды.

35
pervokursnik49 · 11-11-2018

Спасибо, Леонид. Есть фактор против моего предположения. Отлично!

36
Teddy37 · 12-11-2018

Рассуждения про вторые космические уместны только при наличии уже сформировавшегося центра масс. Или для движения массы пренебрежимо малой по сравнению с центром. Облако конденсируется по другому. Оно конденсируется на флуктуациях плотности. Не говоря о том, что важную роль, кроме гравитации, играют силы электрические и магнитные.

37
Leonid3143 · 12-11-2018

Teddy, мы толкуем о теоретических предпосылках, а не разрабатываем собственную концепцию :-)
Вторые космические по отношению к облаку уместны всегда, даже если оно будет абсолютно однородным.
Никто и не спорит с тем, что флуктуации плотности и турбулентность движения разбивает облако на части, коллапсирующие самостоятельно, так же как и с действием магнитных сил. Разве что электрические силы в виду своей большой величины не могут образоваться на сколь-либо значимых масштабах. Впрочем об электрических силах лучше поговорить с коллегой graviton-ом :-)

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.

© 2002-2021. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!