новости космоса
2236 16
29 мая 2020 19:43:02

Черная дыра в системе MAXI J1820 + 070 выбрасывает материал в космос

Астрономы обнаружили черную дыру, швыряющую горячий материал в космос со скоростью, близкой к скорости света. Эта вспышка была запечатлена рентгеновской обсерваторией Чандра НАСА.

Черная дыра и ее спутник составляют систему MAXI J1820 + 070, расположенную в нашей галактике на расстоянии около 10 000 световых лет от Земли. Черная дыра в MAXI J1820 + 070 имеет массу, примерно в восемь раз превышающую массу Солнца, идентифицируя ее как так называемую черную дыру звездной массы, образованную в результате разрушения массивной звезды. (Это в отличие от сверхмассивных черных дыр, которые в миллионы или миллиарды раз превышают массу Солнца.)

Звезда - спутник, вращающийся вокруг черной дыры, имеет массу около половины массы Солнца. Сильная гравитация черной дыры вытягивает материал от звезды-компаньона в диск, окружающий черную дыру.

В то время как часть горячего газа в диске пересечет «горизонт событий» (точка невозврата) и упадет в черную дыру, другая часть его материала оторвется от черной дыры в паре коротких пучков материала или джетов. Эти струи направлены в противоположные стороны и запускаются извне горизонта событий вдоль линий магнитного поля.



Насколько быстро движутся материальные струи от черной дыры? С точки зрения Земли это выглядит так, как будто северная струя движется со скоростью 60% от скорости света, а южная - с невероятной 160% скорости света!

Это пример сверхсветового движения, явления, которое происходит, когда что-то движется к нам со скоростью света вдоль направления, близкого к нашей линии обзора. Это означает, что объект движется к нам почти так же быстро, как и свет, который он генерирует, создавая иллюзию, что движение струи происходит быстрее, чем скорость света. В случае MAXI J1820 + 070 южная струя направлена ​​на нас, а северная струя направлена ​​от нас, поэтому южная струя движется быстрее северной. Фактическая скорость частиц в обеих струях превышает 80% скорости света.

MAXI J1820 + 070 также наблюдался на радиоволнах командой во главе с Джо Брайтом из Оксфордского университета, который ранее сообщал об обнаружении сверхсветового движения компактных источников на основе одних только радиоданных.

Поскольку наблюдения Чандры примерно вдвое увеличивали продолжительность наблюдения за джетами, объединенный анализ радиоданных и новых данных от Чандры дал больше информации о джетах. Это включало свидетельство того, что джеты замедляются по мере удаления от черной дыры.

Большая часть энергии в струях не преобразуется в излучение, а вместо этого выделяется, когда частицы в струях взаимодействуют с окружающим материалом. Эти взаимодействия могут быть причиной замедления джетов. Когда струи сталкиваются с окружающим материалом в межзвездном пространстве, возникают ударные волны - похожие на звуковые удары, вызванные сверхзвуковым самолетом. Этот процесс генерирует энергии частиц, которые выше, чем у Большого адронного коллайдера.

Исследователи подсчитали, что около 180 тысяч миллиардов тонн материала было выброшено черной дырой в этих двух струях, запущенных в июле 2018 года. Это количество массы сопоставимо с тем, что может быть накоплено на диске вокруг черной дыры в пространстве за несколько часов, и это эквивалентно примерно тысяче комет Галлея.

Исследования MAXI J1820 + 070 и подобных систем обещают рассказать нам больше о струях, создаваемых черными дырами звездной массы, и о том, как они выделяют свою энергию, когда их струи взаимодействуют с окружающей средой.

Статья, описывающая эти результаты, опубликована в последнем издании The Astrophysical Journal Letters.


(Добавил: RoboAstroNews)

комментарии
1
Pourquoi11 · 29-05-2020

Любопытно ,а как они намерили скорость выше скорости света? В этом случае ведь Доплер не работает, т.к. излучающий материал "обгоняет"излучение и отношение длин волн получается отрицательным? (ИМХО)

2
Leonid3134 · 29-05-2020

Pourquoi, наискосок читаете :-)) Далее обозначено:
"..Фактическая скорость частиц в обеих струях превышает 80% скорости света.."

3
Bechmet57 · 29-05-2020

Все это как то очень мутно. Получается она вылетела нам на встречку.

4
viktorchibis32 · 30-05-2020

Если к написанному добавить ещё два фактора из оригинала новости: (1) – джеты перпендикулярны плоскости АД, (2) – южная струя (на нас!) слабее северной (от нас!), то картина полностью вписывается в S_модель образования джетов под воздействием мощного дипольного эл. момента ЧДЗМ, сепарирующего заряженные частицы АД по знаку заряда, и разгоняющего их до субсветовых скоростей (электроны быстрее, протоны медленнее за счет большей массы). Получается, что северный джет инициирован ускоренными электронами, а южный – протонами.

5
dengess188 · 30-05-2020

Pourquoi © "Любопытно, а как они намерили скорость выше скорости света? В этом случае ведь Доплер не работает, т.к. излучающий материал "обгоняет"излучение и отношение длин волн получается отрицательным? (ИМХО") "
- Вот именно так допплер и работает. Сначала приёник получит последний, а под конец первый сигнал. Отрицательное значение эффекта.

6
dengess188 · 30-05-2020

Хотя это зависит от того, где приёник находится относительно положения и пути передатчика.

7
Pourquoi11 · 30-05-2020

Уважаемый dengess186! Извините за назойливость, но не могли бы Вы пояснить каким образом приемник распознает что он получил сначала, последний сигнал, или первый как в обычном случае?. А вообще интересна дальнейшая судьба материала этих джетов, Выброшенный материал, продолжая движение вдоль силовых линий, возвращается к черной дыре?Да и гравитация наверное помогает?

8
Bechmet57 · 30-05-2020

А собственную скорость звёзды по имени Солнце они считали?

9
Leonid3134 · 30-05-2020

Pourquoi, выброшенный материал -- это плазма, т. е. протоны, электроны, ядра элементов, но никак не кирпичи. Скорость их велика и не было бы препятствий, они улетели в путешествие по вселенной, а мы принимали их в виде высокоэнергичных частиц, создающих вторичные ливни частиц в атмосфере. Но в родительской галактике полно препятствий: газопылевые облака и просто разреженный газ. Здесь-то эти частицы в большинстве и рассеиваются, передавая свою энергию этому газу и чуть подогревая его.
viktorchibis, полагал, что вы приняли расчёт по "дипольному моменту" и невозможности образования джетов в электростатике :-))

10
Гришин_С_Г102 · 30-05-2020

"С точки зрения Земли это выглядит так, как будто северная струя движется со скоростью 60%
от скорости света, а южная - с невероятной 160% скорости света!...
... Фактическая скорость частиц в обеих струях превышает 80% скорости света."
.
А где же релятивизм? Очевидно, что скорости складываются классически, хотя и не понятно как.
Концы с концами не сходятся.

11
viktorchibis32 · 30-05-2020

Leonid (9) – «viktorchibis, полагал, что вы приняли расчёт по "дипольному моменту" и невозможности образования джетов в электростатике».
.
Ваш расчет сил, действующих на заряженные частицы АД ЧД я принял с большим удовлетворением. Отношение вычисленной Вами гравитационной силы притяжения протона к ЧД (7,3E-23 [Ньютон]) и кулоновской силы взаимодействия протона с одним зарядом диполя (1,1E+15 [Ньютон]) составляет 6,636E-38 отн. ед.
Данное отношение очень близко к вычисленной В.М. Петровым относительной разнице кулоновских сил притяжения и отталкивания одинаковых эл. зарядов (4,05Е-37 отн. ед.), которое он трактует, как природу гравитации. Разница в один порядок на таких масштабах и пробных прикидках – это фактически НИЧТО. Так что Вы своим расчетом практически подтвердили гипотезу об электродинамической природе гравитационных сил, с чем Вас и поздравляю (и себя с В.М. Петровым тоже).
.
Относительно же «невозможности образования джетов в электростатике» Вы очень неудачно сформулировали это утверждение. Именно электростатика и разгоняет заряженные частицы в ускорителях, а не магнитные поля. Ваш расчет, что заряженные частицы в АД под действием кулоновских сил от эл. диполя ЧД будут двигаться ортогонально плоскости АД – верен только для экваториальной плоскости АД. При смещении частиц вверх, или вниз, от этой плоскости, ракурс кулоновских сил от зарядов диполя изменяется, и результирующая отклоняющая сила уменьшается по косинусу. На полюсах ЧД (и диполя) заряженные частицы просто притягиваются или отталкиваются строго по радиусу. Те, что притягиваются, падают в ЧД под ГС, а те, что отталкиваются, и порождают джеты.
.
Кстати, в официальной физике сформировалась уже довольно большая группа ученых, которые считают, что перезаряженные ЧД могут распадаться. Я думаю, данная статья скоро появится и на Астроньюс.
Правда, как всегда, они не дорабатывают, и путают силовое действие заряда ЧД с конфликтом электрических и магнитных дипольных моментов внутри структуры ЧД. Но мы их поправим (если Вы не откажитесь от своего расчета соотношения гравитационных и кулоновских сил).

12
viktorchibis32 · 30-05-2020

Замечание – сайт безобразно стал коверкать цифровые данные, но Вы Leonid, надеюсь помните все эти циферки.

13
378 · 30-05-2020

К 8 Bechmet57. Скорость Солнца и планеты Земля по сравнению с этими скоростями и расстояниями пренебрежимо мала. К 7 Pourquoi10 Выброшенный материал он дает облако, которое поглощается и Черно Дырой и близлежащими звездами. Это примерно как в солнечной системе - солнечный ветер создает огромный пузырь. К 9 Leonid3130. Несколько не то. Летящая микрочастица излучает электромагнитные волны, ИК излучение. Скорость падает. Простейший пример: Молекула газа, например: Неон или Метан или Окись азота :). Она не может летать по орбите вслед за МКС. Очень быстро остынет и грохнется в атмосферу. Такова физика газов. И да,конечно, забыл: IMHO.

14
Leonid3134 · 30-05-2020

"..Летящая микрочастица излучает.." (с)37
Летящая частица сама по себе ничего не излучает и не теряет скорость (не остывает). Электромагнитное излучение появляется исключительно при взаимодействии частицы с другой частицей (столкновении) или, если частица имеет заряд, при взаимодействии с магнитным полем. Это положение физики газов относится и к молекулам, например к Неону или Метану или Оксидам азота :-)

15
378 · 31-05-2020

К 14. Ну, явно нет. Не только при столкновении, вообще при любом ускорении. Ну, явный факт: Молекулы газа в космосе по орбитам не летают.

16
Гришин_С_Г102 · 01-06-2020

По всей видимости "струя" и "джет" - не одно и то же...
Что если струи истекают из выходного конца вихревой трубки,
а джеты из входного конца, по типу джетов в трубке Ранки?

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.

© 2002-2020. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!