Astronomi

Livsplaneter, der kredser om sorte huller. Kan / eksisterer de virkelig?

Livsplaneter, der kredser om sorte huller. Kan / eksisterer de virkelig?


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.

Så jeg så Interstellar, og hvis du også så det, ved du, at der er en planet, der kredser om et sort hul, de kalder det Miller's Planet. Ifølge filmen svarer hver time på Miller's Planet til 7 år på jorden på grund af tyngdekraften fra det sorte hul.

Spørgsmål: Er det antaget, at der findes andre livsformer i universet, er det virkelig muligt for det at være i nærheden af ​​et sort hul? Er det muligt, at de opstod tusinder (eller endda millioner) år før os, men ikke er så avancerede som os, fordi tiden på vores planet er langt hurtigere end deres? er meget mere for os? Hvis de har en opgave i morgen, har vi fx 100 år mere tid til at gøre det (antag hvad vi ellers kan gøre i de 100 år). Eller de er faktisk mere avancerede end os, men fra Jorden lever de på en eller anden måde tidligere?


De første ting først. Det vil sandsynligvis ikke have en planet, der kredser nær et sort hul og i betydelig tidsudvidelse, fordi tidevandseffekterne sandsynligvis vil rive noget, der ligger tæt på hinanden. Bestemt en planet, der kredser om et stjernesort sort hul, skal være ret langt væk for ikke at blive revet fra hinanden, så enhver udvidelse vil være ret lille.

Omkring et supermassivt sort hul er tidevandseffekterne mindre, og en næsten bane med en vis tidsudvidelse er mulig. (se linket nedenfor for mere detaljerede oplysninger),

https://physics.stackexchange.com/questions/110044/time-dilation-factor-for-the-circular-orbit-at-3-2-schwarzschild-radius

Men en stabil planetbane, du sandsynligvis maksimalt ud ved cirka 20% tidsudvidelse og kun omkring et super-massivt sort hul, hvor der kun er 1 pr. Galakse. Ideen om 1 dag til 100 år er ikke praktisk, det er 80 dage til 100 dage, hvis du taler om en stabil planetarisk bane.

og jeg er ikke sikker på, at du vil være så tæt på det sorte hul i midten af ​​galaksen, ikke fordi banen ikke er stabil, men fordi stjerner også er i den bane. Det er måske ikke et sikkert sted at være.

I virkeligheden vil du have et stjernesort sort hul og en fjern bane, hvor tidsudvidelsen ville være ret lille, og i det scenarie, ja, livet er muligt på grund af tidevandsenergi, så en planet kunne have flydende overflade vand og en atmosfære, selvom det sorte hul afgav meget lidt lys og varme.

En sådan planet i en tidevandsenergibane ville sandsynligvis være tidevandslåst, som ville beskytte fjernsiden mod gammastråler, det sorte hul spytter ud, når den spiser, så det ville i teorien være et godt sted for livet. Ingen signifikant lyskilde, medmindre det var et binært system, så planter ville have det sværere, men der ville være varme.

Der er et andet problem. Oprettelsen af ​​sorte huller har tendens til at sprænge alt i en enorm eksplosion. Det er uklart, at en planet ville overleve et sort huls fødsel, så du har muligvis brug for en fanget planet.

Endelig intelligent liv ... vi ved virkelig ikke nok om, hvor almindeligt intelligent liv er på andre planeter. Livet kan være ret nok, men intelligent liv er langt mindre klart, og der er andre faktorer end bare tid.

I dag ved vi simpelthen ikke nok til at forudsige, om der er intelligent liv derude eller ej. Der er sandsynligvis liv andre steder i universet, selvom det ikke er 100% sikkert, men med hensyn til intelligent liv er der alt for mange ukendte i denne ligning. Jeg tror, ​​at et sort hul måske ikke er optimalt for dannelsen af ​​intelligent liv på grund af manglen på lys, så meget mindre fotosyntese, så langsommere iltdannelse (hvis det følger det samme mønster, som jorden gør) og den usandsynlighed, at en planet ville overleve det sorte huls oprettelse.


Interstellars "Miller's Planet" er fuldstændig skrald ...

Først og fremmest starter sorte huller ikke som sorte huller. Sorte huller dannes ved afslutningen af ​​en meget stor stjernes livscyklus (mindst 25 solmasser, men oftere over 35 eller 40 SM'er), når den går supernova eller hypernova. Alle planeter i kredsløb omkring den stjerne vil blive udslettet, før det sorte hul bliver et sort hul. Vi skal huske, at sorte huller ikke er stjerner, der tilfældigvis er så tætte lys, at de ikke kan undslippe deres tyngdekraft. Sorte huller er RESTER fra stjerner. Og processen med at blive et sort hul udsletter planeter.

Også den planet i filmen, der kredser om et sort hul, havde flydende vand. Der er ikke sådan noget som en goldilocks-zone omkring et sort hul, som du har omkring en stjerne, hvor vand ikke er frossent og ikke koges af. Det betyder, at det skal være lige den rette afstand til en varmekilde. Det sorte hul vil ikke give det den varme eller det lys.

Endelig, for at den "planet" skal have tyngdetidstidsudvidelse svarende til 7 år pr. Jordtime, bliver den nødt til at være så tæt på det sorte hul, at kilometerhøje bølger vil være den sidste ting du bekymrer dig om. Hvis du ikke bliver stegt af stråling på få sekunder, hvis du er så tæt på. Faktisk vil planeten blive revet fra hinanden, pulveriseret, bestrålet og grundlæggende blive en del af den (glødende) tiltrædelsesdisk, der er afbildet i filmen. Denne disk, BTW, kan være lysår på tværs i massive sorte huller.

Men hej, det er en film, og det skal være underholdning ikke videnskab. Så jeg kan tilgive alt det. Hvad jeg ikke kunne tilgive var den åbenlyse dumhed i handlingen, som at besætningen VIDSTE om tidsudvidelsen, men ikke vidste, at Miller lige ville være landet, selvom de havde fået sit signal i mange år. De landede, havde deres skræmmende møde med bølgen og SÆR DIG ind på, at hvad Miller angår, var han lige landet og kun lige døde!? !! Bugs Bunny Science kan ikke desto mindre være underholdende. Men dumme og ulogiske plotter gør en film vanskelig at følge.


Ifølge Opatrný et al. (2016) "Liv under en sort sol", det kan være muligt at have varme temperaturer omkring et isoleret supermassivt sort hul takket være den blå forskudte kosmiske baggrundsstråling. Deres beregninger fører til en anslået ligevægtstemperatur på 890 ° C for Millers planet (dette er uden den ekstra stråling, der kommer fra tiltrædelsesdisken), hvilket ikke lover godt for det vandige miljø vist i filmen. En planet, der kredser længere ude, kan muligvis understøtte flydende vand. Tidligere ville planeten skulle placeres længere væk fra det sorte hul på grund af den højere temperatur i baggrundsstrålingen i det tidlige univers.

Det er en anden sag, om der faktisk findes sådanne systemer. Indbyggerne på en sådan planet ville skulle håbe, at intet kom for tæt på det sorte hul, da tilvækst ville gøre miljøet temmelig fjendtligt.


Er det muligt for en planet at være i kredsløb omkring et sort hul?

Sorte huller betragtes typisk som destruktive kræfter. men kunne de lade en planet kredser uden at forårsage skade?

Spurgt af: Ryan Sullivan, Hertfordshire

Der er ingen grundlæggende grund til ikke: på trods af deres ry for at fortære alt, hvad der går i dem, er sorte huller virkelig bare en anden kilde til tyngdekraft - som en stjerne. Som sådan vil de muntert tillade, at alt kredser om dem, hvis det rejser hurtigt nok. For et sort hul med samme masse som vores sol er den krævede hastighed den samme som den nødvendige for at kredse i samme afstand fra vores moderstjerne.

Om nogen planeter virkelig kredser om sorte huller, er dog en anden sag. Det skyldes, at sorte huller af solmasse normalt er resterne af store stjerner, der løber tør for atombrændstof og detoneres i en supernovaeksplosion. Chancerne for, at enhver planet forbliver intakt gennem en sådan katastrofal begivenhed, ser ret lille ud.

Når det er sagt, blev de allerførste planeter, der nogensinde blev opdaget ud over vores eget solsystem, fundet i 1992, der kredser om en pulsar, en anden form for supernova-rest. Helt hvordan de overlevede ødelæggelsen af ​​deres moderstjerne er noget af et mysterium. En mulighed er, at de blev dannet efter supernovaen fra affald skabt af eksplosionen. Så på trods af oddsene kan det bare være muligt, at der er sorte huller derude med planeter, der kredser om dem.

Abonner til BBC Focus magazine for fascinerende nye Q & ampA'er hver måned og følg @sciencefocusQA på Twitter for din daglige dosis sjove videnskabelige fakta.


Black hole bombshell: Planeter kredser måske om sorte huller - 'Nyt astronomifelt'

Link kopieret

Sorte huller: Ekspert forklarer brugen af ​​gravitationsbølgeteleskop

Når du abonnerer, bruger vi de oplysninger, du giver, til at sende dig disse nyhedsbreve. Nogle gange inkluderer de anbefalinger til andre relaterede nyhedsbreve eller tjenester, vi tilbyder. Vores fortrolighedsmeddelelse forklarer mere om, hvordan vi bruger dine data, og dine rettigheder. Du kan til enhver tid afmelde dig.

Tusinder af exoplaneter kredser måske om sorte huller, som hvordan jorden kredser om solen. Forskere har længe troet, at planeter er dannet af støvstykker, der falder sammen i en skive omkring en ung stjerne.

Relaterede artikler

Sådanne proto-planetariske skiver dannes derefter til planeter som Jorden.

Denne undersøgelse kunne åbne et nyt felt inden for astronomi

Professor Keiichi Wada

Men den seneste forskning offentliggjort i Astrophysical Journal antyder, at planeter potentielt også kan dannes omkring sorte huller.

Planeter kunne faktisk oprettes i sådanne ekstreme miljøer, foreslår nyt arbejde, og et sort hul kunne være hjemsted for tusinder af planeter.

Professor Keiichi Wada fra Kagoshima University sagde: & ldquoMed de rette forhold kunne planeter dannes selv i barske omgivelser, såsom omkring et sort hul. & Rdquo

Nyheder om sort hul: Forskere mener nu, at planeter potentielt kan dannes omkring sorte huller (Billede: Getty)

Nyheder om sort hul: (Billede: Express)

Han tilføjede: & ldquo Denne undersøgelse kunne åbne et nyt felt inden for astronomi. & Rdquo

I stedet for at udforske de normale proto-planetariske diske, undersøgte forskere tunge diske omkring supermassive sorte huller, der sidder i midten af ​​galakser.

Disse diske kan være enorme, ligesom det planetariske system vokser ud af dem.

Professor Eiichiro Kokubo fra National Astronomical Observatory, der studerer planetdannelse, sagde: & ldquoVores beregninger viser titusinder af planeter med 10 gange jordens masse kunne dannes omkring 10 lysår fra et sort hul.

Relaterede artikler

LÆS MERE

& ldquoRundt sorte huller kan der eksistere planetariske systemer i forbløffende målestok. & rdquo

Bare en af ​​skiverne omkring et supermassivt sort hul kan have så meget som 100.000 gange solens masse i form af støv.

Dette er en milliard gange massen af ​​en proto-planetarisk disk.

Forskerne fandt ud af, at sådant materiale til sidst kunne formes til planeter i løbet af hundreder af millioner af år.

Nyheder om sort hul: Omkring sorte huller kan der eksistere planetariske systemer i forbløffende målestok (Billede: Getty)

Nyheder om sort hul: Et sort hul i midten af ​​galaksen M87 (Billede: Getty)

Imidlertid er der i øjeblikket ingen måde at opdage sådanne planetariske systemer omkring et sort hul, så der er ingen måde at bekræfte, om planeter af denne art endnu er dannet.

Ideen om planeter, der kredser om et sort hul, er ikke ny.

Interstellar-filmen fra 2014 ser Matthew McConaugheys karakter flyve gennem et ormehul nær Saturn på jagt efter et nyt hjem for mennesker at flygte til, da Jorden bliver ubeboelig.

Han befinder sig i nærheden af ​​& ldquoGargantuan & rdquo, et supermassivt sort hul og udforsker et antal planeter, der kredser om den døde stjerne, der kunne være beboelig for menneskelivet.

Trending

Filmen fokuserer stærkt på tidsudvidelseseffekterne af et sort hul.

Når McConaughey vender tilbage til vores solsystem, er hans datter, som var ti år, da han gik, en gammel kvinde.

Forskere tror dog ikke, at en planet, der kredser om et sort hul, vil lide af tidsudvidelseseffekter, da de sandsynligvis ville være mere end 10 lysår væk fra stjernegenstanden.


Varme monstre

Ved første øjekast ser sorte huller ud til at være de mindst indbydende hjem til potentielle livsformer. Når alt kommer til alt er de genstande lavet af ren tyngdekraft, der trækker noget ind, der kommer for tæt under deres begivenhedshorisonter, der lukker dem for yderligere kontakt med resten af ​​universet for evigt. Intet, ikke engang lys, kan undslippe deres tyngdekraft.

Sorte huller afgiver ikke lys selv & mdash de er sorte, trods alt & mdash, men den uundgåelige tyngdekraft kan give en overraskelse, unik for dem i hele kosmos.

Gennemtrænge universet er noget, der kaldes kosmisk mikrobølge baggrund (CMB). CMB er den resterende stråling fra, da universet bare var en baby, kun 380.000 år gammel. Det er langt den største strålingskilde i hele kosmos, der let oversvømmer alle stjerner og galakser i mange størrelsesordener. Årsagen til, at du ikke ser det, er, at det primært er i mikrobølgeområdet i det elektromagnetiske spektrum (deraf navnet).

Med andre ord er CMB kold med en temperatur lige omkring 3 grader over absolut nul.

Men da det CMB-lys falder ned i et sort hul, bliver det blueshiftet, bumpet til højere og højere energier fra den ekstreme tyngdekraft. Lige før det rammer begivenhedshorisonten kan CMB-lys få så meget energi, at det skifter til infrarøde, synlige og endda ultraviolette dele af spektret.

Med andre ord, nær et sort hul, holder CMB op med at være kold og bliver meget, meget varm.

Hvad mere er, hvis det sorte hul drejer, er det i stand til at fokusere lyset i en smal stråle, hvilket får CMB til at fremstå som et enkelt sted på himlen. Ligesom en sol.


En ny slags "beboelig zone"

Når astronomer tænker på potentielt udenjordisk liv, definerer de ofte en "beboelig zone" i et planetarisk system, hvor forhold kan understøtte livet. Disse zoner markerer normalt, hvor temperaturer i et planetarisk system kan give mulighed for flydende vand, hvilket afhænger af faktorer, herunder hvor meget lys systemets stjerne udsender, og hvor langt en planet er fra den.

Det er også muligt at definere beboelige zoner omkring supermassive sorte huller, siger Schnittman - hvis der findes planeter, der kredser om disse typer sorte huller. Imidlertid ville sådanne planeter få deres lys og varme fra andre kilder end sollys.

For eksempel ville disse sorte huller sandsynligvis have tilvænningsskiver, de varme halo af gas og stof, der samles omkring massive sorte huller. Disse diske kan være meget lyse og kunne give lys til planeter, selvom det sandsynligvis ville være meget forskelligt fra sollys på jorden.


Vores fremtidige hjem

Livet bliver til sidst nødt til at emigrere til planeter omkring sorte huller, når alle stjernerne dør ud, men det vil ikke være i omkring 100 billioner år. Selv da er det mere sandsynligt, at fremtidige væsener absorberer lys fra tilvækststof snarere end at bo under en kold sol, da CMB på det tidspunkt vil være forsvundet til intet. & # 8220Når stjernerne er væk, vil sorte huller være en sidste udvejskilde til energi, & # 8221 siger Krauss. & # 8220For den praktiske fremtid er der meget lettere måder at leve på. & # 8221


Kunne en beboelig planet kredse om et supermassivt sort hul?

Salgsfremmende billede fra interstallar film PARAMOUNT BILLEDER OG WARNER BROS. BILLEDER

Interstellar har et særligt sted for science fiction fans. Filmens udøvende producent og videnskabelige rådgiver var Kip Thorne, en nobelprisvindende fysiker, der lovede, at intet i filmen ville være i strid med fysikens love, og at enhver vild spekulation ville stamme fra videnskab.

Filmens forudsætning er, at Jorden bliver ubeboelig, og mennesker skal finde et andet sted at bo. Som held ville have det, har astronomer opdaget et ormehul i nærheden af ​​Saturn, der fungerer som en tunnel gennem rumtiden til et fjernt, supermassivt sort hul kaldet Gargantuan.

Forskellige planeter kredser om Gargantuan. Så NASA sender en række missioner for at undersøge planeterne i håb om at finde en, der er beboelig.

Der er skrevet meget om filmens videnskabelige nøjagtighed, dens skildring af sorte huller osv., Det meste af det fyldt med ros. Fysikeren Michio Kaku sagde, at det var den guldstandard, hvormed fremtidige science fiction-film vil blive bedømt.

Men et spørgsmål skal endnu ikke behandles - er det muligt for en beboelig planet i det hele taget at kredse om et supermassivt sort hul? Og i dag får vi svar takket være Jeremy Schnittmans arbejde ved NASA Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland.

Schnittmann har kigget let på spørgsmålet og beregnet, om forhold, der er modne for liv, kunne eksistere på en planet, der kredser tæt på et supermassivt sort hul. Og hans konklusioner er overraskende.

Først lidt baggrund. Astrobiologer har længe argumenteret for de betingelser, der er nødvendige for livet af den jordlignende sort. Der er bred enighed om, at tilstedeværelsen af ​​flydende vand er et af de grundlæggende krav, og dette sætter specifikke grænser for temperaturen på beboelige planeter.

Schnittmans tilgang er at spørge, hvilken slags energikilder der kan generere sådanne temperaturer på en planet, der kredser om et sort hul. En sådan energikilde skulle være helt anderledes end Jordens.

Den atmosfæriske temperatur her er resultatet af balancen mellem indgående energi fra solen, som opvarmer atmosfæren, og den udgående energi, der tager energi væk. Dette viser sig at være et komplekst forhold, der har skabt en helt egen disciplin i form af klimavidenskab.

Ikke desto mindre forsvandt det indkommende lys uden sol og fjernede næsten al energi til livet på Jorden. "Uden dens konstante varmestrøm ville havene sandsynligvis fryse over i løbet af få dage," siger Schnittman.

Men det viser sig, at der er en række andre energikilder til en planet, der kredser om et supermassivt sort hul. Det mest oplagte er, at supermassive sorte huller slet ikke er sorte. ”Det meste af det, vi ved om sorte huller, kommer fra at observere den elektromagnetiske stråling, der kommer fra gas, når den tilføres det sorte hul,” siger Schnittman. "Man kunne naturligvis forestille sig, at det ikke ville være slutningen på livet på Jorden, at erstatte solen med et tiltagende sort hul."

Men supermassive sorte huller er ikke bare lyse, de er de lyseste vedvarende strålingskilder i universet, især i det ultraviolette område, hvor strålingen topper. De er omgivet af en varm optagningsskive af gas, der falder ned i det sorte hul.

Forholdene i en sådan skive er bare for ekstreme til at understøtte flydende vand, men Schnittman siger, at de kan gøres mere behagelige ved at forestille sig, at det sorte huls tilvækst er en lille brøkdel af den observerede værdi.

Resultatet er, at enhver planet, der kredser tæt på et supermassivt sort hul, ville gøre det i en sky af varm gas. I filmen kredser interesseplaneterne lige over det sorte huls begivenhedshorisont, hvor Schnittman beregner, at de ville være omgivet af et 6.000-graders sortlegeme-strålingsfelt. ”Næppe gæstfri i livet,” kommenterer han.

Længere ude ville gassen være køligere. For at det skal være stuetemperatur, skal planeten kredses i en afstand, der er 100 gange tyngdekraftsradiusen for det sorte hul.

Så tilsyneladende ville flydende vand være muligt på en sådan planet. Det er vanskeligere at vurdere, om livet kan udvikle sig. ”Alle kendte livsformer kræver energi gradient for at overleve, så en altomfattende sort-krops strålingsbaggrund sandsynligvis ikke ville være meget befordrende for et komplekst liv, ”siger Schnittman.

Der er et lille problem med filmen, idet planeten klart kredser ud over tilvænningsskiven, hvilket Schnittman siger ville være dynamisk ustabil.

Et større problem er, at hvis optagelsesgraden var lavere, ville skivens tæthed også være lavere, hvilket gør det vanskeligere at udstråle. Og uden denne stråling ville akkretionsskiven bare varme op ud over temperaturen i flydende vand. Så der er et paradoks i hjertet af dette argument, der i sidste ende ugyldiggør det.

Alt går dog ikke tabt. Der er en anden energikilde i form af kosmisk mikrobølgebaggrund, ekkoet fra Big Bang. Astronomer har målt denne stråling, og den har en temperatur på kun 2,7 K, næppe nok til at opretholde flydende vand.

Men det er her, relativitetens magi spiller ind. Som det fremgår af filmen, aftager tiden for observatører på overfladen af ​​planeten, og dette har virkningen af ​​blåt skiftende lys, hvilket gør det varmere. Og jo tættere planeten er på det sorte hul, jo større vil denne effekt være.

Schnittman beregner, at en planet, der kredser lige uden for tyngdekraftsradien, ville opleve nok opvarmning fra den kosmiske mikrobølgebaggrund til at gøre tricket. ”Dette ville være som at kredse om en hvid dværg i en afstand af 0,2 AU,” siger han. Det ville give tilstrækkelig energi til flydende vand, men ville også bade planeten i farlige niveauer af ultraviolet.

Så er der lyset fra andre stjerner. På jorden er nattehimlen mørk, fordi vi sidder i en relativt sparsom arm i galaksen. Men supermassive sorte huller sidder generelt i centrum af galakser, hvor stjernetætheden er betydeligt højere. Så for en planet, der kredser om det supermassive sorte hul i midten af ​​vores galakse, ville nattehimlen være 100.000 gange lysere end på Jorden.

Det ville give en betydelig baggrund for UV-lys og røntgenstråler. Schnittman forestiller sig en civilisation, der er tilstrækkelig avanceret til at konstruere en slags "omvendt Dyson-sfære", der afspejler denne energi. ”Dette ville tillade beboelighed meget tættere på det supermassive sorte hul af værten, selv i lyset af overvældende UV- eller røntgenstråling i baggrunden,” siger han forhåbentlig.

"Men selv med et sådant beskyttende skjold er der stadig spøgelsen fra naturens tavse morder: neutrinoer," siger han med en stigende følelse af elendighed. Neutrinoer interagerer ikke stærkt med stof. Men når der er et stort antal af dem, kan de have en betydelig indvirkning.

Nogle forskere mener, at masseudryddelsesbegivenheder på Jorden var forårsaget af enorme neutrino-udbrud fra nærliggende supernovaer. Og et supermassivt sort hul ville skabe mere end nok til at dæmpe festånden på enhver planet.

Dog kan neutrinoer føre til geotermisk opvarmning. ”Og i modsætning til den skadelige UV- eller røntgenstrøm fra denne blå forskudte elektromagnetiske stråling, kan neutrinoopvarmning af planetens kerne føre til en blomstrende befolkning af livsformer svarende til dem, der findes i nærheden af ​​dybe havåbninger på Jorden,” siger Schnittman med mere end et strejf af ønsketænkning.

Denne følelse går hurtigt tabt, da han går videre til andre grunde for at være pessimistisk. I nærheden af ​​et sort hul ville tyngdekraftsbølger give en konstant brummen af ​​destruktive vibrationer. Og mørkt stof, hvis det eksisterer, giver et rigt undergangsvand.

Schnittman er omhyggelig med ikke helt at afvise muligheden for, at en beboelig planet kan kredse om et supermassivt sort hul, i det mindste ikke eksplicit.

Men det implicitte budskab er klart - der er kun lidt gæstfrihed. Hvis der er et eller andet sted i universet, som mennesker skal kigge efter beboelige planeter, er det sandsynligvis så langt som muligt fra supermassive baghuller.


Seks galakser, der kredser om et sort hul i det gamle univers

Astronomer ved Very Large Telescope (VLT) fandt for nylig seks galakser, der kredser om et sort hul i det antikke univers. Galakserne, der kredser om dette supermassive sorte hul (SMBH) ses som de dukkede op, da universet kun var 900 millioner år gammelt. Denne samling af galakser, centreret omkring kvasaren SDSS J1030 + 0524, er den ældste, nærmeste galaktiske klynge, der nogensinde er set, og kredser om et supermassivt sort hul.

Deltag i Astronomi Nyheder med The Cosmic Companion tirsdag den 20. oktober, hvor vi får følgeskab af Dr. Roberto Gilli fra National Institute for Astronomy and Astrophysics, Italien, og taler om denne opdagelse.




Supermassive sorte huller findes nær centrum af enhver galakse, inklusive Mælkevejen. Disse galakser, der indeholder ekstremt energiske sorte huller, kan komme op som kvasarer.

Den nye undersøgelse afslører, at galakserne er samlet rundt om et sort hul af hul, 250 gange mere massivt end SMBH i midten af ​​Mælkevejsgalaksen. Omfattende dette system strækker sig et stort edderkop af gas og støv, 300 gange mælkevejen, over hele rummet.

”De kosmiske webfilamenter er som edderkoppens webtråde. Galakserne står og vokser, hvor filamenterne krydser, og gasstrømme - der er tilgængelige for at brænde både galakserne og det centrale supermassive sorte hul - kan strømme langs filamenterne, ”sagde Marco Mignoli, astronom ved National Institute for Astrophysics (INAF) i Bologna, Italien.

Kvasarer er galakser, hvor supermassive sorte huller, der spiser masser af gas og støv, udsender meget energiske udgydelser af energi, som det ses her i et kunstneres koncept for kvasaren ULAS J1120 + 0641. Billedkredit: ESO / M. Kornmesser

De første sorte huller i universet dannedes sandsynligvis fra sammenbruddet af de tidligste stjerner. Spørgsmålet blev imidlertid, hvordan disse sorte huller kunne have vokset i størrelse fra et par dusin solmasser til en milliard gange massen af ​​vores sol på kun få hundrede millioner år.

Dette nye fund antyder, at overførsel af materiale langs luftformige filamenter kunne levere nok materiale til at dyrke disse enorme kroppe i en (kosmologisk) kort periode. Gennem andre lignende strukturer kunne de største sorte huller hurtigt dannes i skyer af gas og støv, der fodrer det glødende hulrum, spekulerer forskere.

'I dag er jeg en stjerne. Hvad bliver jeg i morgen? Et sort hul? ’- Woody Allen




"Vores fund understøtter ideen om, at de mest fjerne og massive sorte huller dannes og vokser inden for massive ... mørke materiehaloer i store strukturer," beskrev forskere i en artikel, der beskriver deres undersøgelse, offentliggjort i Astronomy & amp Astrophysics.

Det næste spørgsmål man kan (nej, burde) stille er, hvordan dannede filamenterne sig? Gravitationsindflydelsen af ​​mørkt stof har trukket på "almindelig" stof siden kort efter Big Bang. Forskere mener, at denne indflydelse er det, der først trak stof ind i filamenterne set i dette nylige fund og forsynet det sorte hul med en fest af gas og støv.

Disse galakser er blandt de svageste, der kan ses af den nuværende generation af teleskoper.

Det ekstremt store teleskop, der udvikles som en del af det europæiske sydlige observatorium, vil være i stand til at se svagere, fjernere galakser i det antikke univers.

James Maynard

James Maynard er grundlægger og udgiver af The Cosmic Companion. Han er en indfødt i New England, der blev ørkenrotte i Tucson, hvor han bor sammen med sin dejlige kone, Nicole og Max the Cat.


Tusinder af planeter kan være i kredsløb omkring sorte huller, som vi kredser om solen, siger forskere

Tusinder af planeter kan være i kredsløb omkring sorte huller, ligesom vi kredser om solen, ifølge forskere.

Forskere har længe tænkt, at planeter er dannet af stykker af blødt støv, der sætter sig i en skive omkring en ung stjerne. Disse protoplanetære skiver formes derefter til planeter, som vores egen jord.

Men ny forskning antyder, at det kan være muligt for dem at danne sig ikke omkring deres egen sol, men i stedet omkring et sort hul. De kan opstå i langt mere ekstreme miljøer, antyder nyt arbejde, og et sort hul kan være hjemsted for tusinder af planeter.

”Under de rette forhold kunne planeter dannes selv i barske omgivelser, såsom omkring et sort hul,” siger Keiichi Wada, professor ved Kagoshima University i Japan.

I stedet for at udforske de normale protoplanetære diske, så forskerne på tunge diske omkring supermassive sorte huller, der sidder i hjertet af galakser. Disse diske kan være utrolig store, og det samme kan det planetariske system, der vokser ud af dem.

Månedens bedste Nasa-billeder

1/10 Bedste månedlige Nasa-billeder

Månedens bedste Nasa-billeder

Månedens bedste Nasa-billeder

Månedens bedste Nasa-billeder

Månedens bedste Nasa-billeder

Månedens bedste Nasa-billeder

Månedens bedste Nasa-billeder

Månedens bedste Nasa-billeder

Månedens bedste Nasa-billeder

Månedens bedste Nasa-billeder

Månedens bedste Nasa-billeder

"Vores beregninger viser, at titusinder af planeter med 10 gange jordens masse kunne dannes omkring 10 lysår fra et sort hul," sagde Eiichiro Kokubo, professor ved National Astronomical Observatory of Japan, der studerer planetdannelse, i en erklæring. "Omkring sorte huller kan der eksistere planetariske systemer i forbløffende målestok."

Anbefalede

Bare en af ​​skiverne omkring et supermassivt sort hul kan have så meget som 100.000 gange solens masse i form af støv, foreslår forskerne. Det er en milliard gange massen af ​​en protoplanetarisk disk.

Dette materiale kunne til sidst dannes til planeter, fandt forskerne i løbet af hundreder af millioner af år.

Der er ingen måde at opdage sådanne planetariske systemer omkring et sort hul, og derfor ingen måde at vide med sikkerhed, om planeter af denne art endnu er dannet.

Et papir, der undersøger mulighederne, med titlen 'Planet Formation around Super Massive Black Holes in the Active Galactic Nuclei', offentliggøres i Astrophysical Journal. En version af den kan læses online.


'Interstellar' film inspirerer NASA-videnskabsmand til at undersøge muligheden for liv i planeter, der kredser om sorte huller

Jeremy Schnittman, en astrofysiker fra NASA, blev inspireret af Christopher Nolans 2014-film "Interstellar" for at undersøge muligheden for, at livet blomstrer på en planet, der kredser om et supermassivt sort hul.

I Schnittmans seneste undersøgelse, der er sendt til offentliggørelse gennem ArXiv.org, citerede han science fiction-filmen som den primære inspiration til sin forskning. I filmen, med stjernerne Matthew McConaughey, Anne Hathaway og Jessica Chastain, turede astronauter ud i rummet på jagt efter en planet, der kan understøtte livet.

Missionen blev lanceret som reaktion på de forværrede miljøforhold på Jorden. Under deres rejse støder de på et par planeter, der kredser om et sort hul kendt som Gargantua.

Denne kunstners koncept illustrerer et supermassivt sort hul med millioner til milliarder gange massen af ​​vores sol. Supermassive sorte huller er enormt tætte objekter begravet i galaksernes hjerter. (Mindre sorte huller findes også i hele galakser.) I denne illustration er det supermassive sorte hul i midten omgivet af stof, der strømmer over på det sorte hul i det, der kaldes en tiltrædelsesdisk. Denne skive dannes, når støvet og gassen i galaksen falder på hullet, tiltrukket af dens tyngdekraft. NASA / JPL-Caltech

Ifølge Schnittman understøtter energien fra sorte huller tanken om, at beboelige planeter kan eksistere nær disse massive kosmiske objekter. Som angivet i forskellige videnskabelige rapporter er midten af ​​sorte huller omgivet af tiltrædelsesdiske. Disse skiver blev dannet af affald fra de kosmiske materialer, der blev fortæret af et sort hul.

På grund af de kraftige friktions- og gravitationskræfter, der interagerer inden i disse diske, kan de få sorte huller til at udsende høje niveauer af energi i form af elektromagnetisk stråling.

Ved hjælp af Event Horizon Telescope fik forskere et billede af det sorte hul i midten af ​​galaksen M87, skitseret af emission fra varm gas, der hvirvlede rundt om det under påvirkning af stærk tyngdekraft nær dens begivenhedshorisont. Event Horizon Telescope samarbejde et al

Disse emissioner kan sammenlignes med stjerner fra f.eks. Solen. I søgen efter exoplaneter er en af ​​de faktorer, som forskere ser efter, eksistensen af ​​en værtsstjerne nær planeten. The heat and energy emitted by the host star can make the planet habitable.

"Most of what we know about black holes comes from observing the electromagnetic radiation coming from gas as it accretes onto the black hole," Schnittman wrote in his study.

"Accreting stellar-mass black holes are the brightest X-ray sources in the sky, and accreting supermassive black holes are the most luminous persistent sources in the universe," he continued.

Even though black holes emit energy, Schnittman, however, noted that it may still not be able to support life on an orbiting planet. According to the NASA astrophysicist, the type of energy or radiation emitted by black holes could prevent life from thriving.

"All known life forms require an energy gradient in order to survive, so an all-pervasive blackbody radiation background would probably not be very conducive to complex life," Schnittman stated.

"Certainly not photosynthesis, which requires photon energies sufficient to break key molecular bonds," he added.


Se videoen: Sort Hul (Oktober 2022).