Gravitacinis šviesos lenkimas atskleidžia vieną didžiausių kada nors atrastų juodųjų skylių

Šis straipsnis buvo peržiūrėtas pagal Science X’s redagavimo procesas
Ir politika.
redaktoriai Pabrėžkite šiuos požymius užtikrindami turinio patikimumą:

Faktų patikrinimas

Recenzuojamas leidinys

patikimas šaltinis

Korektūra

Menininko įspūdis apie juodąją skylę, kurioje intensyvus juodosios skylės gravitacinis laukas deformuoja erdvę aplink ją. Tai iškraipo fono šviesos vaizdus, ​​išdėstytus beveik tiesiai už jo, į skirtingus apskritus žiedus. „Lęšio“ gravitacinis efektas yra stebėjimo metodas, leidžiantis daryti išvadą apie juodųjų skylių egzistavimą ir išmatuoti jų masę, remiantis šviesos lenkimo reikšmingumu. Hablo kosminis teleskopas nukreiptas į tolimas galaktikas, kurių šviesa eina labai arti priekiniame plane esančių galaktikų centrų, kuriose, kaip tikimasi, bus supermasyvios juodosios skylės, daugiau nei milijardas kartų didesnės už Saulės masę. Vaizdo kreditas: ESA / Hablas, skaitmeninis dangaus tyrimas, Nickas Risingeris (skysurvey.org), N. Bartmannas

Astronomų komanda atrado vieną didžiausių kada nors atrastų juodųjų skylių, pasinaudojusi reiškiniu, vadinamu gravitaciniu lęšiu.

JK Durhamo universiteto vadovaujama komanda naudojo gravitacinius lęšius – kai priekinio plano galaktika lenkiasi ir padidina tolimo objekto šviesą – ir superkompiuterinį modeliavimą DiRAC HPC įrenginyje, kuris leido komandai atidžiai ištirti, kaip šviesa lenkiama Juodoji skylė galaktikoje, nutolusi nuo Žemės šimtus milijonų šviesmečių.

Jie atrado supermasyvią juodąją skylę, objektą, daugiau nei 30 milijardų kartų didesnį už mūsų Saulės masę, priekinėje galaktikoje – tokio masto astronomai retai mato.

Tai pirmoji juodoji skylė, atrasta naudojant šią techniką, nes komanda šimtus tūkstančių kartų imituoja šviesą, sklindančią per visatą. Kiekviename modeliavime yra skirtingos masės juodoji skylė, kuri pakeičia šviesos kelionę į Žemę.

Kai tyrėjai į vieną iš savo modelių įtraukė supermasyvią juodąją skylę, kelias, kuriuo šviesa iš tolimosios galaktikos pasiekė Žemę, atitiko kelią, matomą tikrose Hablo kosminio teleskopo nuotraukose.

Rezultatai buvo paskelbti šiandien žurnale Karališkosios astronomijos draugijos mėnesiniai pranešimai.

Vaizdo įrašas, kuriame parodyta, kaip astronomai gravitaciniais lęšiais atrado juodąją skylę, 30 milijardų kartų didesnę už Saulės masę, galaktikoje, esančioje už 2 milijardų šviesmečių. Kreditas: Durhamo universitetas

Pagrindinis autorius dr. Jamesas Nightingale’as, Durhamo universiteto Fizikos katedra, sakė: „Ši juodoji skylė, maždaug 30 milijardų kartų didesnė už mūsų Saulės masę, yra viena didžiausių kada nors atrastų ir yra aukščiausia mūsų galimo dydžio riba. manau, kad juodosios skylės gali tapti teoretiku, todėl tai labai jaudinantis atradimas.

Gravitacinis lęšis atsiranda, kai atrodo, kad priekinio plano galaktikos gravitacinis laukas iškreipia fono galaktikos šviesą, o tai reiškia, kad mes tai pastebime dažniau.

READ  „SpaceX“ raketa, gabenanti daugianacionalinę įgulą link kosminės stoties

Kaip ir tikras objektyvas, šis taip pat padidina galaktiką, leidžiančią mokslininkams ją ištirti išsamiau.

Vaizdo įrašas – juodoji skylė – objektyvo geometrija. Kreditas: Durhamo universitetas
Vaizdo įrašas – juodoji skylė – stebimas vaizdas. Kreditas: Durhamo universitetas

Daktaras Nightingale’as sakė: „Dauguma mums žinomų didelių juodųjų skylių yra aktyvios būsenos, kai prie juodosios skylės pritraukta medžiaga įkaista ir išskiria energiją šviesos, rentgeno ir kitos spinduliuotės pavidalu.

Tačiau gravitacinis lęšis leidžia tyrinėti neaktyvias juodąsias skyles, o tai šiuo metu neįmanoma tolimose galaktikose. Šis metodas leistų mums aptikti daug daugiau juodųjų skylių už mūsų vietinės visatos ribų ir atskleisti, kaip šie egzotiški objektai išsivystė kosminiu laiku. .

Tyrimas, kuriame taip pat dalyvauja Vokietijos Maxo Plancko institutas, atveria nuostabią galimybę, kad astronomai gali atrasti neaktyvių, masyvesnių juodųjų skylių, nei manyta anksčiau, ir ištirti, kaip jos išauga tokios didžiulės.

Šio atradimo istorija prasidėjo 2004 m., kai kolega Durhamo universiteto astronomas profesorius Alastair Edge, peržiūrėdamas SGS vaizdus, ​​pastebėjo milžinišką gravitacinio lęšio lanką.

Vaizdo įrašo nuotrauka – juodoji skylė – sveikoji masė. Kreditas: Durhamo universitetas
Vaizdo įrašas, kuriame užfiksuota supermasyvi supermasyvi juodoji skylė. Kreditas: Durhamo universitetas
Juodosios skylės vaizdo įrašas – labai maža masė. Kreditas: Durhamo universitetas

Pasukant 19 metų į priekį ir pasitelkus kai kuriuos didelės raiškos vaizdus iš NASA Hablo teleskopo ir DiRAC COSMA8 superkompiuterio įrenginius Durhamo universitete, daktaras Naitingeilas ir jo komanda sugebėjo tai dar kartą peržiūrėti ir toliau tyrinėti.

Komanda tikisi, kad tai pirmas žingsnis, leidžiantis giliau tyrinėti juodųjų skylių paslaptis, o būsimi didelio masto teleskopai padės astronomams tirti tolimas juodąsias skyles, kad sužinotų daugiau apie jų dydį ir dydį.

daugiau informacijos:
James Nightingale ir kt., Abell 1201: Supermasyvios juodosios skylės aptikimas stipriame gravitaciniame lęšyje, Karališkosios astronomijos draugijos mėnesiniai pranešimai (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad587

Žurnalo informacija:
Karališkosios astronomijos draugijos mėnesiniai pranešimai


Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *