Astronomi

Har vi set et sort hul?

Har vi set et sort hul?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Har vi faktisk set et sort hul derude? Med "set" mener jeg "optagede et em-spektrumbillede af tyngdekraftlinse forårsaget af objekt, der menes at være sort hul".


Svaret var nej inden 10. april 2019. Der var ingen løste billeder i nogen bølgelængde af sorte huller eller sorte hulkandidater, der demonstrerede deres linsereffekt.

Der var naturligvis linsebilleder på grund af massive genstande, der sandsynligvis har sorte huller i deres centre (f.eks. Courbin et al. 2010 og se nedenfor), men det er ikke det samme.

En kvasar, der fungerer som en tyngdekraftlinse - Courbin et al. (2010)

Alt dette har ændret sig med frigivelsen af ​​et rekonstrueret millimeterbølgebillede af det supermassive sorte hul i midten af ​​M87.

Billedet nedenfor, opnået med "Event Horizon Telescope" (et globalt interferometer) er dannet af intens lys fra tilvækststof, der linses af et sort hul på 6,5 milliarder solmasser. Den mørke cirkel er kendt som "fotonskygge" og er omkring to gange størrelsen af ​​begivenhedshorisonten i det sorte hul. Den lyse ring er forårsaget af lysobjektiv fra omkring og bag det sorte hul. Det menes at være asymmetrisk og off-center på grund af det sorte huls rotation.


Mens det oprindelige indlæg spørger specifikt om gravitationslinser, vil jeg gerne foreslå, at dette ikke er det eneste kriterium for "at se" et sort hul. Eftersom intet lys kan slippe væk fra et sort hul, kan selve hullet selvfølgelig ikke ses. Der er dog en række epifenomener, der kan observeres, og tyngdekraftsindflydelse på andre himmellegemer (fx stjerner) kan bestemt observeres.

European Southern Observatory (ESO) frigav en video af midten af ​​Mælkevejsgalaksen lavet af 20 års observationer af dette område af NACO-instrumentet på ESOs Very Large Telescope i Chile. Dette forekommer mig som ekstremt overbevisende bevis for, at der findes et enormt sort hul i midten af ​​Mælkevejen.

Hvad angår gravitationslinser, rapporterede Space.com netop et sådant billede tilskrevet Courbin, Djorgovski og Meylan. Dette billede opfylder muligvis de nøjagtige kriterier, som OP anmoder om.

REDIGER / OPDATERING: I morges (10. april 2019) afholdt Event Horizons Telescope pressemeddelelser på fire kontinenter, der meddelte, at de faktisk har afbildet M87 *, et sort hul med anslået 6,5 milliarder solmasser i Messier 87-galaksen, ca. 55 millioner lysår væk. Strengt taget kan vi stadig ikke se selve det sorte hul, men snarere dets epifenomener såsom tilvækstningsskiven og turbulensen forårsaget af tilstedeværelsen af ​​det sorte hul. Dette billede, skabt af meget lang basislinje-radiointerferometri, er ikke et fotografi i traditionel forstand, men snarere et komposit med falsk farve, der er genereret ved at konvertere enorme mængder radiobølgeobservationer med en supercomputer til et billede, der er synligt for det menneskelige øje.


For første gang nogensinde har astronomer været vidne til et sort hul 'blink'

Sorte huller lyser ikke - de er faktisk berømte for at gøre det modsatte. Men hvis de aktivt fortærer materiale fra rummet omkring dem, kan det materiale blusse som en milliard røntgenstråler.

Og for første gang har astronomer nu set, at branden mystisk blev trukket ud, før de gradvist vendte tilbage til lysstyrke.

Det supermassive sorte hul er et dyr, der kigger ind på 19 millioner solmasser, der driver en galaktisk kerne 275 millioner lysår væk, i en galakse kaldet 1ES 1927 + 654.

I løbet af en periode på kun 40 dage så astronomer, hvordan dens korona absolut styrtede ned i lysstyrke, før de rejste sig igen for at skinne lysere end før.

"Vi forventer, at lysstyrkeændringer så store skal variere i tidsskalaer på mange tusinder til millioner af år," sagde fysiker Erin Kara fra Massachusetts Institute of Technology (MIT).

"Men i dette objekt så vi det ændre sig med [en faktor] 10.000 over et år, og det ændrede sig endda med en faktor på 100 på otte timer, hvilket bare er helt uhørt og virkelig forbløffende."

Der er flere komponenter i området med det samme omkring et sort hul. Der er begivenhedshorisonten, der er det berømte "point of no return", hvor selv lyshastighed ikke er tilstrækkelig til at opnå flugthastighed. Et aktivt sort hul har også en akkretionsskive, en enorm skive af materiale, der hvirvler ind i objektet, som vand, der cirkler omkring et afløb.

Og lige uden for begivenhedshorisonten for et aktivt sort hul, omkring den indre kant af tiltrædelsesskiven, er koronaen.

Dette er et område med brændende varme elektroner, der menes at være drevet af det sorte huls magnetfelt, der fungerer som en synkrotron for at fremskynde elektronerne til så høje energier, at de skinner stærkt i røntgenbølgelængder.

Astronomer bemærkede først noget underligt, der fandt sted i 1ES 1927 + 654 i 2018, da All-Sky Automated Survey for Super-Novae (ASASSN) - en automatiseret undersøgelse på udkig efter lyse lysglimt over hele himlen - fangede en utrolig lys blænding fra galakse, 40 gange sin normale lysstyrke.

Dette fangede astronomernes opmærksomhed, og de pegede en flok teleskoper i galaksenes retning for at finde ud af mere. I et stykke tid var alt ret normalt - men derefter omkring 160 dage efter opblussen begyndte kernen i 1ES 1927 + 654 at dæmpes. I løbet af en periode på 40 dage blev røntgenstrålen fuldstændig truffet ud.

”Efter at ASSASN så det gå igennem dette enorme vanvittige udbrud, så vi, hvordan koronaen forsvandt,” sagde Kara. "Det blev ikke detekterbart, hvilket vi aldrig har set før."

Men så begyndte lysstyrken at stige støt igen. 300 dage efter den indledende blænding skinnede galakseens kerne næsten 20 gange mere klart end den havde været før den indledende begivenhed.

"Vi ser bare normalt ikke variationer som dette ved tilvækstning af sorte huller," sagde astrofysiker Claudio Ricci fra Diego Portales University i Chile og hovedforfatter af undersøgelsen.

"Det var så underligt, at vi i starten troede, måske var der noget galt med dataene. Da vi så, at det var rigtigt, var det meget spændende. Men vi havde heller ingen idé om, hvad vi havde at gøre med, ingen vi talte med, havde set noget sådan her."

Astronomer er ikke helt sikre på, hvordan sorte hulkoronaer genereres og drives. Men hvis det som teoretisk har noget at gøre med det sorte huls magnetfelter, kunne de dramatiske ændringer, der blev observeret i 1ES 1927 + 654s sorte hul, være forårsaget af noget, der forstyrrede disse magnetfelter.

Vi ved, at sorte huller kan ændre sig ret hurtigt, når de fanger og fortærer en stjerne, der vover sig lidt for tæt. Stjernen reves fra hinanden i en proces, der kaldes tidevandsforstyrrelse, og skriger et lys af stærkt lys, inden den bliver slurpet ud over begivenhedshorisonten for at imødekomme sin mystiske skæbne.

Og hvis en løbende stjerne tilfældigvis stødte på 1ES 1927 + 654s sorte hul, kunne begivenhederne passe til de observerede ændringer i røntgenstråling. For det første er stjernen tidevis forstyrret og forårsager den indledende bluss. Derefter kunne affald fra stjernen midlertidigt have forstyrret det sorte huls magnetfelt, hvorefter det genopbyggede sig selv, da rummet omkring det sorte hul satte sig tilbage i en mere normal tilstand.

Og det kunne være en vigtig anelse for at forstå radius, inden for hvilken et magnetfelt styrer en sorte huls korona.

”Hvad det fortæller os er, at hvis al handlingen sker inden for den tidevandsforstyrrelsesradius, betyder det, at magnetfeltkonfigurationen, der understøtter koronaen, skal være inden for den radius,” sagde Kara.

"Hvilket betyder, at for enhver normal korona er magnetfelterne inden for denne radius det, der er ansvarlig for at skabe en korona."

Hvis en stjerne var ansvarlig for begivenheden, beregnede holdet, at tidevandsforstyrrelsen skulle have fundet sted inden for fire lysminutter fra det sorte huls centrum, omkring halvdelen af ​​afstanden mellem jorden og solen.

Men der kunne være en anden grund til lysshowet.

Vi ved, at sorte huls koronaer kan variere i lysstyrke, selvom det generelt sker på meget længere tidsskalaer. Det er muligt, at den ekstreme adfærd, der blev observeret i 1ES 1927 + 654, faktisk også er ret normal adfærd - vi har bare ikke set det indtil nu.

"Dette datasæt har mange gåder i sig," sagde Kara. "Men det er spændende, fordi det betyder, at vi lærer noget nyt om universet. Vi synes, at stjernehypotesen er god, men jeg tror også, at vi vil analysere denne begivenhed i lang tid."


Astronomer har måske opdaget et sort hul, der ikke ligner noget, vi har set før

Det ser næsten ud til, at astronomer er i et løb om at afsløre de største sorte huller, de kan finde. Senest hævdede et hold tyske astronomer at have opdaget et sort hul 40 milliarder gange solens masse.

Men hvad hvis der også er sorte huller, mange størrelser mindre?

I en undersøgelse offentliggjort i dag i den prestigefyldte tidsskrift Videnskab, hævder et team af astronomer fra Ohio State University at have opdaget et objekt, der tilhører en tidligere manglende klasse af sorte huller.

"Vi viser dette antydning om, at der er en anden befolkning derude, som vi endnu ikke har undersøgt i søgen efter sorte huller," sagde hovedforfatter Todd Thompson i en erklæring.

Hvis de bekræftes, skulle nuværende teorier tage højde for en ny klasse af sort hul - hvilket tvinger os til at genoverveje, hvordan vi forstår, hvordan stjerner og andre slags himmellegemer fødes og dør.

Thompson og hans team var forvirrede over det enorme kløft mellem størrelsen af ​​de største neutronstjerner - ekstremt tætte og relativt små stjerner, der dannes, efter at større stjerner imploderer efter en supernova - og de mindste sorte huller, vi kender til.

Neutronstjerner er ret små - to til tre gange solens masse - men stjerner, der er større end dem, har tendens til at kollapse i sig selv og danne sorte huller.

Deres rygepistol: en kæmpe rød stjerne, der kredsede om noget, der først syntes at være for lille til at være et sort hul i Mælkevejen, men var meget større end de neutronstjerner, vi kender til.

Deres opdagelse viste sig virkelig at være et sort hul med lav masse, og det var kun 3,3 gange solens masse - normalt er de sorte huller, vi tidligere har fundet, mindst fem gange solens masse eller meget, meget større.

Opdagelsen kunne omdefinere den måde, vi ser på en stjernes livscyklus.

"Hvis vi kunne afsløre en ny population af sorte huller, ville det fortælle os mere om, hvilke stjerner der eksploderer, hvilke ikke, hvilke der danner sorte huller, som danner neutronstjerner," sagde Thompson. "Det åbner et nyt studieområde."

Denne artikel blev oprindeligt udgivet af Futurism. Læs den originale artikel.


Har vi virkelig lige set fødslen af ​​et sort hul?

Kunstner tegner et sort hul (Cygnus X-1), når det trækker stof fra en blå stjerne ved siden af ​​det. Kredit: NASA / CXC / M.Weiss

I næsten et halvt århundrede har forskere abonneret på teorien om, at når en stjerne kommer til slutningen af ​​dens livscyklus, vil den gennemgå et tyngdekraftkollaps. På dette tidspunkt, forudsat at der er tilstrækkelig masse til stede, vil dette sammenbrud udløse dannelsen af ​​et sort hul. At vide, hvornår og hvordan et sort hul vil dannes, har længe været noget, astronomer har opsøgt.

Og hvorfor ikke? At kunne være vidne til dannelsen af ​​sort hul ville ikke kun være en fantastisk begivenhed, det ville også føre til en skat af videnskabelige opdagelser. Og ifølge en nylig undersøgelse foretaget af et team af forskere fra Ohio State University i Columbus, har vi måske endelig gjort netop det.

Forskergruppen blev ledet af Christopher Kochanek, professor i astronomi og en fremtrædende lærd ved Ohio State. Ved hjælp af billeder taget af Large Binocular Telescope (LBT) og Hubble Space Telescope (HST) gennemførte han og hans kolleger en række observationer af en rød superkæmpestjerne ved navn N6946-BH1.

For at nedbryde dannelsesprocessen for sorte huller, ifølge vores nuværende forståelse af stjernernes livscyklus, dannes der et sort hul efter at en stjerne med meget masse oplever en supernova. Dette begynder, når stjernen har opbrugt sin forsyning med brændstof og derefter gennemgår et pludseligt tab af masse, hvor den ydre skal af stjernen udgydes og efterlader en rest neutronstjerne.

Dette efterfølges af elektroner, der igen fastgør sig til brintioner, der er kastet af, hvilket får en lys opblussen. Når brintfuseringen stopper, begynder stjernernes rest at køle af og falme, og til sidst kondenseres resten af ​​materialet til at danne et sort hul.

Kunstnerens indtryk af stjernen i sin multi-million år lange og tidligere ikke-observerbare fase som en stor, rød superkæmpe. Kredit: CAASTRO / Mats Björklund (Magipics)

Men i de senere år har flere astronomer spekuleret i, at stjerner i nogle tilfælde vil opleve en mislykket supernova. I dette scenarie slutter en stjerne med meget masse massen af ​​sin livscyklus ved at blive til et sort hul uden den sædvanlige massive udbrud af energi, der foregår på forhånd.

Som Ohio-holdet bemærkede i deres undersøgelse - med titlen "Søgningen efter mislykkede supernovaer med det store kikkertteleskop: bekræftelse af en forsvindende stjerne" - kan det være, hvad der skete med N6946-BH1, en rød superkæmpe, der har 25 gange massen af solen ligger 20 millioner lysår fra Jorden.

Ved hjælp af oplysninger opnået med LBT bemærkede holdet, at N6946-BH1 viste nogle interessante ændringer i lysstyrken mellem 2009 og 2015 - da der blev foretaget to adskilte observationer. På billederne fra 2009 fremstår N6946-BH1 som en lys, isoleret stjerne. Dette var i overensstemmelse med arkivdata taget af HST tilbage i 2007.

Data opnået af LBT i 2015 viste imidlertid, at stjernen ikke længere var synlig i den synlige bølgelængde, hvilket også blev bekræftet af Hubble-data fra samme år. LBT-data viste også, at stjernen i flere måneder i løbet af 2009 oplevede en kort, men intens opblussen, hvor den blev en million gange lysere end solen og derefter støt forsvandt.

De konsulterede også data fra Palomar Transit Factory (PTF) -undersøgelsen til sammenligning samt observationer foretaget af Ron Arbor (en britisk amatørastronom og supernovajæger). I begge tilfælde viste observationerne tegn på en bluss i en kort periode i 2009 efterfulgt af en jævn falmning.

Kunstnerisk repræsentation af materialet omkring supernovaen 1987A. Kredit: ESO / L.

I sidste ende var disse oplysninger i overensstemmelse med den mislykkede supernova-sort hul-model. Som Prof. Kochanek, hovedforfatteren af ​​gruppens papir - - fortalte Universe Today via e-mail:

"I det mislykkede billede af supernova / sort huldannelse af denne begivenhed drives den forbigående af den mislykkede supernova. Stjernen, vi ser før begivenheden, er en rød superkæmpe - så du har en kompakt kerne (størrelse på

jord) ud af den brint, der brænder, og derefter en enorm, oppustet udvidet konvolut af hovedsageligt brint, der måske strækker sig ud til skalaen af ​​Jupiters bane. Denne kuvert er meget svagt bundet til stjernen. Når stjernens kerne kollapser, falder tyngdekraftsmassen med et par tiendedele af solens masse på grund af den energi, der transporteres af neutrinoer. Dette fald i stjernens tyngdekraft er nok til at sende en svag stødbølge gennem den oppustede konvolut, der sender den væk. Dette producerer en kølig, lysstyrke (sammenlignet med en supernova ca. en million gange solens lysstyrke) forbigående, der varer omkring et år og drives af rekombinationsenergien. Alle atomer i den oppustede kuvert blev ioniseret - elektroner, der ikke er bundet til atomer - når den udkastede konvolut udvides og afkøles, bliver elektronerne alle bundet til atomerne igen, hvilket frigiver energien til at drive det forbigående. Det, vi ser i dataene, stemmer overens med dette billede. "

Naturligvis overvejede holdet alle tilgængelige muligheder for at forklare den pludselige "forsvinden" af stjernen. Dette omfattede muligheden for, at stjernen var indhyllet i så meget støv, at dens optiske / UV-lys blev absorberet og genudsendt. Men som de fandt ud af, stemte det ikke overens med deres observationer.

"Kernen er, at ingen modeller, der bruger støv til at skjule stjernen, virkelig fungerer, så det ser ud til, at hvad der nu er, skal være meget mindre lysende end den allerede eksisterende stjerne." Forklarede Kochanek. "Inden for den mislykkede supernovamodel er det resterende lys i overensstemmelse med det sene tidsfald af emission fra materiale, der tilføres på det nydannede sorte hul."

Naturligvis er der behov for yderligere observationer, før vi kan vide, om dette var tilfældet eller ej. Dette vil sandsynligvis involvere IR- og røntgenopgaver, såsom Spitzer-rumteleskopet og Chandra-røntgenobservatoriet eller en af ​​de mange næste generations rumteleskoper, der skal indsættes i de kommende år.

Det store kikkertteleskop, der viser de to billedspejle. Kredit: NASA

Derudover håber Kochanek og hans kolleger at fortsætte med at overvåge det mulige sorte hul ved hjælp af LBT og ved at genbesøge objektet med HST om cirka et år fra nu. "Hvis det er sandt, skal vi fortsætte med at se objektet forsvinde med tiden," sagde han.

Naturligvis ville denne opdagelse være en hidtil uset begivenhed i astronomiens historie, hvis den er sand. Og nyheden har bestemt fået sin andel af spænding fra det videnskabelige samfund. Som Avi Loeb - professor i astronomi ved Harvard University - udtrykte over for Universe Today via e-mail:

"Meddelelsen om den potentielle opdagelse af en stjerne, der kollapsede for at skabe et sort hul, er meget interessant. Hvis det er sandt, vil det være den første direkte visning af fødestuen til et sort hul. Billedet er noget rodet (som ethvert fødestue) ) med usikkerhed om egenskaberne hos den baby, der blev leveret. Måden at bekræfte, at der blev født et sort hul, er at registrere røntgenstråler.

"Vi ved, at der findes sorte huller i stjernemasse, senest takket være opdagelsen af ​​tyngdebølger fra deres sammenblanding af LIGO-teamet. For næsten otte år siden forudsagde Robert Oppenheimer og samarbejdspartnere, at massive stjerner kan kollapse til sorte huller. Nu har vi måske det første direkte bevis for, at processen faktisk sker i naturen.

Men selvfølgelig må vi minde os selv om, at det, vi kunne være vidne til med N6946-BH1, skete for 20 millioner år siden i betragtning af dets afstand. Så fra perspektivet af dette potentielle sorte hul er dets dannelse gamle nyheder. Men for os kunne det være en af ​​de mest banebrydende observationer i astronomiens historie.


Meget stort teleskop ser galakser fanget i nettet af et supermassivt sort hul

Ved hjælp af ESOs Very Large Telescope (VLT) har astronomer fundet seks galakser, der ligger omkring et supermassivt sort hul, første gang en så tæt gruppering er set inden for de første milliarder år af universet. Denne kunstners indtryk viser det centrale sorte hul og galakserne fanget i dets gasbane. Det sorte hul, der sammen med disken omkring det er kendt som kvasar SDSS J103027.09 + 052455.0, skinner stærkt, når det omslutter sagen omkring det. Kredit: ESO / L. Calçada

Ved hjælp af ESOs Very Large Telescope (VLT) har astronomer fundet seks galakser, der ligger rundt om et supermassivt sort hul, da universet var mindre end en milliard år gammelt. Dette er første gang en så tæt gruppering er set så kort efter Big Bang, og opdagelsen hjælper os med at forstå bedre, hvordan supermassive sorte huller, hvoraf den ene findes i midten af ​​vores Mælkevej, dannede og voksede til deres enorme størrelser så hurtigt. Det understøtter teorien om, at sorte huller kan vokse hurtigt inden for store, weblignende strukturer, der indeholder masser af gas til brændstof.

"Denne forskning blev hovedsageligt drevet af ønsket om at forstå nogle af de mest udfordrende astronomiske objekter - supermassive sorte huller i det tidlige univers. Disse er ekstreme systemer, og til dato har vi ikke haft nogen god forklaring på deres eksistens," sagde Marco Mignoli, en astronom ved National Institute for Astrophysics (INAF) i Bologna, Italien, og hovedforfatter af den nye forskning, der blev offentliggjort i dag i Astronomi og astrofysik.

De nye observationer med ESO's VLT afslørede adskillige galakser, der omgiver et supermassivt sort hul, som alle ligger i et kosmisk "edderkoppevæv" af gas, der strækker sig over 300 gange mælkevejens størrelse. "De kosmiske webfilamenter er som edderkoppens webtråde," forklarer Mignoli. ”Galakserne står og vokser, hvor filamenterne krydser, og strømme af gas - der er tilgængelige til brændstof for både galakserne og det centrale supermassive sorte hul - kan strømme langs filamenterne.”

Lyset fra denne store weblignende struktur med sit sorte hul på en milliard solmasser har rejst til os fra en tid, hvor universet kun var 0,9 milliarder år gammelt. ”Vores arbejde har placeret et vigtigt stykke i det stort set ufuldstændige puslespil, der er dannelsen og væksten af ​​sådanne ekstreme, men alligevel relativt rigelige, objekter så hurtigt efter Big Bang,” siger medforfatter Roberto Gilli, også astronom ved INAF i Bologna. , der henviser til supermassive sorte huller.

De allerførste sorte huller, der antages at være dannet efter sammenbruddet af de første stjerner, skal have vokset meget hurtigt for at nå masser af en milliard soler inden for de første 0,9 milliarder år af universets liv. Men astronomer har kæmpet for at forklare, hvor tilstrækkeligt store mængder "sort hulbrændstof" kunne have været tilgængelige for at gøre det muligt for disse objekter at vokse til så enorme størrelser på så kort tid. Den nyfundne struktur giver en sandsynlig forklaring: "edderkoppens web" og galakserne inde i den indeholder nok gas til at give det brændstof, som det centrale sorte hul har brug for for hurtigt at blive en supermassiv kæmpe.

Men hvordan dannede sådanne store weblignende strukturer sig i første omgang? Astronomer mener, at kæmpe glorier af mystisk mørkt stof er nøglen. Disse store regioner med usynligt stof antages at tiltrække enorme mængder gas i det tidlige univers sammen, gassen og det usynlige mørke stof danner de netlignende strukturer, hvor galakser og sorte huller kan udvikle sig.

"Vores fund understøtter ideen om, at de fjerneste og massive sorte huller dannes og vokser inden for massive mørke stofhaloer i store strukturer, og at fraværet af tidligere påvisninger af sådanne strukturer sandsynligvis skyldtes observationsbegrænsninger," siger Colin Norman fra Johns Hopkins University i Baltimore, USA, også medforfatter til undersøgelsen.

De nu opdagede galakser er nogle af de svageste, som aktuelle teleskoper kan observere. Denne opdagelse krævede observationer over flere timer ved hjælp af de største tilgængelige optiske teleskoper, inklusive ESOs VLT. Ved hjælp af MUSE- og FORS2-instrumenterne på VLT ved ESOs Paranal Observatory i den chilenske Atacama-ørken bekræftede holdet forbindelsen mellem fire af de seks galakser og det sorte hul. "Vi mener, at vi lige har set toppen af ​​isbjerget, og at de få galakser, der hidtil er opdaget omkring dette supermassive sorte hul, kun er de lyseste," sagde medforfatter Barbara Balmaverde, astronom ved INAF i Torino, Italien.

Disse resultater bidrager til vores forståelse af, hvordan supermassive sorte huller og store kosmiske strukturer blev dannet og udviklet sig. ESO's Extremely Large Telescope, der i øjeblikket er under opførelse i Chile, vil være i stand til at bygge videre på denne forskning ved at observere mange flere svagere galakser omkring massive sorte huller i det tidlige univers ved hjælp af dets kraftige instrumenter.


Vi har set et sort hul direkte for første gang

Vi har opdaget sorte huller igen og igen, men vi har altid været afhængige af indirekte beviser for at gøre det. Men alt dette ændrede sig i dag med det første billede nogensinde af en begivenhedshorisont, "point of no return" af et sort hul.

Event Horizon Telescope-konsortiet afslørede sit første billede af sort hul i dag. "Teleskopet" er faktisk en gruppe teleskoper rundt om planeten for at skabe det, projektet omtaler som et "virtuelt teleskop i planetstørrelse."

"Dette er en ekstraordinær videnskabelig bedrift udført af et team på mere end 200 forskere," sagde EHT-projektdirektør Sheperd S. Doeleman i en pressemeddelelse.

Det første resultat var ikke, som mange mistænkte, et billede af det supermassive sorte hul i midten af ​​vores galakse, men var i stedet billedet i centrum af M87, en kæmpe galakse 53 millioner lysår væk. Det supermassive sorte hul i midten af ​​den galakse vejer 6 milliarder solmasser. Det sorte hul i midten af ​​vores egen galakse er kun 4 millioner solmasser.

Doeleman siger, at M87 var lettere at forestille sig, fordi den ændrede mindre i løbet af en aften, men at gruppen fortsætter med at arbejde på det supermassive sorte hul i midten af ​​vores galakse, kendt som Sagitarrius A *.

Sammen med radioteleskoper, der er forbundet verden over, baserede EHT sig på data fra rombaserede observatorier som Chandra til billedaktivitet ved M87.

Tidligere opdagelser i sort hul har været afhængige af indirekte afsløring. For eksempel er flere blevet detekteret baseret på stråler af materiale, der udstråler fra deres centrum i røntgenlys, mens andre er blevet detekteret baseret på de krusninger, de laver i rummets stof. Men dette er første gang, en begivenhedshorisont bliver afbildet direkte.

Andre billeder vil sandsynligvis komme ud i løbet af de næste par måneder med opgraderinger til det verdensomspændende teleskoparray, der hjælper med at forfine data yderligere. Dette inkluderer potentialet for bedre algoritmisk gengivelse samt nye teleskoper, der slutter sig til det virtuelle teleskop. Med andre ord er dette uklare billede kun begyndelsen på sort hul-astronomi snarere end slutningen.


Har du set mit sorte hul, sort hul?

Et par ting, jeg vil dele. Her er noget, der fik mig til at grine højt i dag:

Bemærk sidelinjen & quot; Kan du overleve at falde i en? & Quot LOL, det ser ud til, at nogle allerede er faldet ind uden for rækkevidde over begivenhedshorisonten. Lidt som zombier antager jeg.

Mere seriøst, og hvorfor jeg skriver, blev jeg for nylig bekendt med Dr Paul LaViolette's arbejde. Hvad kan jeg sige? Jeg har ikke været så begejstret for videnskabsbøger i mange, mange år, ikke siden jeg var barn! Ligesom man måske havde troet, at universet ikke havde nogen overraskelser tilbage, driller LaViolette ud nok mysterier til at vare dig et helt liv.

Jeg anbefaler især hans Afkodning af pulserens budskab, en fænomenalt detaljeret og velskrevet undersøgelse af pulsarer, deres egenskaber og generel underlighed. Selvom jeg ikke er enig i hans konklusion om, at pulsarer er et ETI-netværk, er hans undersøgelse af dem alligevel fascinerende og tankevækkende. Dette er den eneste videnskabsbog, jeg nogensinde har læst, som jeg fandt umulig at stoppe med at læse. Intet mindre end fantastisk.

Hans andre værker er også værd at læse, og jeg finder meget at være enig med. Den galaktiske superbølge, moderstjerneideen, dateringen af ​​gamle katastrofer, i alle disse tror jeg, at Dr. LaViolette er perfekt. Hans subkvantum kinetik teori også, den eneste samlede teori, jeg synes er plausibel.

Der er dog en hypotese om, at jeg er helt uenig i, om Zodiac er et kryptogram. På denne ene, nej, og helt klart det. En grundlæggende forståelse af primitive cifre er alt, hvad der er nødvendigt for at vide, hvor forkert forfatteren er. Og alligevel, selv her, er læsningen umagen værd og fører til en utilsigtet bekræftelse af sandheden - den astrologiske Sphynx koder for presessionens store kors, intet mere og intet mindre. Men med den tilføjede komponent, et presserende tidspunkt: at kommunikere den tilfældige katastrofe.

Jeg kunne sige meget mere, skrive en bog med kritik, hvis jeg havde tid. Men det er over til jer folk - har nogen af ​​jer læst noget af Dr. LaViolette's arbejde? Hvad laver du af det? Hvilke af hans bøger er din favorit?

# 2 Pess

(trækker på skuldrene) Jo mere outlandish kravene er, jo flere mennesker køber hans bøger.

Jeg husker, at jeg i gymnasiet virkelig troede, at pulsarer var signaler fra ET.

Jeg tror dog, at en lille laser (lad os sige månestørrelse) målrettet korrekt ville være meget mere praktisk og effektiv form for kommunikation, hvis du ved, du var i signalering med lommelygter og sådan.

Jeg tror, ​​at når vi først kender og forstår selve strukturen i universets stof, vil vi forstå, hvad der giver masse egenskaben 'placering'. Med andre ord, hvorfor er denne proton her på Jorden og ikke ude af Pluto?

Noget ved en partikel 'fortæller' universet, hvad dets rumlige koordinater er.

Hvis vi kan ændre dette 'noget', kan denne partikel placeres øjeblikkeligt næsten hvor som helst i universet.

Husk, at det er præcis, hvad kvanteteorien fortæller os ... at en partikel har en vis 'sandsynlighed' for at være hvor som helst i universet. Sandsynligheden er meget lav for, at en elektron er ude i nærheden af ​​Pluto, men meget høj, at den er omkring sin proton til enhver tid. men der er en chance for, at den er derude.

Elektrontunnel viser os, at denne 'sandsynlighed' betyder, at en elektron stort set kan være på hver side af sin proton, selvom der er en barriere i midten.


Cygnus X-1, det første sorte hul, der nogensinde er opdaget, er mere massiv, end vi troede

Heldigvis er rummet stort *, så selv de nærmeste, vi kender til, er ret langt væk, tusinder af lysår langt væk. Og vi ser dem i enhver anstændigt stor galakse herude også fra millioner til milliarder lysår væk.

Mere dårlig astronomi

Men Cygnus X-1 er speciel. Det var den første. Den første nogensinde opdaget, det vil sige og er stadig en af ​​de tætteste, vi kender. Men nye observationer viser, at et par ting, vi troede, vi vidste om det, ikke var rigtige, herunder afstanden, massen og endda hvordan den dannedes, hvilket betyder, at astronomer bliver nødt til at genoverveje nogle detaljer om, hvordan stjerner kollapser for at skabe disse objekter.

Cygnus X-1 blev opdaget i 1964, hvor de i det væsentlige smarte Geiger-tællere blev lanceret i rummet på en række suborbitale flyvninger. De opdagede røntgenstråler, der kom fra stjernebilledet Cygnus. Radioobservationer foretaget i 1971 angav kildens position på himlen, hvilket overraskende var en lysende blå O-type stjerne kaldet HD 226868. Disse er massive og kraftige stjerner, men gør ikke røntgenstråler så stærkt som det blev opdaget. .

Billede af stjernen HD 226868 (pil), en massiv og lysende stjerne, der er kredset af et sort hul (ikke set her), hvilket skaber Cygnus X-1. Kredit: Aladin / DSS2

Samme år blev der dog set et cyklisk Doppler-skift i stjernens lys, hvilket indikerer, at en massiv genstand kredser om det, selvom der ikke blev set noget. Dette var det første stærke bevis for, at Cyg X-1 var et sort hul.

Det er blevet undersøgt grundigt gennem årene, og der er ingen tvivl om dens natur som et sort hul. Indtil for nylig (ooooh, forvarsling), forskellige metoder sætte afstanden på lidt over 6.000 lysår, og dens masse på lige under 16 gange solens. O-stjernen, den kredser om, er meget mere massiv, snesevis af gange solens masse, og de kredser om hinanden hver 5,6 dag.

Denne type system kaldes et røntgenbinær med høj masse, og mange er kendte. Den mest massive har et sort hul lige under 16 gange solens masse. Det sætter Cygnus X-1 øverst i sin klasse.

En kommenteret version af en sort hulsimulering forklarer de forskellige dele af dette bizarre objekt. Kredit: NASAs Goddard Space Flight Center / Jeremy Schnittman

... undtagen ting har ændret sig. New radio observations (combined with older ones covering about 7 years in total) using the Very Long Baseline Array (VLBA) indicate the distance to the black hole isn't 6,000 light years but just over 7,200 light years, a significant increase. They used what's called parallaks: As the Earth orbits the Sun over the course of a year, we see the system at a very slightly different angle. The farther the object the smaller the angle, and since we know the Earth-Sun distance we can use trigonometry to calculate the object's distance.

That changes things. Because it's farther away the star is more luminous than first thought. It blasts out over 400,000 times the Sun's energy! It has to be more massive to do that than previously thought, too, and the new mass found is about 41 times the Sun's mass.

That means the black hole is more massive, too. It's not 15 times the Sun's mass, it's 21 times the Sun's mass.

Oof. That's far higher than the highest known black hole mass in an X-ray binary system. And it's difficult to explain.

Black holes form when massive stars run out of fuel in their cores and explode. The outer layers blast away in a supernova, and the core collapses to form the black hole. The mass of that black hole depends on many things, including the mass the star was born with, what elements are in it, how much mass the star lost over its lifetime by blowing away part of its outer layers in a wind (like the solar wind but much stronger). In the case of Cygnus X-1 it also depends on the other star in the binary system as well.

The problem here is that given this new mass, it would seem that the black hole's progenitor star must have been about 60 times the Sun's mass, a monster. Those stars usually blow quite the wind, but the stellar models suggest that at that mass it would've blown too much wind by a factor of two or three the star would've lost too much mass to explain the black hole's current heft. Something must have choked those winds.

It's not clear what. The O-star companion has an unusually large amount of heavy elements in it, and it probably got those from the black hole's progenitor star before it exploded. But (for complicated reasons) those usually lead to a strong wind, and that doesn't make sense. If these revised numbers hold up, it means the models of how massive stars blow winds under similar circumstances need to be rethought as well.

Artwork of the Cygnus X-1 system. Off to the left is a massive O-star over 40 times the mass of the Sun. Orbiting around it is a black hole with a mass of 21 times the Sun’s, feeding off of material from the star and blasting out X-rays. Credit: International Centre for Radio Astronomy Research

This may sound a bit esoteric, but it's pretty important. Binary systems like this are easy to spot in other galaxies, and can be used to determine the environment in those galaxies. Also, eventually that O star will explode and also form a black hole. The two will spiral together, and in a few billion years will merge, blasting out gravitational waves. We see events like this happening all over the Universe, and they appear to come from black holes more massive than we usually see (in 2019 a merger was seen from a system with black hole masses of an astonishing 66 and 85 times the Sun's mass). We don't know how black holes get that massive. Studying Cygnus X-1 can help us figure that out.

Plus, black holes are just cool. Finding out that one of the closest, and the very first one ever discovered, is farther away and more massive than we thought is a big deal. It shows there's still a lot we have to learn about these bizarre objects.


Have we ever seen a star disappear behind a black hole as it orbits it?

This is the best reconstruction of stellar orbits near a black hole.

edit: Apparently we crashed the gif website, here's a mirror: http://gfycat.com/CoarseSilverDassierat

In theory, are there black holes with big enough event horizons to allow for a star to hide behind them from our point of reference?

Every time I see that footage I get chills down my spine..

When you realize the speeds at which some of these massive stars are tossed around at, you get a slight insight into the incomprehensible power of a black hole.

any idea of the velocity of the star at maximum ?

is that a real picture of a real black hole?

Wow that's awesome. I've written quite a few N-Body simulations (many of which I didn't handle singularities very well), and every time I see that sort of rapid acceleration I always wonder: Does a rapid change in direction like that due to gravity have any big or interesting effects on the star?


What is a black hole? The universe's dark, mysterious monsters

Todd Thompson, chair of Ohio State's astronomy department, says the data shows that something is pulling on the star, distorting its shape and brightness.

"Just as the moon's gravity distorts the Earth's oceans, causing the seas to bulge toward and away from the moon, producing high tides, so does the black hole distort the star into a football-like shape with one axis longer than the other," he said. "The simplest explanation is that it's a black hole -- and in this case, the simplest explanation is the most likely one."

Jayasinghe, Thompson and Stanek are co-authors of a paper on the findings published Wednesday in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

The scientists expect this could be the first in a line of new discoveries of smaller black holes now that it's becoming more clear that they actually exist. In the cosmos, unicorns might not be so rare after all.

Følge efter CNETs 2021 Rumkalender for at holde dig ajour med alle de seneste rumnyheder i år. Du kan endda føje det til din egen Google Kalender.


Python and the Black Hole

I think we have all seen the amazing bit of news about the first image of a black hole constructed from half a ton of hard drives full of images from eight radio telescopes (that from part of the Event Horizon Telescope, EHT). The interesting part well Katie Bouman led a team to develop an algorithm to stitch these images together and it utilised a lot of Python (here, TedTalk and GitHub location).

So why did they need to stitch the images together and just use one telescope. Well it all comes down to resolution or more importantly angular resolution. In Astronomy the size of objects on the sky are often described by the amount of the sky they occupy in units of arc (more generally arc minute, arc seconds etc., with 1 arc second being 1/3600 of a degree) rather than degrees or radians because it would simply be such a small number with a lot of 0’s if we used that. The simple way to think of it is if you were to look at the moon (which is around 31 arcminutes) and draw a line from your feet to one side of the moon and then another to the opposite side, the angle between the two sides would be the angular size. There’s a nice explanation here with pictures.

This leads us to telescopes. The smallest thing the radio telescope can discern is a function of the wavelength size in metes being used (the smaller the better) divided by the size of the dish (also in metres) for collecting it all in multiplied by 2.5x105 to convert it to arcseconds. The range of radio frequencies used are between 1 and 10cm outside these ranges they are generally absorbed, reflected by the atmosphere or full of too much noise, though you can extend these by placing telescopes at higher altitudes etc (getting to 1.3 mm ranges in the case of EHT).

The black hole has an angular size of 40 microarc seconds or 1 millionth of an arcsecond. So, to see it using 1.3mm wavelengths we need a dish of diameter 8,125 km! Not practical. If you’re surprised by that you must consider that the black hole is millions of times smaller compared to the size of the Moon when seen on the sky.

This is where radio telescope arrays come into play and use a technique called interferometry. By synchronising their collection of data when looking at the same image you can simulate a radio telescope with a dish size that is effectively the distance between them. You can now see that by placing the telescopes at least 8,000 km apart is a lot easier to do. In fact, this technique is used a lot with entire fields full of identical radio telescopes that simulate a radio telescope much larger than the individual. The downside to it is the amount of data you collect which means longer observation times or dim objects are harder to see (this is still a function of the real combined dish areas).

In summary the achievement we’ve seen is an impressive feat for something so tiny to the naked eye!


Se videoen: ČERNÉ DÍRY NEZkreslená věda VI (December 2022).