новости космоса Все новости Июнь 2019 года
7054 33
09 июня 2019 16:00:08
Самая подробная модель черной дыры разрешает давнюю проблему

Международная исследовательская группа создала наиболее подробную на сегодняшний день компьютерную модель черной дыры. Проведенные командой расчеты подтверждают теоретические прогнозы относительно природы аккреционных дисков – материи, которая обращается вокруг черной дыры и в конечном счете падает на нее.

Моделируя черную дыру, команда астрофизиков, специализирующихся на численных моделях, нашла, что крайняя внутренняя часть аккреционного диска ориентируется вдоль экваториальной плоскости черной дыры.

Это открытие позволяет разрешить давно стоящую перед астрономами проблему, на которую впервые обратили внимание американский физик и нобелевский лауреат Джон Бардин, а также астрофизик Якоб Петерсон в 1975 г. В то время Бардин и Петерсон доказывали, что вращающаяся черная дыра обусловливает выравнивание внутренней области наклоненного аккреционного диска вдоль экваториальной плоскости черной дыры.

После нескольких десятилетий безуспешных попыток ученых обнаружить так называемый эффект Бардина-Петерсона команда во главе с М. Лиской (M. Liska) из Амстердамского университета, Нидерланды, на своей новой численной модели показала, что при наклоне внешних областей аккреционного диска внутренние области этого диска приобретают ориентацию вдоль экваториальной плоскости черной дыры. Поэтому в месте соединения внешней и внутренней областей диска наблюдается небольшое искажение. Команда смогла обнаружить этот тонкий эффект, поскольку созданная ею модель позволила получить беспрецедентно тонкий диск – с отношением высоты к радиусу порядка 0,03 – а также учесть влияние турбулентности магнитного поля. Предыдущие модели включали лишь приблизительную оценку эффекта этой турбулентности, тем самым значительно упрощая модель, пояснили авторы.

Эффект Бардина-Петерсона, хотя и относится к относительно небольшой по размерам области вблизи черной дыры, на самом деле имеет большое влияние на эволюцию галактики в целом. Он определяет скорость вращения черной дыры, а следовательно, ее влияние на всю галактику.

Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

комментарии
1
dr_ovosek16 · 09-06-2019

Любопытно, кто-нибудь проводил компьютерные расчеты модели ЧД, вовсе не обладающей свойством вращения? Или все априори считают, что моментом вращения обладает сама ЧД, а не тонкий, но сверхплотный слой материи на горизонте событий? Кстати, анализировал ли кто-нибудь параметры толщины и массы этого слоя на ГС? Так как можно предположить, что в силу огромной скорости вращения он на экваторе ГС должен быть во много раз, если не на много порядков толще, чем на полюсах ГС. Да и вообще, в этом слое могут крыться многие загадки свойств ЧД...

2
Nablydatel69 · 09-06-2019

Я вообще "вижу" на изображении, как ЧД вокруг себя создаёт газо-пылевой диск.

3
Sqwair77748 · 09-06-2019

Хм... Экватор у ЧД, понятие относительное. И может располагаться хоть как, в зависимости от направления и угла подлета вещества к ЧД, образующего в последствии акк.диск.

4
Sqwair77748 · 09-06-2019

Кстати, даже всеведущая Вики не знает, что это за эффект такой "Эффект Бардина-Петерсона". Мож кто разъяснит, что это такое?

5
Гришин_С_Г94 · 09-06-2019

А чем плоха СМЧД в виде банальной вихревой трубки в центре более или менее вырожденного
галактического тора из скрытой (тёмной) материи, в которой плавает барионная материя?
Аккреционный диск в этом случае - не что иное как проекция стенки этой вихревой трубки
на картинную плоскость. Сколько лет прошло, а опровержения этой версии или фактов
подрывающих её так нигде и не встретил.

6
dengess177 · 09-06-2019

Гришин_С_Г, нужно не ждать опровержения, а находить подтвердждения. Иначе это как ждать опровержения существованию леших и кикимор. С другой стороны ваша интерпритация АД вполне логично выглядит.
Sqwair777, экватор у вращ. ЧД реален. Покуда есть вращ. массивного тело, то будет ось и плоскость вращения. Значит будет экватор. И в приливном гравитационном захвате этот объект захватит ближайшую к ГС часть аккр. вещества. Захватит наперекор собственному вращению вещества. И чем ближе к ГС, тем ощутимее это воздействие.
Кстати, противодействие приливного захвата и собственого вращения акк. вещества увеличит трение и прочие факторы нагрева, что приведёт к дополнительному излучению.

7
Nablydatel69 · 09-06-2019

dengess1
"противодействие приливного захвата и собственного вращения акк. вещества увеличит трение и прочие факторы нагрева" - а вещество-то откуда???

8
paragonn2233 · 09-06-2019

Даже не знаю, как прокомментировать это событие. Поздравить что ли? Только с чем, не знаю.

9
nikkaknik36 · 09-06-2019

Если у ЧД есть экватор, то стало быть она имеет не только массу но и размеры, а это противоречит определению и сущности сингулярности, ну а если ЧД - это вселенная, то тем более получается абсурд. А с другой стороны, есть масса, и значит она будет как то ориентированна. Клубок противоречий...

10
dengess177 · 10-06-2019

Экватор чд - это условное определение. Можно принять за экватор линию границы ГС пересечённой плоскостью вращения ЧД, например. Или ещё больший радиус в той же плоскости. Например на границе внутренней части аккр диска и внешней части диска.
В данной статье удобно за радиус принять внешнюю границу внутренней части аккр. диска, части принявшей положение плоскости вращения чд.
Что до массы. Так она сконцентрирована в центре, в сингулярности. Далее лишь облость гравитации.

11
dengess177 · 10-06-2019

пс~ "В данной статье удобно за радиус..."
Хотел сказать за экватор, а не за радиус.

12
dr_ovosek16 · 10-06-2019

То, что находится под ГС не поддается анализу с использованием современных знаний (там область темных догадок и не более того). Потому нет смысла обсуждать, выходит ли из под ГС что-нибудь физическое, а вот матерю, толпящуюся на входе под ГС, очень даже нужно изучать и анализировать. И мне совершенно непонятно, почему этот вполне физический объект, так сказать "оболочку ГС, похоже, никто всерьез не пытался понять и рассмотреть.
Потому, кстати, мне не кажутся убедительными недавно представленные миру изображения ЧД и ее аккреционного диска. Вещество, "прилипшее к ГС должно быть очень ярким и любопытным объектом. В первом приближении оно мне представляется эллипсоидом вращения со сферической полостью ГС внутри. Именно он, а не сама ЧД имеет свойство гравитации и момент вращения, передающийся аккреционному диску.
Возможно, это слишком грубый набросок, сродни наскальному рисунку мамонта...

13
dengess177 · 10-06-2019

Интересно, перед зарождением чд, её вещество могло вращаться? И могло ли сохраниться это вращение у этой чд или нет?

14
dr_ovosek16 · 10-06-2019

dengess, ЧД это бывшая звезда... а видели ли вы чтобы звезда не вращалась? Но вращаемость родительской звезды не имеет значения, так как ГС ничто материальное изнутри преодолеть не может.

15
dengess177 · 10-06-2019

Да, это я не подумал. 🤔

16
nick_s44 · 10-06-2019

Гришин_С_Г (5), Одной вихревой трубкой (и трубкой вообще) не обойтись. Большинство проблем решает модель ЧД в виде двух тороидальных вихрей "слипшихся" входными торцами. Экваториальный диск - плоскость слипания - совпадает с плоскостью аккреционного диска. Оси выходных торцов совпадают с осями джетов. Все просто... ))

17
Teddy25 · 10-06-2019

Ребята, у вас отношение к ГС какое-то религиозное. Из под горизонта событий выходит очень многое. Заряд, масса, момент вращения вполне себе определяются. Соответственно информация о них - тоже. Испарение Хокинга уже навязло на зубах.
Что до данного "открытия" то я просто офигеваю. Это всего лишь модель. И верна она только до верности предположений, в неё заложенных. Открытия делаются на основе эксперимента. В который раз напоминаю про эффект Лензе-Тирринга. Который эту "стабилизацию" вращения около экватора ЧД уничтожит на корню. Ребята не учли этот релятивистский эффект.

18
Leonid3112 · 10-06-2019

"..Ребята не учли этот релятивистский эффект..." (с)Teddy
Teddy, ну что вы! Наоборот у них (ребят) этот эффект стал определяющим. Без него не происходит передача импульса вращения от ЧД к падающей в неё материи, соответственно и изменение направления.
Дополнительное ускорение по этому эффекту не велико, надо бы прикинуть, что получится на расстоянии от одного до двух радиусов горизонта, да вот беда -- формулу не помню :-(
:-)))

19
Nablydatel69 · 10-06-2019

Leonid3
Зато у меня есть - универсальное число.
Расчёт относительно поля времени, относительного состояния водорода.
.
Водород - Н2 - плотность жидкого состояния - 70,811 кг/м3
Амплитуда поля времени - 0.0036655748171079460987516550409251 t
.
70,811 * 0.0036655748171079460987516550409251 = 0.25956301837423077119870344503744 * 1000 = 259.56301837423077119870344503744°С - температура плавления водорода.
273.15 - 259.56301837423077119870344503744 = 13.5869816257692288012965549626°К - температура плавления водорода.
13.5869816257692288012965549626 / 2 = 6.7934908128846144006482774813 + 13.5869816257692288012965549626 = 20.3804724386538432019448324439°К - температура кипения водорода.
.
Так и хочется "покружить и клюнуть"...
:-)

20
dr_ovosek16 · 10-06-2019

Teddy, про заряд, массу и момент вращения "выходящие" из-под ГС можно сказать то же самое -- это предмет веры. Так как переносчики этих действий вроде бы по существующим представлениям должны быть материальными, то каким манером они без задева преодолевают ГС, который ничто материальное преодолевать не должно. По популярной нынче пословице: вы либо трусы наденьте, либо крестик снимите... (вы, в данном случае, -- собирательное обращение ко всем, кто строит хитроумные теории, чтобы избавиться от этого парадокса).
Лично я с недавнего времени считаю, что все эти свойства, приписываемые ЧД относятся к тому веществу, что очень близко к ГС, но еще его не преодолело. Гравитационный потенциал ЧД изначально скорей всего не превышает такового у той части массы вещества родительской звезды, что остается в туманности, остающейся после порождающего ЧД взрыва сверхновой.
Впрочем, возможно, что гравитация есть не материальная сила в современном физическом смысле (требующая материального переносчика), а нематериальное свойство. Но тогда все ЧД -- видимые и невидимые (спящие) -- и есть идеальные кандидаты в ТМ, которую в начале девяностых годов прошлого века называли правильней -- скрытой массой.

21
nikkaknik36 · 10-06-2019

dr_ovosek: Подпишусь по Вашими выводами. PS: Меня занимает вот какая мысль: - есть ли предел силы гравитации? Может быть она при достижении некоего критического значения тоже трансформируется во что нибудь еще более экзотическое?

22
Teddy25 · 10-06-2019

Передача взаимодействия квантами поля - это квантовый подход. Искривление пространства гравитирующей массой - это релятивистский. Пока науке не известно разрешение этого дуализма теоретически. Однако ЧД притягивает к себе вещество гравитацией, равной своей массе. То есть гравитационное поле выходит из-под ГС. Несмотря на то, что ученые смотрят на сей факт и чешут репу.

23
Гришин_С_Г94 · 10-06-2019

(С) dengess176 · 10-06-2019 Экватор чд - это условное определение. (/С)
А у меня неэкватор, а талия.
dr_ovosek16 · 10-06-2019
(С) dr_ovosek16 · 10-06-2019 ... Потому нет смысла обсуждать, выходит ли из под ГС что-нибудь физическое,
а вот матерю, толпящуюся на входе под ГС, очень даже нужно изучать и анализировать.(/С)
У меня ничего на входе толпиться не может = н7ет причин. А вот на выходе, там "да" - инерция массы,
проходящей сквозь СМЧД соперничает с её гравитацией.
(С) dr_ovosek16 · 10-06-2019 ... В первом приближении оно мне представляется эллипсоидом вращения
со сферической полостью ГС внутри. Именно он, а не сама ЧД имеет свойство гравитации и момент вращения...(/С)
А у меня масса СМЧД, как структуры, сосредоточена в её вращающейся стенке.
(С)nick_s43 · 10-06-2019...Гришин_С_Г (5), Одной вихревой трубкой (и трубкой вообще) не обойтись.
Большинство проблем решает модель ЧД в виде двух тороидальных вихрей "слипшихся" входными торцами. (/С)
Во-первых, читайте, что у меня в (5) написано.
А во-вторых, как раз такая ваша модель порождает непреодолимую трудность
в связи с невозможностью сохранить в ней направление вращения по всей трубке СМЧД...
У меня в (5) "более или менее вырожденный тор" - один.

24
Nablydatel69 · 10-06-2019

Складывается впечатление что на этом сайте я и ещё один пользователь...
" - Зачем фуражка служивому ?
- Для выправления извилин."

25
dilettant108 · 11-06-2019

paragonn22, как не знаете с чем поздравить?! Ребята старались и сделали - разрешили "загадку" путём подгона модели под нужный результат.

26
Teddy25 · 11-06-2019

Результат, в общем-то, тривиальный. Так как момент вращения ЧД ближе к центру намного больше момента вращения диска аккреции в районе центра, то и ось вращения в центре задается вращением черной дыры, а не диска аккреции.

27
elena124 · 11-06-2019

Очевидно при наклоне окраины,вещество начинает стремиться в плоскость взаимодействия с чд к экватору.

28
nikkaknik36 · 12-06-2019

Teddy: 26. Здесь тоже возникает парадокс, так как вращение центральной части ЧД будет превышать скорость света. Я уж не говорю о том, как может вращаться сингулярность...

29
dengess177 · 12-06-2019

И тут же следует добавть другой парадокс. Растяжение времени гравитацией ЧД.
Так скорость вращения ЧД для самой ЧД будет медленней улитки, в то время как для внешнего далёкого пространства вращение ЧД может превысить СК.
Вроде как ограничение скорости указано лишь для вещества и эм излучения. Но так как в ЧД вещество, или точнее само пространство, принимает другое состояние, тогда и ограничение скорости уже будет не то, что для обычного вещества в обычном, не сильно искревлённом, гравитацией ЧД, пространстве. Поэтому можно предположить что вращение ЧД может быть намного быстрее, чем предполагается. Конечно для внешнего далёкого от ЧД наблюдателя.

30
nikkaknik36 · 12-06-2019

dengess1: Все верно. Мы себе еще очень слабо представляем, что происходит в сильных гравитационных полях, но теория говорит, что пространство и время там взаимозаменяемы..

31
dengess177 · 12-06-2019

Взаимосвязьанны. Ещё бы. Коли столь сильное искажение пространства за ГС, что даже свет по кругу мечится словно по кратчайшему пути, то и время там не то что во вне этой области.

32
Sqwair77748 · 14-06-2019

Никкакник, вращение сингулярности, в том смысле в котором вы подразумеваете - равно нулю. Элементарно выражается через формулу v=wr, где v - окружная скорость вращения, w - угловая скорость, r - радиус. Таким образом легко увидеть, что при r стремящемся к нулю (сингулярность), v также стремится к нулю, а в пределе имеет нулево значение. Аналогично, теоретически, любое тело имеющее одну ось вращения, имеет нулевую скорость по этой оси вращения. :)

33
Teddy25 · 14-06-2019

nikkaknik, именно что вращение такое, что орбитальная скорость местами превышает световую. При этом (!) силовые магнитные линии обрываются. Происходит суперприсоединение. А это чудовищные "выстрелы" заряженными частицами. Может в этом механизм генерации субсветовых потоков в джетах?

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.

© 2002-2019. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!