Астрономија

Може ли фотон имати стабилну орбиту око црне рупе?

Може ли фотон имати стабилну орбиту око црне рупе?


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.

Може ли црна рупа ослобођена акрецијског диска да сакупља фотоне у фотонској сфери у продуженој стабилној орбити?

Да ли би могло бити довољно фотона у орбити да затамни стварну црну рупу светлошћу?

Да ли би изгледало да неваљала црна рупа има заробљену и ослобођену атмосферу направљену од фотона од светлости коју емитују друге удаљене звезде?


За било који масивни објект гравитациона потенцијална енергија дата је Њутновим законом:

$$ В (р) = - фрац {ГМм} {р} $$

Гравитациона потенцијална енергија настаје услед привлачне гравитационе силе, али за орбитирајући објекат постоји и (фиктивна) центрифугална сила која га гура према споља. Ако израчунамо потенцијалну енергију услед центрифугалне силе и додамо је гравитационој потенцијалној енергији, добићемо ефективну потенцијалну енергију:

$$ В_ матхрм {ефф} (р) = - фрац {ГМм} {р} + фрац {Л ^ 2} {2мр ^ 2} таг {1} $$

где $ Л $ је угаони момент, који је константа за орбитирајући објекат (јер је угаони импулс сачуван у централном пољу). Ако уцртамо овај граф за систем Земља-Месец, добићемо овакав граф:

(ово произилази из мог одговора на питање Да ли бисмо могли човека безбедно послати на Месец у ракети без знања о општој релативности? на Пхисицс СЕ)

Имајте на уму да у кривуљи потенцијалне енергије постоји минимум, а овај минимум даје радијус стабилне орбите. Такође имајте на уму да ће зато што је минимум ако преместимо објекат од минимума поново пасти према минимуму, тј. Ово је стабилна орбита.

Сада за светлост не можемо једноставно да користимо Њутнову механику јер је светлост без масе, али прорачун можемо извршити користећи општу релативност. Детаљи су помало застрашујући, али на крају имамо ефикасан потенцијал баш као што је горе описано. Испоставља се да је за светлост ефективни потенцијал:

$$ В_ матхрм {ефф} (р) = скрт {1 - фрац {2ГМ} {ц ^ 2р}} фрац {Л} {р} таг {2} $$

А ако ово графички прикажемо, то изгледа овако:

Ово изгледа веома различито од нашег првог графикона, а различито је јер је светлост без масе и само икада путује истом брзином $ ц $. Графикон $ В_ матхрм {ефф} $ јер светлост има максимум, а не минимум. Максимум одговара положају кружне орбите, баш као и минимум на првом графикону, а проналазимо да је радијус ове кружне орбите дат са:

$$ фрац {р} {р_ матхрм с} = 1,5 $$

где $ р_ матхрм с $ је радијус Сцхварзсцхилда. Овај радијус даје положај озлоглашене фотонске сфере.

Али за светлост $ В_ матхрм {ефф} $ има максимум а не минимум. То значи да ако померамо светлост и на најмању удаљеност од овог максимума, она ће смањити своју потенцијалну енергију померајући се према унутра или према споља. Орбита у $ 1,5р_ матхрм с $ је нестабилан и најмања пертурбација ће довести до тога да се светлост заврти у спирали у црну рупу или даље од ње. То значи да не можемо акумулирати светлост у фотонској сфери како поставља питање. Сваки покушај увођења светлости у ову орбиту осуђен је на неуспех, јер ће и најситнија пертурбација (нпр. Од других предмета који круже око црне рупе или чак од пролазних гравитационих таласа) дестабилизовати орбиту и светлост ће се изгубити.


Фотонска сфера

А. фотонска сфера [1] или фотонски круг [2] је подручје или регион свемира где је гравитација толико јака да су фотони присиљени да путују у орбитама. (Понекад се назива и орбита последњег фотона.) [3] Радијус фотонске сфере, који је уједно и доња граница било које стабилне орбите, за Сцхварзсцхилдову црну рупу је:

где Г. је гравитациона константа, М. је маса црне рупе и ц је брзина светлости у вакууму и рс је радијус Сцхварзсцхилда (радијус хоризонта догађаја) - погледајте доље за извођење овог резултата.

Ова једначина подразумева да фотонске сфере могу постојати само у простору који окружује изузетно компактан објекат (црну рупу или можда „ултракомпактну“ неутронску звезду [4]).

Фотонска сфера се налази даље од средишта црне рупе од хоризонта догађаја. Унутар фотонске сфере могуће је замислити фотон који се емитује са затиљка, како кружи око црне рупе, да би га затим пресреле очи особе, омогућавајући му да види затиљак. За неротирајуће црне рупе, фотонска сфера је сфера полупречника 3/2 рс. Не постоје стабилне орбите слободног пада које постоје или прелазе фотонску сферу. Свака орбита слободног пада која је пређе са спољних спирала у црну рупу. Свака орбита која је пређе изнутра побегне у бесконачност или падне назад и спирално уђе у црну рупу. Ниједна убрзана орбита са полу-главном осе мањом од ове удаљености није могућа, али унутар фотонске сфере константно убрзање омогућиће да летелица или сонда лебде изнад хоризонта догађаја.

Још једно својство фотонске сфере је окретање центрифугалне силе (напомена: не центрипеталне). [5] Изван фотонске сфере, што брже кружи, већа је спољна сила коју човек осећа. Центрифугална сила пада на нулу на фотонској сфери, укључујући орбите без слободног пада при било којој брзини, тј. Тежите исто колико год брзо орбитирали, и постајете негативни унутар ње. Унутар фотонске сфере што брже кружите то је већа ваша осећена тежина или унутрашња сила. Ово има озбиљне последице за динамику флуида унутрашњег протока течности.

Ротирајућа црна рупа има две фотонске сфере. Како се црна рупа окреће, повлачи простор са собом. Фотонска сфера која је ближа црној рупи креће се у истом смеру као и ротација, док се фотонска сфера даље удаљава од ње. Што је већа угаона брзина ротације црне рупе, то је већа удаљеност између две фотонске сфере. С обзиром да црна рупа има осу ротације, ово важи само ако се црна рупа приближава у правцу екватора. Ако се приближавате под другим углом, попут оног од полова црне рупе до екватора, постоји само једна фотонска сфера. То је зато што при приближавању под овим углом не постоји могућност путовања са или против ротације.


Концептуално да. Постоји орбита која се назива фотонска сфера са радијусом гравитације 1,5. Фотон може бесконачно кружити око црне рупе на овој орбити без губитка енергије. У стварности то међутим није могуће, јер је орбита нестабилна. Свако одступање смера светлости од ове тачне орбите (нпр. Услед дисперзије) послало би фотон или у црну рупу или далеко од ње. Тако да у стварности светлост може да направи бројне кругове, али ће се на крају све разићи даље од фотонске сфере.

Таласна дужина није битна, али не може бити дужа од обима орбите (веома дуги радио таласи).

Фотон, квант ЕМ зрачења, није само честица већ и талас. Основна решења таласне једначине око црне рупе су квазинормални модуси, који то јесу експоненцијално пропадајући на време. Одговарају таласу који апсорбује хоризонт црне рупе или бежи у бесконачност. Тако не, фотон не може бесконачно кружити око црне рупе чак и у принципу. За дату вредност броја угаоних импулса $ елл $ постојао би квазинормални модус са најнижим имагинарним делом сопствене вредности (ово је уопштавање кружне орбите на фотонској сфери), али овај имагинарни део (што је пропадање константа тог режима) приближила би се константној вредности за великих $ елл $.

Поред тога, ако фотон има довољно високе енергије, његова реакција повратног дејства на гравитационо поље проузроковала би губитак енергије емисијом гравитона. Концептуално је процес сличан електрону у побуђеном стању у атому који губи енергију емисијом фотона.


Можете ли бити у стабилној орбити унутар блцак рупе?

Хвала за одговор. Са занимањем сам прочитао чланак „фотонска сфера“ у Википедији, али ме ово не уверава. Имам два проблема.

Прво питање ротирајуће или неротирајуће црне рупе. Каже се да ротирајућа сингуларност са собом 'вуче' простор-време. Да је то случај, било које ротирајуће тело попут Земље или Сунца учинило би исто - и иако би ефекти били за редове величине мањи, ово би се могло измерити. Је ли било?

Чини ми се да би за повлачење у свемиру била потребна квантна гравитација са „честицама“ носача и далеко сам од тога да сам уверен у овај концепт. Све започиње неуспехом Оццам'с Разор-а чинећи се потпуно непотребним. Али емпиријскије постоји мерљив ефекат за који мислим да је у супротности са овим појмом. Потребно је 500 секунди да светлост стигне до Земље од Сунца и тако видимо како Сунце подлеже углу који је застарео за 500 секунди. Али сателити који круже око Земље делују (тако ми је речено) као у гравитационом пољу које је суперпонирање Земље, Месеца и Сунца замењујући угао свог стварног положаја без кашњења од 500 секунди.

Неки ово тумаче као „доказ“ да гравитација путује брже од светлости. Ја то тумачим као доказ да је гравитација свеприсутно поље због масе (неквантизовано) и да се само промене масе и тиме гравитација пропогира брзином светлости. Да је Сунце претворено у светлост, требало би нам 500 секунди да то уочимо и 500 секунди да изађемо из тренутне орбите и одлетимо на тангенту.

Друго питање је питање енергије и примене Лорентзове контракције. Да ли је наведена контракција правилно примењена?

Ако испалимо убрзане протоне, на пример такве да ће њихова путања проћи кроз хоризонт догађаја, али пропустити центар. Ако се протони убрзају до милион пута веће масе (лако их достижу космички зраци), време протона иде милион пута спорије, а протонима црна рупа изгледа милион пута мања - видимо их како пролазе кроз хоризонт, али заправо они не прилази му ни близу колико су замишљени.


Ако фотони имају нулту масу, како их црне рупе могу увући унутра? [Видео]

"Кад црне рупе упијају материју, брзина материје убрзава се у црну рупу због све јаче и јаче гравитације. Али шта је са светлошћу? Брзина светлости је граница, па шта се онда дешава? : -) & куот - Роберт Конгсхауг

Пошаљите своја питања за следећи круг Питајте стручњаке кликом овде и постављањем у ИоуТубе коментаре (потребан је Гоогле налог). И док се тамо обавезно претплатите Спацелаб канал за недељне видео записе о свемиру и астрономији.

На питање са највише & куотликес & куот ће у следећем видеу одговорити нови стручњак за госте. У претходним епизодама наступали су астроном Цалеб Сцхарф, астрофизичар Неил деГрассе Тисон и Научни амерички сопствена главна уредница Мариетте ДиЦхристина.

О АУТОРУ

Ериц је мултимедијални новинар и продуцент који се бави науком и природном историјом. Његов рад појавио се на многим веб локацијама Сциентифиц Америцан, Натуре, Натуре Медицине, Популар Сциенце, Слате и Тхе Нев Иорк Тимес. Бивши је видео продуцент и уредник часописа Сциентифиц Америцан.


1 одговор 1

У ограничењу да је таласна дужина електромагнетног таласа слична величини црне рупе, не можемо више користити апроксимацију да електромагнетни таласи путују дуж геодетике. Уместо тога, потребно је проучити решења Максвелових једначина на позадини црне рупе.

Решење које је предложено у питању било би решење (без таласа који долазе из бесконачности или прошлог хоризонта) за вакуумске Маквеллове једначине које не пропадају прековремено. Може се доказати да таква решења не постоје. (Бар за неке познате врсте црних рупа. АрКсив: 1910.02854 доказује ову изјаву за Керрове црне рупе и поља без масе произвољног спина.)

Можете пронаћи решења која одговарају (приближно) таласима који обилазе фотонску сферу, али та решења експоненцијално пропадају с временом. Таква решења су позната као (електромагнетни) квазнормални модус црне рупе. Јављају се само на одређеним фреквенцијама електромагнетног поља, одређеним масом, моментом кретања (и наелектрисањем) црне рупе.


Увод

У класичној општој релативности, сингуларност је једно од најосновнијих питања. Прву верзију теореме о сингуларности предложио је Пенросе [1], који каже да је формирање сингуларности у простор-времену неизбежно под претпоставком слабог енергетског стања и глобалне хиперболичности. Теорема о сингуларности на коју се људи често позивају је верзија коју су представили и доказали Хавкинг и Пенросе [2], која каже простор-време ( матхцал ) не може задовољити каузалну геодетску комплетност под условом да важе Ајнштајнове једначине и неке претпоставке. За разлику од осталих теорема о сингуларности, услове које захтева Хавкинг-Пенросе-ова теорема о сингуларности најлакше је физички применити и покривају широк спектар подручја. До сада је учињено много покушаја да се елиминише сингуларност, која укључује и није ограничена на разматрање квантних корекција [3,4,5] и алтернативних гравитација [6]. Недавно, роман 4Д. Еинстеин – Гаусс – Боннет (ЕГБ) гравитацију формулисали су Д. Главан и Лин [7]. Фокусирајући се на позитивну константу спреге ГБ, открили су статично и сферно симетрично решење црне рупе, које практично нема проблем сингуларности. Интересантно је приметити да је исто решење већ пронађено раније, у почетку у гравитацији са конформном аномалијом [8], а затим у гравитацији са квантним корекцијама [3, 4]. Супротно томе, у [7] деловање ГБ треба сматрати класичном модификованом теоријом гравитације, па је теорија равноправна са општом релативношћу.

Међутим, од објављивања рада [7], појавило се неколико радова [9,10,11,12,13,14,15] који расправљају о томе да поступак узимања (Д ригхтарров 4 ) ограничења у [7] ] можда није доследан. На пример, у [14] проучавањем амплитуда расипања гравитона на нивоу дрвета показало се да у четири димензије нема нових амплитуда расипања од оних опште гравитације. С друге стране, изнети су неки предлози за заобилажење питања романа 4Д. ЕГБ гравитација. Ови предлози се могу поделити у две класе. Један је додавање додатног степена слободе теорији. На пример, [16, 17] је разматрао коришћење Калуза – Клеин приступа ограничења (Д ригхтарров 4 ) да би добио добро дефинисану теорију која припада класи Хорндески [18]. Иста теорија се такође може извести увођењем контра појма у радњу [19, 20]. Други предлог је да се два динамичка степена слободе задрже непромењеним по цену разбијања временске непроменљивости диференцијалности [21]. Укратко, роман 4Д. ЕГБ гравитација формулисана у [7] може наићи на проблеме на нивоу дејства или једначина кретања. Па ипак, сферно симетрично решење црне рупе изведено у [7] и у раним литературама [3, 4, 8] може се успешно репродуковати у оним доследним теоријама 4Д. ЕГБ гравитација, што је мало изненађење. Стога је сферно симетрично решење црне рупе значајно и вредно проучавања.

Може се очекивати да ће због објављивања [7] мноштво радова који се тичу сваког аспекта сферно симетричне 4Д. Појавиће се решење ЕГБ за црну рупу, укључујући теоријске студије и одрживост решења у стварном свету. У астрономском истраживању, сингуларности црних рупа не могу се директно посматрати, јер су оне увек унутар хоризоната догађаја црних рупа. Заправо, хоризонт догађаја не може директно да се посматра астрономским телескопима. Међутим, појава фотографије црне рупе показује, сенку црне рупе и орбиту емитора светлости око црне рупе може видети телескоп Евент Хоризон (ЕХТ), а самим тим и параметри црне рупе могу се идентификовати на основу модел црне рупе [22, 23]. С друге стране, прво откривање гравитационих таласа из бинарног спајања црне рупе од стране ЛИГО / Вирго Цоллаборатионс [24] отворило је нови прозор за испитивање гравитације у режиму јаког поља, што нам омогућава да тестирамо теорије гравитације алтернативне општем релативност [25]. Напредак у обе области може нам помоћи да разликујемо Сцхварзсцхилд црну рупу од осталих модела црне рупе, укључујући и 4Д. ЕГБ црна рупа, у блиској будућности.

На основу њих, желели бисмо да истражимо геодетска кретања временских и нултих честица у позадини 4Д. ЕГБ црна рупа, фокусирањем на најдубљу стабилну кружну орбиту (ИСЦО) временске честице, нестабилну фотонску сферу и повезану сенку црне рупе. ИСЦО игра важну улогу у проучавању реалне астрофизике и физике гравитационих таласа. На пример, у моделу диска за акрецију Новиков – Тхорне [26], унутрашња ивица диска је на ИСЦО. Штавише, према Буонанно-Киддер-Лехнеровом приступу [27], може се проценити коначни спин црне рупе бинарне коалесценције црне рупе са произвољним почетним масама и спиновима. Кључна ствар је да се процес спајања може приближити као тест временска честица која кружи око ИСЦО око Керрове црне рупе. С друге стране, за кретање нултих честица, поред уочљиве сенке црне рупе, фотонска сфера (или светлосни прстен) пружа информације о квазинормалним модусима коначне црне рупе у фази прстена спајања црне рупе [ 28] (видети међутим [29]). Са теоријске тачке гледишта, недавно је предложен низ неједнакости у [30], који укључују радијусе хоризонта догађаја, фотонску сферу и сенку. Било би занимљиво верификовати претпоставке за 4Д. ЕГБ црна рупа.

Пре него што започнемо, примећујемо у [7] да је решење црне рупе ограничено на позитиван случај константе спреге ГБ, тј. ( Алпха & гт0 ) и оставља празнину за негативну константу спреге ГБ. Дакле, прво дајемо врло пажљиву анализу и показујемо да црна рупа може постојати када је ( алпха & лт0 ). Тачније, откривамо да када (- 8 & лт алпха ле 1 ) увек постоји црна рупа. У овом случају појединачно понашање решења је скривено иза хоризонта, а изван хоризонта решење је добро дефинисано. Као решење, према анализи [8], желели бисмо да нагласимо да ентропија црне рупе има логаритамско понашање. Тада први пут израчунавамо радијус ИСЦО-а и дајемо нумерички резултат за читав опсег ( алпха ) фусноте 1. Такође, добијамо приближни аналитички израз када је ( алпха ) врло мали око 0. Откривамо да радијус ИСЦО у новом решењу може бити већи или мањи од оног у Сцхварзсцхилдовој црној рупи у зависности од вредности ( алфа ). За фотонску сферу и сенку проналазимо тачне изразе не само за (0 & лт алпха ле 1 ) већ и за (- 8 & лт алпха & лт0 ). Упоређујући резултат са резултатом Сцхварзсцхилдове црне рупе, проналазимо 4Д. ЕГБ црна рупа садржи више карактеристика и информација које заслужују даље проучавање.

Рад је организован на следећи начин. У секти. 2, поново посећујемо сферно симетричну 4Д. ЕГБ решење за црну рупу и одредите читав опсег ( алпха ) када простор-време садржи црну рупу. У секти. 3, померамо се у најунутарњу стабилну кружну орбиту временске честице. Даље, усмеримо пажњу на фотонску сферу и сенку у Секти. 4. Коначно, у Сект. 5, сумирамо резултате. У овом раду поставили смо основне константе ц и Г. до јединства, а ми ћемо радити на конвенцији ((-, +, +, +) ).

Графикон метричке функције ф(р) с обзиром на р за две типичне вредности ( алфа )


Мистерија о томе како се честице понашају изван фотонске сфере црне рупе решене теоријом жица

Утисак уметника како & # 8220струна & # 8221 пролази поред црне рупе. Како се жица приближава црној рупи, она се постепено растеже. Затим, док се креће поред црне рупе, почиње да вибрира. Слика лево, коју је снимио телескоп Хоризон Хоризон, представља сенку супермасивне црне рупе у центру галаксије М87, укључујући и светлосни прстен око ње. Заслуга: ЕХТ Цоллаборатион Кавли ИПМУ (Кавли ИПМУ измењена ЕХТ & # 8217с оригинална слика))

Рад „Кавли Институт за физику и математику универзума (Кавли ИПМУ)“ директор Оогури Хироси и истраживач пројекта Маттхев Доделсон о теоријским ефектима струне изван сфере фотона црне рупе изабран је за „Приједлог уредника“ часописа Физички преглед Д.. Њихов рад је објављен 24. марта 2021.

У квантној теорији тачкастих честица, основна величина је корелациона функција која мери вероватноћу да се честица шири из једне тачке у другу. Корелациона функција развија сингуларности када су две тачке повезане светлосним путањама. У равном свемирском времену постоји тако јединствена путања, али када је просторно време закривљено, може постојати много путања налик светлости које повезују две тачке. Ово је резултат гравитационог сочива, које описује ефекат закривљене геометрије на ширење светлости.

У случају свемирског времена црне рупе, путање сличне светлости вијугају се око црне рупе неколико пута, што резултира фотонском сфером црне рупе, као што се види на недавним сликама Телескопа Хоризон Евент (ЕХТ) супермасивне црне рупе у центру галаксије М87.

Објављене 10. априла 2019. године, слике ЕХТ Цоллаборатион забележиле су сенку црне рупе и њене фотонске сфере, светлосни прстен који је окружује. Фотонска сфера се може појавити у пределу црне рупе где светлост која улази у хоризонталном смеру гравитацијом може бити приморана да путује у различитим орбитама. Те орбите доводе до сингуларности у поменутој корелационој функцији.

Међутим, постоје случајеви када су сингуларности генерисане путањама које се вијугају око црне рупе више пута у супротности са физичким очекивањима. Доделсон и Оогури су показали да су такве сингуларности решене у теорији струна.

У теорији струна, свака честица се сматра посебним узбуђеним стањем струне. Када честица путује готово светлосном путањом око црне рупе, просторно-временска кривина доводи до плимних ефеката који истежу жицу.

Доделсон и Оогури показали су да, ако се узму у обзир ови ефекти, сингуларности нестају доследно физичким очекивањима. Њихов резултат пружа доказ да конзистентна квантна гравитација мора да садржи проширене објекте као што су жице као степене слободе.

Оогури каже: „Наши резултати показују како се теоријски ефекти струне побољшавају у близини црне рупе. Иако су ефекти које смо пронашли нису довољно јаки да би имали уочљиву последицу на слику ЕТХ-ове црне рупе, даља истраживања ће нам можда показати начин да тестирамо теорију струна помоћу црних рупа. “

Референца: & # 8220Особности термичких корелатора при јаком спрезању & # 8221, Маттхев Доделсон и Хироси Оогури, 24. марта 2021, Физички преглед Д..
ДОИ: 10.1103 / ПхисРевД.103.066018


Идући против тока око супермасивне црне рупе

Слика АЛМА приказује два диска гаса који се крећу у супротним смеровима око црне рупе у галаксији НГЦ 1068. Боје на овој слици представљају кретање гаса: плава је материјал који се креће према нама, црвена се удаљава. Бели троуглови су додати да би се показао убрзани гас који се избацује из унутрашњег диска - формирајући густи облак који заклања мрак око црне рупе. Заслуге: АЛМА (ЕСО / НАОЈ / НРАО), В. Импеллиззери НРАО / АУИ / НСФ, С. Дагнелло

У средишту галаксије назване НГЦ 1068, супермасивна црна рупа скрива се унутар густог облака прашине и плина у облику крофне. Када су астрономи користили Атацамин велики милиметарски / субмилиметарски низ (АЛМА) за детаљније проучавање овог облака, направили су неочекивано откриће које би могло објаснити зашто су супермасивне црне рупе тако брзо расле у раном свемиру.

„Захваљујући спектакуларној резолуцији АЛМА, мерили смо кретање гаса у унутрашњим орбитама око црне рупе“, објашњава Виолетте Импеллиззери из Националне опсерваторије за радио-астрономију (НРАО), која ради у АЛМА у Чилеу и водећа ауторка на раду објављеном у Астропхисицал Јоурнал. "Изненађујуће смо пронашли два диска са гасом који се окрећу у супротним смеровима."

Супермасивне црне рупе већ су постојале кад је Свемир био млад - само милијарду година након Великог праска. Али како су ови екстремни објекти, чија је маса до милијарде пута већа од масе Сунца, имали времена да расту у тако релативно кратком року, изванредно је питање међу астрономима. Ово ново откриће АЛМА могло би пружити траг. „Протур ротациони гасни токови су нестабилни, што значи да облаци падају у црну рупу брже него што падају у диск са једним правцем ротације“, рекао је Импеллиззери. „Ово би могао бити начин на који црна рупа може брзо да расте.“

НГЦ 1068 (познат и као Мессиер 77) је спирална галаксија удаљена отприлике 47 милиона светлосних година од Земље у правцу сазвежђа Цетус. У њеном средишту је активно галактичко језгро, супермасивна црна рупа која се активно напаја из танког, ротирајућег диска гаса и прашине, такође познатог као акрециони диск.

Претходна запажања АЛМА открила су да црна рупа не само да гута материјал, већ такође избацује гас невероватно великом брзином - до 500 километара у секунди (више од милион миља на сат). Овај гас који се избацује из акреционог диска вероватно доприноси скривању региона око црне рупе од оптичких телескопа.

Звездана карта која приказује локацију НГЦ 1068 (познате и као Мессиер 77), спиралне галаксије удаљене отприлике 47 милиона светлосних година од Земље у правцу сазвежђа Цетус. Заслуге: часопис ИАУ Ски & амп Телесцопе НРАО / АУИ / НСФ, С. Дагнелло

Импеллиззери и њен тим користили су АЛМА-ину супериорну способност зум сочива да посматрају молекуларни гас око црне рупе. Неочекивано су пронашли два диска гаса који се окрећу у супротном положају. Унутрашњи диск обухвата 2-4 светлосне године и прати ротацију галаксије, док спољни диск (познат и као торус) обухвата 4-22 светлосне године и ротира се у супротном смеру.

"Нисмо очекивали да ћемо ово видети, јер би се гас који пада у црну рупу нормално вртио око ње у само једном смеру", рекао је Импеллиззери. „Нешто је морало пореметити ток, јер је немогуће да део диска почне сам да се окреће уназад.“

Контра ротација није неуобичајена појава у свемиру. „Видимо га у галаксијама, обично хиљадама светлосних година удаљеним од њихових галактичких центара“, објаснио је коаутор Јацк Галлиморе са Универзитета Буцкнелл у Левисбургу у Пенсилванији. "Контра ротација је увек резултат судара или интеракције две галаксије. Оно што овај резултат чини изванредним је то што га видимо у много мањем обиму, десетинама светлосних година уместо хиљадама из централне црне рупе."

Астрономи сматрају да би уназад проток у НГЦ 1068 могао бити узрокован облацима гаса који су испали из галаксије домаћина, или малом пролазном галаксијом на супротној ротационој орбити заробљеној у диску.

Тренутно се чини да се спољни диск налази у стабилној орбити око унутрашњег диска. "То ће се променити када спољни диск почне да пада на унутрашњи диск, што се може догодити након неколико орбита или неколико стотина хиљада година. Ротирајуће струје гаса ће се сударити и постати нестабилне, а дискови ће се вероватно урушити у светлећем догађај када молекуларни гас падне у црну рупу. Нажалост, нећемо бити тамо да будемо сведоци ватромета “, рекао је Галлиморе.


Може ли фотон имати стабилну орбиту око црне рупе? - Астрономија

Може ли човек ући у црну рупу и вратити се жив и у комаду?

Кратки одговор на ово је не! Претпостављам да бисте вероватно желели више објашњења!

Заиста сте поставили два питања на која ћу одговорити одвојено:

Апсолутно није могуће ући у црну рупу и поново изаћи. На неки начин ово је права дефиниција црне рупе. Ни светлост не може да побегне, а светлост се креће врло брзо! Тачка у којој светлост може само да побегне назива се хоризонтом догађаја, а након што прођете ову тачку налазите се у црној рупи и не можете изаћи.

Међутим, могуће је ући у црну рупу и не умрети! Мислим на то да можете проћи хоризонт догађаја пре него што би вас снажна гравитација раздвојила. Смијешно је да су то могуће само због врло великих црних рупа, јер је хоризонт догађаја даље у њима, па тако плимне силе тамо нису толико јаке. Међутим, након што прођете хоризонт догађаја, постићи ћете сингуларност и умрети за врло кратко време!

Ова страница је последњи пут ажурирана 27. јуна 2015.

О аутору

Карен Мастерс

Карен је била студенткиња постдипломских студија на Цорнеллу од 2000. до 2005. године. Наставила је да ради као истраживач у анкетама о црвеном померању галаксија на Универзитету Харвард, а сада је на факултету Универзитета у Портсмоутху у својој матичној земљи у Великој Британији. Њено истраживање у последње време било је усредсређено на употребу морфологије галаксија како би натукнице поставиле њихов настанак и еволуцију. Она је пројектни научник за пројекат Галаки Зоо.