новости космоса
4396 41
28 января 2022 10:53:08

Подробности вращения черных дыр раскрыты при помощи нового метода

Исследователи из Корнелльского университета, США, впервые смогли обнаружить, анализируя гравитационно-волновые данные, возможные признаки резонансов между орбитальным и собственным вращением черных дыр, входящих в состав двойных систем. Это стало шагом вперед на пути к более глубокому пониманию механизмов возникновения сверхновых и других крупных проблем современной астрофизики.

«Эти резонансы были предсказаны свыше десятилетия назад на основе Общей теории относительности Эйнштейна, - сказал астрофизик Виджай Варма (Vijay Varma). – Мы нашли первые «намеки» на резонансы в гравитационно-волновых данных, собранных при помощи обсерваторий LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) и Virgo».

Скорость вращения черной дыры говорит об истории ее формирования. Как сказал Варма, для черных дыр, образующих пару, направления собственного вращения каждой черной дыры несут ценную информацию, особенно, если анализировать их положение по отношению друг к другу.

В новом исследовании Варма и его коллеги сообщают, что направления моментов вращения двух черных дыр, спроецированных на орбитальную плоскость, оказываются антипараллельными, что может указывать на резонанс между собственным вращательным и орбитальным движением. Для подтверждения этих тенденций требуются дополнительные наблюдения, считает Варма.

Черные дыры обычно вращаются вокруг собственной оси, поскольку они образуются из вращавшихся звезд. Когда две такие черные дыры обращаются друг относительно друга в составе двойной системы, происходит взаимодействие между их собственным вращением и орбитальным движением.

Двойные черные дыры теряют энергию, излучая гравитационные волны, поэтому со временем они сближаются и объединяются. Моменты количества движения некоторых черных дыр ориентированы вдоль или против направления орбитального углового момента, в результате чего происходит «скучное» объединение в фиксированной плоскости. Но другие черные дыры могут иметь угловые моменты собственного вращения, наклоненные по отношению к вектору орбитального углового момента, в результате чего происходит взаимодействие между этими угловыми моментами, вызывающее прецессию.

Резонансы между собственным и орбитальным вращением могут происходить в прецессирующих двойных системах, но это зависит от вида механизма взрыва сверхновой, в результате которого образуется черная дыра из звезды-предшественницы. Если излучение сверхновой не является симметричным по всем направлениям, то черная дыра при рождении получает импульс, подобный отдаче, действующей на ружье при стрельбе.

«Если «отдача» сверхновой является достаточно большой по величине, то двойная система может войти в резонанс между собственным и орбитальным вращением, - сказал Варма. – Это особые конфигурации, в которых проекции направления векторов углового момента в орбитальной плоскости расположены либо параллельно, либо антипараллельно».

Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
Bong72 · 28-01-2022

Ну так эти ваши т.н.ЧД и не испускают никаких волн - они придают дополнительный момент вращения тому, что с ними взаимодействуют.
Почему нигде нет о том, что не Волны а момент вращения изменяется у взаимодействующей материи,
помимо остаточных флуктуаций после окончания фазы слияния.
Остаточные флуктуации + другой момент вращения.
Пишу об этом с момента обнаружения неких т.н.ГВ.
Тихо даже в обсуждениях.

2
Teddy52 · 28-01-2022

Так "эти резонансы были предсказаны свыше десятилетия назад" или все же "при помощи нового метода"?

3
ostman26 · 28-01-2022

Некоторые отцы церкви и монахи утверждали, что они лично видели чёрта. И дьявол их искушал. Теперь некоторые учёные утверждают, что по волнам лично видят как вращаются чёрные дыры. По-моему, происходит очередная чертовщина, только на более высоком уровне развития фантазёров.

4
Zubkov29 · 28-01-2022

К3 Я тоже не понял, где кончается четырёхмерный континуум и начинается то, за что ЭТО зовут чёрной дырой - отсутствие, кроме гравитационного, взаимодействия. Что куда входит и выходит! то есть по этой статье выходит момент собственного вращения чёрной дыры. Это новый закон природы?

5
Bong72 · 28-01-2022

(4), даже если там нет ничего, тем не менее при обращения друг подле друга таких странных образований они за счет своего обращения таким же образом добавляют момент вращения внешнему, поскольку вектор гравитационного взаимодействия постоянно смещается. Если же и они сами (что для СМТ само сабо разумеется), то ситуация еще более замысловатая в передаче момента вращения внешнему. Но опять же моменту вращения, а не распространению т.н. ГВ.

6
Leonid3157 · 28-01-2022

По устоявшейся парадигме ЧД для внешне)го мира имеет три свойства: 1 -- масса (определяется по гравитации); 2 -- заряд (его никто ещё не видел, разве что коллега viktorchibis; 3 -- момент вращения (тоже может быть определён через гравитационные эффекты).
А на графиках гравитационных волн видно лавинное нарастание амплитуды их и уменьшение периода перед слиянием и мгновенное прекращение всех явлений -- слияние совершилось!
Но ведь громадный момент вращения никуда не исчез, а горизонт событий не твёрдая поверхность, но лишь "математическое место точек", материя обеих ЧД должна продолжать вращаться относительно друг друга и под горизонтом! Куда делись гравитационные волны от такого вращения?

7
Zubkov29 · 28-01-2022

К6 Делись за предел наблюдения. За кривизну пространвтва и скорости света? Слушаю Нирвану - "I think I"m dumb", помогает. Грав. волны никуда не делись, Эрго - эта энергия не преодолела информационный радиус Ч Д. (Как правильно "инф.радиус" ?)

8
Zubkov29 · 28-01-2022

АЙ! Горизонт событий! же!

9
Zubkov29 · 28-01-2022

Про гравитацию в детской книжке "Астровитянка" Ника Горькавого, он же астроном Николай Горькавый : - Вселеная, старея, превращается в процесс слияния чёрных дыр, масса последней чд после многократного слияния составляет ничтожную долю первоначальной, всё ушло в гравитационные волны. (ЧЭ? Зубков.)

10
Zubkov29 · 28-01-2022

I think I"m dumb

11
Zubkov29 · 28-01-2022

12
Leonid3157 · 28-01-2022

Zubkov, здесь ссылки на Ютуб не работают (может только у меня?).
Я по своей доброй воле не хожу на Википедию, Ютуб, соцсети т. к. не считаю эти ресурсы источниками достоверной и нужной мне информации :-))
Так гравитация -- МАССА, искривление пространства-времени -- вполне себе свойство ЧД, по этому свойству мы их и идентифицируем, Поэтому горизонт событий не может являться препятствием и для гравитационной волны (ИМХО).

13
Zubkov29 · 28-01-2022

Леонид3, К моей великой радости страница Астроньюс пропустила мою ссылку на песню Кобейна, которой я выражал отношение бедного себя к проблемам пространства и науки. Было неожиданно приятно, модераторы - спасибо! Ваше "Скромное мнение, "ИМХО"", по логике, точка начала рассуждения о свойствах энергий механики и гравитации, это моё ИМХО :-) Эффект прерывания сигнала слияния ЧД это тоже информация, которая, как мне кажется, может хоть что-то дать, для начала, но в смысле строгой логики, например - механика движения (энергия) ограничена законами гравитации и есть разница в приложении законов к энергии взаимовращения и энергии (свойству?) искривления пространства после слияния.

14
Zubkov29 · 28-01-2022

P.S. Парадоксы - самое продуктивное явление природы для её познания, Я знаю!, видел.

15
viktorchibis61 · 28-01-2022

«2 -- заряд (его никто ещё не видел, разве что коллега viktorchibis)» - Leonid (к. 6).
И не просто заряд, а два заряда разнесённых в пространстве, и создающих дипольный момент (если материя не аннигилировала, то заряды не исчезают бесследно, и те и другие сохраняются и сепарируются двумя встречными магнитными полями). Для простоты 1+2 можно сводить к гравитации.
.
«на графиках гравитационных волн видно лавинное нарастание амплитуды их и уменьшение периода перед слиянием и мгновенное прекращение всех явлений -- слияние совершилось! … материя обеих ЧД должна продолжать вращаться относительно друг друга и под горизонтом! Куда делись гравитационные волны от такого вращения?».
Leonid, по контексту Вы считаете, что «слияние совершилось!» - это провал обеих ЧД под общий Горизонт событий. Отсюда и следует Ваш вопрос после «…».
А Вы не допускаете, что «слияние совершилось!» - это момент встречи и объединения сингулярностей (как вариант)?

16
Leonid3157 · 28-01-2022

viktorchibis, нет, понятие "сингулярности" с бесконечными величинами у меня вызывает отторжение, здесь я полностью согласен с коллегой Teddy, "где появляется бесконечность, там кончается действие теории" и надо применять другую теорию.
Например гравитационное "покраснение" -- у горизонта событий время для падающей в ЧД материи растягивается в бесконечность и для внешнего наблюдателя материя никогда не пересечёт горизонта, однако ЧД не только растут, но ещё , подлые, сливаются :-)))

17
3734 · 29-01-2022

К 11. Zubkof. …Я смотрел, как предметы порхали. После третьей бутылки портвейна. А потом, отрастил себе хайер. И похож стал на Курта Кобейна!

18
3734 · 29-01-2022

Чёрная дыра заряд имеет? Дипольного заряжена? Сверху плюс, а сзади минус. Так что-ли? Ну, это здорово. Это просто классно!

19
viktorchibis61 · 29-01-2022

«"сингулярности" с бесконечными величинами у меня вызывает отторжение» - Leonid (к. 16). «здесь я полностью согласен» (это я уже от себя). «там кончается действие "теории" и надо применять другую теорию» - Я бы сказал, не новую теорию, а новую модель материи, исключающую появление бесконечностей. Для этого достаточно от точечных элементарных частиц перейти к первичным частицам с размерами (преонам), из которых и состоят все элементарные частицы, и тогда никаких бесконечностей возникать не будет, в том числе и во времени (продолжительности процессов).

20
Leonid3157 · 29-01-2022

viktorchibis, замедление времени от скорости и гравитации согласно Эйнштейну фактически существует и мы его видим и измеряем. Например, реликтовый фон испущенный материей на скорости 0.99999834986 световой доказывает, что та материя существует во времени в 550 раз длиннее нашего и сейчас ей лет от роду не 13.8 млрд, а всего-то 25 млн. И какого бы размера ни были эти частицы их "возраст" именно такой.

21
Teddy52 · 29-01-2022

Как в белых карликах удержание равновесия идёт вырожденным электронным газом, в нейтронных звездах вырожденным нейтронным газом, так и в чёрной дыре вырожденным гравитонным газом. Или точнее той частицей, которая будет квантом гравитационного поля. Бозоном Хиггса. Никакой сингулярности.

22
Teddy52 · 29-01-2022

Ещё промежуточные состояние вырождённое кварковое состояние, а потом уже гравитационное. Кстати, может поэтому такое разделение на чд и смчд.

23
Leonid3157 · 29-01-2022

Teddy, белый карлик имеет верхний предео массы и ВЗРЫВАЕТСЯ, нейтронная не быстро вращающаяся звезда тоже имеет верхний предел массы и коллапсирует в ЧД,! Страшно подумать что и ЧД имеет верхний предел и что произойдёт при его превышении :-)))

24
3734 · 29-01-2022

Так ведь на всех этих обьехтах: ЧД, БК, НЗ, ГГ. там давление неоднородно: В центре больше, а на поверхности- меньше. Так что внутри, скажем, БК может быть нейтронная плазма. А что касается ЧД - у неё только одна определяющая характеристика: Сила тяжести. Поэтому вполне вероятно: ЧД - это НЗ тока потяжелее.

25
viktorchibis61 · 29-01-2022

Leonid – «smart Fox».
Умеете Вы выскальзывать в сторону. Только я говорил не про «замедление времени» (против этого я не возражаю), а о «никаких бесконечностей …, в том числе во времени». К этому выводу приходишь неизбежно, отказавшись от точечных частиц.

26
viktorchibis61 · 29-01-2022

«кварковый» газ (плазма) не поможет. Все кварки массивнее электронов, поэтому электроны из кварковой плазмы образовываться не могут. А реально это происходит. Значит кварки – составные частицы, которые распадаются на преоны, а уже из преонов образуются электроны (и позитроны).
.
«гравитонный газ» - направление мысли правильное. Если «углубить» понимание этого вопроса, то придёшь к корпускулам (квантам пространства).

27
dengess1-6 · 29-01-2022

«гравитонный газ» - напоминает историю с теплородом. Гравитарод какой-то. Сказка про гравитоны.

28
Teddy52 · 29-01-2022

Кванты пространства влезут при коллапс гравитонной звезды :)

29
viktorchibis61 · 29-01-2022

«гравитонная звезда» - это симпл (преон). У них плотность такая же, как у центральных объектов ЧД (3,77Е+19 г/см^3).

30
viktorchibis61 · 30-01-2022

Извините, в XIX веке не жил.
А Вам не будет затруднительно кратенько изложить физическую модель дисперсии?

31
viktorchibis61 · 30-01-2022

ком. 30 попал сюда по ошибке из другой новости.

32
Leonid3157 · 30-01-2022

3,77Е+19 г/см^3 -- и вся вселенная умещается в шарике радиусом в пяток солнечных :8-))
Это, конечно, не точка с бесконечностью, но и недалеко ушла.

33
viktorchibis61 · 30-01-2022

Leonid, у меня получилось 12, 3 диаметра Солнца, или 1860 объёмов Солнца.
При пересчете в бублик диаметр будет больше.
С точки зрения потенциала взаимодействия, речь надо вести о площади поверхности, делённой на планковский элемент – размер корпускулы.

34
Leonid3157 · 30-01-2022

"12, 3 диаметра Солнца" -- это вместе с ТМ, которой в шесть раз больше барионки :-)
(Я прикинул "в уме", может и ошибся, последнее время таблица умножения выпадает из памяти, про зрение уже молчу в надежде "само пройдёт" :-))) )

35
viktorchibis61 · 30-01-2022

На уровне симплов вся материя одинаковая, и барионная, и Темная.
Тем более, после коллапса в единые супербублики ЧД.
.
На тему «само пройдёт» - это 100%. Но пока ещё «побарахтаемся».

36
viktorchibis61 · 31-01-2022

Leonid, я тут подумал, что из данных о массах двух сливающихся ЧД, и графика Гравитационных волн данного события (частоты вращения), можно насчитать семейство орбит слияния для разных плотностей центральных объектов ЧД. И наоборот, для конкретной плотности ЦО-ЧД эти орбиты (и частота ГВ) будут однозначными. Это не те самые шаблоны, о которых Вы как-то вели дискуссию с одним из наших коллег?

37
Leonid3157 · 31-01-2022

viktorchibis, конечно те самые шаблоны!. Без шаблонов сигнал величиной порядка 1.0E-21 м/м не вытащить из-под шума

38
Teddy52 · 31-01-2022

Там нет одной частоты. Там наблюдается временная дисперсия сигнала.

39
Teddy52 · 31-01-2022

Неприятная новость. Даже эти кривые добываются из данных типа таких:

40
viktorchibis61 · 31-01-2022

Leonid, а сами посчитать такой шаблон, например для GW190521, Вы не пробовали? Ведь таким образом методом от противного можно посчитать плотность и размеры ЦО-ЧД.

41
Leonid3157 · 31-01-2022

". Отец-то мог, но бык лучше! " (с)Вовочка
viktorchibis, вот здесь маленькая программка (исходник приложен) с разработанным шаблоном и его поиском в шуме:
yadi.sk/d/L07OB6JKbV5sWg

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.

© 2002-2022. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!