Sorthulskollisioner er nogle af de mest ekstreme begivenheder i universet, inklusive dem, der forekommer i galakserne tættest på Jorden. Som et resultat af en fusion dannes der som regel ét supermassivt sort hul, ligesom Skytten A*, der er placeret i centrum af Mælkevejen. Astrofysikere studerer disse begivenheder ved hjælp af rumteleskoper og jordbaserede observatorier. For eksempel blev det første billede nogensinde af et sort hul placeret i M87-galaksen taget i 2019 af et hold af verdens største gravitationsbølgedetektorer – LIGO og Jomfruen. Siden da er forskningen på dette område fortsat. For nylig opdagede forskere en galakse kaldet MCG-03-34-64, hvor adskillige supermassive sorte huller er ved at kollidere.
Indhold
- 1 rumkatastrofe
- 2 Fremtidig kollision
- 3 Udvikling af galakser
- 4 Ny generation af teleskoper
Kosmisk katastrofe
Brug af et rumteleskop &# 171;Hubble» (HST) astrofysikere har opdaget tre lyse, synlige og lette «hot spots» inde i et par galakser, der vil støde sammen i en meget nær fremtid. Afstanden fra dem til vores planet er cirka 800 millioner lysår, hvilket er relativt lille i rummæssig henseende.
Forskere bemærkede også, at to af de tre «hot spots» er kun omkring 300 lysår fra hinanden, men afstanden til det tredje «punkt» Kunne ikke finde ud af det. Bemærk, at «Hubble» – en slags pensionist – optog den fremtidige kollision af galaksen MCG-03-34-64 ved hjælp af et avanceret kamera.
Astronomer har opdaget supermassive sorte huller nær vores galakse, der er på randen af at kollidere . Billede: earth.com
Da vi så på MCG-03-34-64 i røntgenstråler, så vi to separate, kraftige kilder til højenergistråling, der matchede de lyse optiske lyspunkter observeret af Hubble. Ved at sætte disse fragmenter sammen kom vi til den konklusion, at vi højst sandsynligt har at gøre med to tæt beliggende supermassive sorte huller, skrev astronomerne.
Observationer viste, at stjernerne i to galakser, som kolliderede tidligere, blandet og dannede to enorme sorte huller. Disse objekter smeltede derefter sammen til et supermassivt sort hul og dannede en helt ny galakse.
Vil du altid være opmærksom på de seneste nyheder fra videnskabens og højteknologiens verden? Abonner på vores kanal på Telegram – så du helt sikkert ikke går glip af noget interessant!
Et forskerhold fra Center for Astrophysics ved Harvard og Smithsonian Institution i Cambridge (USA) bemærker, at de ikke forventede at se noget som dette: «Denne type supermassive sorte hul er ekstremt sjældent i det observerbare univers og indikerer, at noget andet foregår inde i MCG-03-34-64 galaksen, konkluderede de.
Fremtidig kollision
Der er ingen tvivl om, at supermassive sorte huller opdaget på randen af kollision virkelig eksisterer – observationer af disse objekter blev bevaret i arkivdata fra Chandra-radioteleskopet. og Karl G. Jansky Very Large Telescope. Kraftige radioemissioner fra sorte huller har bevist, at objekter nærmer sig hinanden.
Efter det avancerede kamera «Hubble» registrerede tre optiske diffraktionsudbrud (de samme «hot spots») i centrum af MCG-03-34-64, var astrofysikere i stand til at forudsige, at kollisionen ville ske omnæsten hundrede millioner år< /strong>. p>
Da hvert af de sorte huller er placeret i midten af en separat galakse, vil deres interaktion forekomme, når de nærmer sig hinanden. I sidste ende vil de smelte sammen og udsende gravitationsbølger, forklarede forfatterne til opdagelsen.
Astrofysikere foreslår (gennem simuleringer og observationer), at galaksefusioner med supermassive sorte huller er ansvarlige for intens kosmisk aktivitet, hvor interstellar gas suser mod galaksernes centre. Denne interstellare gas, bemærker forskerne, er også komprimeret i andre områder, hvilket fører til udbrud af stjernedannelse.
Mere om emnet: Kan sorte hul-kollisioner høres? Forskere har optaget rummets musik
Husk på, at de pågældende fusioner sker hele tiden i universet: modeller af galakseudvikling kombineret med observationsdata tyder på, at mange supermassive sorte huller placeret i galaktiske centre gennemgår denne proces. At forstå disse processer åbner op for unikke muligheder for en bedre forståelse af dannelsen og udviklingen af begge galakser og deres enorme “hjerter.”
Udvikling af galakser
Selvom vi ikke kan observere alt Processen af kosmiske kollisioner, da de tager millioner af år at fuldføre, fortsætter astronomer med at søge efter disse katastrofale begivenheder. Faktum er, at sorte huls fusioner spiller en nøglerolle i dannelsen og udviklingen af galakser, hvilket påvirker deres rotationshastighed, aktiviteten af centrale sorte huller og fordelingen af stjerner.
Bemærk, at i galakser med en høj tæthed af stjerner, for eksempel i elliptiske, er sandsynligheden for sorte hul-kollisioner højere, og ved at studere hyppigheden og fordelingen af fusioner af disse «kosmiske monstre» hjælper med at estimere universets alder og forstå processerne for dets ekspansion. Og selvom direkte stråling fra sorte hul-kollisioner er vanskelige at opdage, giver ledsagende fænomener (for eksempel stråling fra accretion disks) astrofysikere yderligere data.
Det er også vigtigt, at kollisioner af sorte huller gør det muligt at teste Einsteins generelle relativitetsteori (GTR) under ekstreme forhold, og opdagelsen af nye typer gravitationsbølger kan endda føre til en revolution i forståelsen af grundlæggende fysiske love.< /p>
Dette er interessant: Hvor er det tætteste sorte hul på Jorden
En ny generation af teleskoper
På trods af de tekniske vanskeligheder forbundet med at opdage og studere kollisionen af galakser og sorte huller åbner fremskridt i skabelsen af nye astronomiske instrumenter nye muligheder for videnskabsmænd. Med deres hjælp vil det være muligt at få meget mere information om dannelsen af galakser og andre hemmeligheder i universet.
For eksempel tilhører Einstein-teleskopet en ny generation af instrumenter og har øget følsomhed. Dets arbejde er baseret på succeserne fra laserinterferometriske detektorer Jomfru og LIGO.
Et andet nyt produkt, LISA-teleskopet, vil gøre det muligt at detektere gravitationsbølger i et område, der er utilgængeligt for jordbaserede detektorer. Lanceringen af dette projekt er planlagt til 2034. Instrumentet giver dig mulighed for i detaljer at studere centrene for galakser, sorte huller og massive stjerner.
Spændende er også opsendelsen af «Roman» (alias WFIRST), planlagt til 2027. Denne teleskopfølger «James Webb» vil fokusere på studiet af mørk energi og mørkt stof, da dets bredbåndskameraer giver mulighed for storskalastudier af kosmiske strukturer.
Roman vil tage omkring 100 tusind billeder om året. Synsfeltet for dette instrument overstiger væsentligt Hubbles. og «Webb», siger forskere fra Goddard Center (NASA).
Derudover lancerede Den Europæiske Rumorganisation (ESA) i 2023 Euclid Observatory i lav kredsløb om Jorden. (Euclid), hvis hovedmission er at studere naturen af mørk energi og mørkt stof ved præcist at måle fordelingen af galakser og svag gravitationslinser.
Gå ikke glip af: Hvilke rumteleskoper opererer i rummet?< /p>
LUVOIR-spektralteleskopet er også på udviklingsstadiet, hvis egenskaber forventes at overgå alle moderne analoger. Faktum er, at dette store ultraviolette optiske infrarøde teleskop vil være i stand til at undersøge de atmosfæriske lag af exoplaneter, hvilket er vigtigt for at søge efter tegn på liv uden for solsystemet. Hans videnskabelige opgaver omfatter også studiet af objekter i solsystemet, stjerner, galakser og universets historie.
Ud over de tidligere nævnte astronomiske instrumenter er andre teleskoper under udvikling for at søge efter exoplaneter og studere deres atmosfærer. Alle disse innovative nye produkter vil markant udvide vores forståelse af rummet og universet, samt åbne nye forskningsområder inden for astronomi og astrofysik. Vi vil glæde os!