новости космоса
5268 19
24 декабря 2019 20:59:39

Астрономы описывают бурный выброс черной дыры

Миллиарды лет назад в центре скопления галактик на расстоянии 15 миллиардов световых лет черная дыра извергла струи плазмы. Когда плазма вылетела из черной дыры, она оттолкнула материал, создав две большие полости на 180 градусов друг от друга. Точно так же, как вы можете вычислить энергию удара астероида по размеру его кратера, сказал Майкл Кальзадилла, аспирант Института астрофизики и космических исследований МТИ Кавли (MKI), использовав размер этих полостей, чтобы вычислить мощность выброса черной дыры.

В недавней статье в Astrophysical Journal Letters Кальзадилла и его соавторы описывают вспышку в скоплении галактик SPT-CLJ0528-5300 (SPT-0528). Объединив объем и давление вытесненного газа с возрастом двух полостей, они смогли вычислить полную энергию выброса. При более чем 1054 джоулях энергии, что эквивалентно примерно 1038 ядерным бомбам, это самый мощный выброс, зарегистрированный в далеком скоплении галактик. Соавторами статьи являются научный сотрудник МКИ Мэтью Бейлисс и доцент кафедры физики Майкл Макдональд.

Вселенная усеяна скоплениями галактик, скоплениями сотен и даже тысяч галактик, пронизанных горячим газом и темной материей. В центре каждого скопления находится черная дыра, которая проходит через периоды питания, где она поглощает плазму из скопления, а затем периоды взрывного выброса, где она выбрасывает струи плазмы, как только она достигает своего наполнения. «Это крайний случай вспышки», - говорит Кальсадилья о наблюдении SPT-0528. Несмотря на то, что вспышка произошла миллиарды лет назад, еще до того, как наша Солнечная система сформировалась, потребовалось около 6,7 миллиардов лет, чтобы свет от скопления галактик прошел весь путь до Чандры, рентгеновской обсерватории НАСА, которая находится на орбите Земли.

Поскольку скопления галактик полны газа, ранние теории о них предсказывали, что по мере охлаждения газа в скоплениях будут наблюдаться высокие скорости звездообразования, для формирования которых нужен холодный газ. Однако эти скопления не такие как предсказывалось, и, как таковые, не производили новых звезд с ожидаемой скоростью. Что-то мешало газу полностью остыть. Виновниками стали сверхмассивные черные дыры, чьи вспышки плазмы удерживают газ в скоплениях галактик слишком теплым для быстрого звездообразования.

Зафиксированная вспышка в SPT-0528 имеет еще одну особенность, которая отличает ее от других вспышек черных дыр. Она слишком велика. Астрономы считают процесс охлаждения газа и выделения горячего газа из черных дыр равновесием, которое поддерживает температуру в скоплении галактик - которая колеблется около 18 миллионов градусов по Фаренгейту - стабильной. Это как термостат, - говорит Макдональд. Однако выброс в SPT-0528 не находится в равновесии.

По словам Кальзадиллы, если вы посмотрите, сколько энергии выделяется при охлаждении газа в черной дыре по сравнению с тем, сколько энергии содержится в выбросе, то выброс значительно мощнее. По аналогии - вспышка в SPT-0528 - это неисправный термостат. "Это как если бы вы охлаждали воздух на 2 градуса, а термостат реагировал и нагревал помещение до 100 градусов", - объясняет Макдональд.

Ранее в 2019 году Макдональд и его коллеги опубликовали статью, в которой рассматривался другой кластер галактик, который демонстрирует совершенно противоположное поведение по сравнению с SPT-0528. Вместо неоправданно сильного взрыва черная дыра в этом скоплении, получившая название Феникс, не способна удержать газ от охлаждения. В отличие от всех других известных скоплений галактик, Феникс полон молодых звездных питомников, что отличает его от большинства скоплений галактик.

"С этими двумя скоплениями галактик мы действительно смотрим на границы того, что возможно в двух крайних точках", - говорит Макдональд о SPT-0528 и Фениксе. Он и Кальзадилла также охарактеризуют нормальные скопления галактик, чтобы понять эволюцию скоплений галактик в течение времени. Для это Кальсадилья охарактеризует 100 скоплений галактик.

Причина для анализа такой большой коллекции скоплений галактик заключается в том, что каждое изображение телескопа охватывает скопления в определенный момент времени, в то время как их поведение меняется в течение времени. Эти снимки охватывают широкий диапазон расстояний и возрастов, что позволяет Кальзадилье исследовать, как изменяются свойства с течением времени. "Это временные шкалы, которые намного больше, чем человеческие временные шкалы или то, что мы можем наблюдать за свою жизнь", - объясняет Кальзадилья.

Это исследование похоже на исследование палеонтолога, пытающегося реконструировать эволюцию животного по редкой ископаемой летописи. Но вместо костей Кальзадилла изучает скопления галактик, начиная от SPT-0528 с его бурным выбросом плазмы на одном конце до Феникса с его быстрым охлаждением на другом. - Вы смотрите на разные снимки во времени, - говорит Кальзадилья. - Если вы создадите достаточно большие снимки каждого из этих скоплений, то сможете понять, как эволюционирует скопление галактик."


(Добавил: RoboAstroNews)

комментарии
1
paragonn2290 · 24-12-2019

Сначала неправильно определяют расстояние, потом получают грандиозные цифры и делают ложные выводы.

2
Pourquoi56 · 24-12-2019

Что-то не стыкуется : 15 млрд.св.лет от галактики свет преодолел за 6,7 млрд лет?

3
LuxiFero89 · 25-12-2019

Pourquoi4, коллега, Вы не учли расширение вселенной.

4
Bechmet103 · 25-12-2019

Все оч проста энти галактики находятся с другой стороны точки БВ и поэтому они оч старые а на самом деле они наши ровестники

5
dilettant163 · 25-12-2019

Кстати, в первоисточнике (англоязычный не сокращённый вариант) тоже присутствует эта необъяснённая нестыковочка, но сама статья намного интересней и подробней астроньюсовской.
Ссылку не даю по понятным причинам, но гуглом можно легко найти по запросу SPT-0528, там и про упомянутый Феникс тоже написано.

6
Pourquoi56 · 25-12-2019

Уважаемый LuxiFero, я не только не учел расширение Вселенной, я даже не смог обосновать, каким образом свет от галактик, которые существенно старше Вселенной (15 млрд - 13,8 млрд = 1,2 млрд лет!!!) сумел добраться до взора Кальзадиллы и К

7
LuxiFero89 · 25-12-2019

Pourquoi4, коллега. Я вижу два варианта: один неинтересный про опечатку в первоисточнике, второй - про расстояние до объекта в реальном времени.
Второй вариант интересен, но лень считать и проверять)) радиус вселенной составляет около 46 млрд световых лет, что превышает радиус видимой вселенной в 3 раза, так как никакая материя не может двигаться со скоростью выше, чем скорость света, что, впрочем, не накладывает ограничения на скорость расширения пространства. И скопление галактик пыхнуло излучением 6,7 млрд лет назад, то есть на тот момент оно находилось на расстоянии от текущего расположения Земли 6,7 млрд св лет за минусом расширившегося пространства, а на текущий момент, учитывая то же самое расширение, оно находится на расстоянии в 15 млрд св лет.

8
paragonn2290 · 25-12-2019

"Вы не учли расширение вселенной."
______________________________________
А как можно учитывать то, чего нет? Удивительно, что до сих пор находятся верующие в сказки про расширение Вселенной.

9
Pourquoi56 · 25-12-2019

Уважаемый LuxiFero. Если объект "пыхнул" 6,7 млрд лет назад , то в настоящее время он может быть где угодно, может даже исчезнуть (хотя не дай бог - вдруг там цивилизации) , но это не дает нам оснований считать, что сейчас он на расстоянии в 15 млрд лет, мне так кажется.

10
MP207 · 25-12-2019

Для справки:
Галактика GN-z11 с высоким красным смещением в созвездии Большой Медведицы.
От нас на расстоянии 32 миллиард световых лет.

11
paragonn2290 · 25-12-2019

От нас на расстоянии 32 миллиард световых лет.
_____________________________________________
Хорошо, поверим вам на слово. Проверить всё равно невозможно.

12
BlackHole18 · 25-12-2019

///Причина для анализа такой большой коллекции скоплений галактик заключается в том, что каждое изображение телескопа охватывает скопления в определенный момент времени, в то время как их поведение меняется в течение времени. Эти снимки охватывают широкий диапазон расстояний и возрастов, что позволяет Кальзадилье исследовать, как изменяются свойства с течением времени. "Это временные шкалы, которые намного больше, чем человеческие временные шкалы или то, что мы можем наблюдать за свою жизнь"///
Мож.быть собака зарыта в этом контексте. Я плёхо понимаю язык.

13
BlackHole18 · 25-12-2019

А вообще-то для меня это банальная расформированная пл.система.

14
Starlight99 · 26-12-2019

LuxiFero, к. 7. Уважаемый коллега, ЯТП, расстояние до объекта для таких масштабов в реальном времени лишено практического смысла и мало кого интересует. Так что, вероятно, первый и неинтересный вариант. (
BlackHole, к. 12. . "Это временные шкалы, которые намного больше, чем человеческие временные шкалы или то, что мы можем наблюдать за свою жизнь"/// Мож.быть собака зарыта в этом контексте. Я плёхо понимаю язык." Отчего-то возникла ассоциация с "временными шакалами". :-) Может, так Вам станет понятнее. Я же по-прежнему ничего не понимаю.

15
LuxiFero89 · 26-12-2019

Pourquoi4, за 6,7 млрд лет скопление галактик не исчезнет))

16
LuxiFero89 · 26-12-2019

Starlight47, согласен, что первый вариант более реалистичен, но он не вызовет зарядку для ума и дискуссию. Так, поругать первоисточник новости.

17
Bechmet103 · 26-12-2019

Энштейна ленивый не пинал а сейчас рефераты штампуют увы без этого не обойтись

18
graviton68 · 26-12-2019


Вспышка в SPT – 0528, не могла быть выбросом черной дыры

Вспышка в SPT – 0528, не могла быть выбросом черной дыры, да еще из скоплений галактик, по той, простой причине, что в то время, еще не было черных дыр, а скоплений галактик тем более. Первыми во Вселенной образовались, не галактики и не звезды, а квазары, являющиеся зародышами галактик, и лишь потом звезды. Так, что уважаемые астрономы, не надо сообщать то, чего вы еще не знаете, чтобы не наносить тень на плетень. Не так оно все делается, как вам - это кажется.

19
Sqwair777105 · 26-12-2019

Z=11, соответствует 13,3 млрд.св.лет., а никак не 32.

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.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!