Воскресенье 31 августа 2025 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Ученые выяснили, что черные дыры вращаются быстрее, чем ожидалось


Ученые выяснили, что черные дыры вращаются быстрее, чем ожидалось

Вторник, 21 Января 2025 20:26

Есть вселенная, полная черных дыр, которые весело вращаются — некоторые быстро, другие медленнее. Недавнее исследование сверхмассивных черных дыр показывает, что их скорость вращения раскрывает кое-что об истории их формирования.

 

Если нужно описать характеристики сверхмассивной черной дыры, есть два важных числа, которые нужно использовать. Одно из них — ее масса, а другое — скорость ее вращения. Считается, что некоторые скорости вращения черных дыр очень близки к скорости света.

 

По словам Логана Фрайза из Университета Коннектикута, эти цифры получить сложно. «Проблема в том, что массу трудно измерить, а вращение еще сложнее», — сказал он. Тем не менее, наличие точных цифр важно, если мы хотим понять эволюцию черной дыры.

 

Фрайс и его коллеги из проекта Sloan Digital Sky Survey's Reverberation Mapping Project взялись за сложную работу. Они измерили скорость вращения черных дыр на протяжении космической истории. «Мы изучили гигантские черные дыры, обнаруженные в центрах галактик, с сегодняшнего дня и до 7 миллиардов лет назад», — сказал Фрайс, главный автор статьи об этой работе.

 

Проект картирования также провел детальные наблюдения за связанными аккреционными дисками. Это области, ближайшие к черной дыре, где материя накапливается и нагревается по мере своего спирали. Измерение этой области важно, поскольку знание массы черной дыры и структуры ее аккреционного диска дает данные, которые позволяют им измерить скорость вращения. Астрономы обычно оценивают скорость вращения, наблюдая за тем, как ведет себя материя при падении в черную дыру.

 

Результаты SDSS Survey массовых измерений сотен черных дыр стали неожиданностью, по словам Фриза. Это потому, что скорости вращения раскрывают кое-что об истории формирования черных дыр. «Неожиданно мы обнаружили, что они вращались слишком быстро, чтобы быть сформированными только слиянием галактик», — сказал он. «Они, должно быть, образовались в значительной степени из падающего материала, плавно увеличивая черную дыру и ускоряя ее вращение».

 

Фрайс описал свою работу на 245-м заседании Американского астрономического общества. «Я читал исследовательские работы, в которых теоретически рассматривается вращение черных дыр с точки зрения слияний подобных черных дыр, и мне было интересно, можно ли измерить вращение наблюдательно», — сказал Фрайс. Он указал, что история роста черных дыр требует более точных измерений, чем те, которые были доступны.

 

И они непростые, по словам научного руководителя Фриза, профессора физики Джонатана Трампа. «Проблема заключается в том, чтобы отделить вращение черной дыры от вращения окружающего ее аккреционного диска», — сказал Трамп. «Ключ в том, чтобы посмотреть на самую внутреннюю область, где газ падает в горизонт событий черной дыры. Вращающаяся черная дыра увлекает за собой этот самый внутренний материал, что приводит к заметной разнице, когда мы смотрим на детали наших измерений».

 

Чтобы разобраться в массе и вращении черной дыры, необходимы спектральные измерения. Те, что делает SDSS, содержат тонкие сдвиги в спектрах в сторону более коротких длин волн света. Этот сдвиг является основным ключом к скорости вращения черной дыры. «Я называю этот подход «археологией черной дыры», — сказал Фрайс, — «потому что мы пытаемся понять, как масса черной дыры росла с течением времени. Рассматривая вращение черной дыры, вы, по сути, смотрите на ее ископаемые останки».

 

Так что же нам говорит эта ископаемая летопись? Прежде всего, она бросает вызов общепринятому мнению, что черные дыры всегда создаются при столкновениях галактик. Другими словами, когда галактики сливались, то же самое происходило и с их центральными черными дырами. Каждая галактика привносит в слияние скорость вращения и ориентацию. Вращения могли бы так же легко нейтрализовать друг друга, как и сложить их. Если это правда, то астрономы должны были бы увидеть широкий диапазон спинов. У некоторых черных дыр должно быть много спинов, у других… не так много.

 

Большой сюрприз в том, что многие черные дыры, по-видимому, вращаются очень быстро. Еще более удивительно то, что самые далекие из них, по-видимому, вращаются быстрее, чем ближайшие к нам (т. е. «ближайшая» вселенная). Как будто они вращались быстрее в ранней вселенной и медленнее в более поздние эпохи. «Мы обнаружили, что около 10 миллиардов лет назад черные дыры приобрели свою массу в основном за счет поедания вещей», - объяснил Фрайс.

 

Ранняя высокая скорость вращения подразумевает, что большинство сверхмассивных черных дыр (например, в нашей галактике Млечный Путь) со временем наращивались, поглощая газ и пыль очень плавным и контролируемым образом. Другими словами, чем больше они едят (в смысле звезд и газа), тем выше их скорость вращения. Также оказывается, что рост слияния на самом деле замедляет вращение сверхмассивных черных дыр. Это может объяснить, почему те, которые мы измеряем сегодня, имеют смесь скоростей вращения, а не более равномерные скорости более ранних эпох.

 

Идея плавного формирования черных дыр с течением времени открывает новое направление для исследований черных дыр. Наблюдения JWST помогут получить больше целей для изучения. Такие исследования, как проект SDSS Reverberation Mapping, будут сопровождаться более точными измерениями огромных сверхмассивных черных дыр, которые JWST постоянно находит, изучая Вселенную.

 
 

 
Николаева Мария Опубликовано в Наука   Теги Новости
Читайте также
В Турции обнаружили сооружения, которые на 7000 лет старше Стоунхенджа В Турции обнаружили сооружения, которые на 7000 лет старше Стоунхенджа Археологи обнаружили в Турции древние сооружения, которые могут представлять собой древнейшее в мире поселение человека. Открытие было сделано в Мендик-Тепе, недалеко от Гёбекли-Тепе, 12-тысячелетнего поселения, известного своими монументальными каменными колоннами…
В Болгарии обнаружен 2100-летний скелет воина с в потрясающим золотым венком В Болгарии обнаружен 2100-летний скелет воина с в потрясающим золотым венком Археологи обнаружили великолепный золотой венок в 2100-летнем кургане фракийского воина и его коня. Уникальный головной убор входит в комплект золотых украшений, найденных в могиле «властелина Сакара», названного в честь горного…
Science Alert: Лечение COVID-19 убило больше людей, чем сам вирус Science Alert: Лечение COVID-19 убило больше людей, чем сам вирус Специалисты американского Северо-Западного университета в ходе нового исследования выяснили, что основной причиной смертности в период пандемии стали осложнения от собственно лечения, а не сам коронавирус. Исследователями был проведён анализ данных…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь над регионами России и Черным морем сбили 86 украинских БПЛА МО: за ночь над регионами России и Черным морем сбили 86 украинских БПЛА Российские средства ПВО за ночь перехватили и уничтожили над регионами РФ и Черным морем 86 украинских БПЛА. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение прошедшей ночи в период с…
Стратегическая связка в политике, экономике и культуре. Президент Путин о России и Китае Стратегическая связка в политике, экономике и культуре. Президент Путин о России и Китае Президент РФ Владимир Путин высоко оценил уровень российско-китайских отношений в самых разных сферах - от международной политики до кино и спорта. В письменном интервью агентству Xinhua российский лидер рассказал о…
Мерц заявил, что Германия находится в состоянии конфликта с Россией Мерц заявил, что Германия находится в состоянии конфликта с Россией ФРГ находится в состоянии конфликта с РФ, считает канцлер ФРГ Фридрих Мерц. Об этом он заявил в интервью французскому телеканалу LCI. "Мы уже в состоянии конфликта с Россией", - сказал…
Тема дня
Вашингтон больше не реагирует на антироссийские выпады Европы Вашингтон больше не реагирует на антироссийские выпады Европы

Дональд Трамп недоволен Владимиром Зеленским и Европой из-за их нереалистичных требований по урегули...

Фото
Tectonics: геология, на которой держатся Гималаи, не такая, как считалось Tectonics: геология, на которой держатся Гималаи, не такая, как считалось

Новое исследование предполагает, что 100-летняя теория, объясняющая, как Азия может выдерживать огро...

Опрос

Чем закончатся 10 дней, которые дал Трамп для достижения перемирия в украинском конфликте?

 

Анекдот дня

Если тебе когда-нибудь придет в голову мысль, что в твоем возрасте не подобает чего-либо делать, просто напомни себе, что ты никогда уже не будешь таким молодым, как сегодня.

Еще »

Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.

Интересные материалы
МЫ ВКОНТАКТЕ

Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном

цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с

точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии

предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей

сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".