новелла- опять и снова, лаская локон надножной
Более того, чем больше балдж, тем больше черная дыра: масса черной дыры обычно составляет одну тысячную массы балджа
Более того, чем больше балдж, тем больше черная дыра: масса черной дыры обычно составляет одну тысячную массы балджа
=============================== ===============================
еще о них
опять и снова
как наркоман
сижу в ночи
и с трепетом
почти
любовным
слагаю формулы
свои
мой мозг
фемтосекунда
только
[1 фс = 10**(-15) с]
в Вселенской жизни
и твоя
жизнь не намного
право дольше,
как и сверхбожья
красота
но понимая цену
жизни
тебя люблю
как
Взрыв Большой
любил
первичны Черны
Дыра
лаская локон
надножной
зато теперь
и мне понятно
зачем я в садике,
все мы,
смотрели в душе
в щелку
с ноготь
на девочек
своей мечты
----
============== ================
Еще более загадочно то, что черные дыры появились уже тогда, когда Вселенная была еще очень молода. Так, в июне прошлого года астрономы сообщили, что самый ранний экземпляр из обнаруженных до сих пор, черная дыра массой примерно 2 млрд солнечных масс, существовала еще 13 млрд лет назад, спустя всего каких-то 770 млн лет после Большого взрыва. Как черным дырам удалось набрать подобную массу так быстро?
Как черным дырам удалось набрать подобную массу так быстро
Как черным дырам удалось набрать подобную массу так быстро
---------- ---------------------------
Физики вычислили, что масса черной дыры, «засасывающей» окружающее ее вещество непрерывно и с максимально возможной скоростью, будет удваиваться каждые 50 млн лет. Такая скорость слишком мала для того, чтобы «зародышевая» черная дыра звездной массы смогла вырасти в чудовище размером с миллиард Солнц за время менее миллиарда лет.
----------------- -----------------------
Астрофизики предложили два возможных сценария образования черных дыр. Первый, обсуждаемый уже в течение многих лет, предполагает, что на первом этапе гигантские черные дыры действительно были остатками звезд. Самые первые звезды, образовавшиеся во Вселенной, вероятно, были необычайно массивными по сравнению с появившимися позже, такими как наше Солнце. Это связано с тем, что в первичных газовых облаках не было тяжелых элементов, которые способствовали бы охлаждению газа и образованию небольших сгустков. Такие огромные звезды должны были быстро выгореть и превратиться в черные дыры с массой примерно в 100 раз большей, чем у нашего Солнца. Но тогда какие-то процессы должны были вызвать ускоренный рост таких объектов — быстрее, чем при обычной аккреции. Например, если бы большая черная дыра образовалась в плотном звездном кластере, она должна была бы в конце концов оказаться вблизи его центра вместе с другими массивными звездами и черными дырами. В этом случае она имела бы шанс быстро вырасти до размера в 10 тыс. солнечных масс, поглощая другие черные дыры, и таким образом превысить предел нормальной скорости роста.
-------------------- ----------------------------
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
- Черные дыры массой в миллиард раз большей нашего Солнца существовали уже на ранних этапах жизни Вселенной. Как эти монстры выросли такими огромными настолько быстро? В результате каких процессов сформировались зародышевые черные дыры, из которых они потом выросли?
- Действительно ли в результате смертельной агонии первых звезд появились многочисленные зародыши черных дыр, которые затем слились воедино, или же в результате коллапса гигантские первичные газовые облака, минуя стадию звезды, сформировали зародышей гораздо большего размера?
- Астрономы пытаются разгадать эту загадку путем поиска и анализа сохранившихся зародышей — черных дыр — «середняков». Уже первые результаты дают основание полагать, что черные дыры промежуточной массы образовались путем прямого коллапса.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
---------------- ------------------------
http://galspace.spb.ru/indvop.file/74.html
Если зародыши образовались в результате эволюции звезд, то можно ожидать найти их достаточно много как в центре, так и на периферии галактик, потому что звезды, из которых они образовались, могли умереть в любой точке галактики. Следовало также ожидать обнаружения непрерывного диапазона масс черных дыр от 100 до 100 тыс. масс Солнца, поскольку рост черной дыры мог прерваться из-за отсутствия «пищи» на любой стадии ее превращения в сверхмассивную. И наоборот, если бы зародышевые черные дыры образовывались главным образом путем непосредственного коллапса газового облака, то такие «недоразвитые» черные дыры были бы очень редки. Процесс непосредственного коллапса, если бы он и происходил, случался бы гораздо реже, нежели смерть обычной звезды. И вместо широкого диапазона масс мы бы обнаружили, что большинство недоразвитых черных дыр будут «тяжелее», чем 100 тыс. Солнц (теоретические модели говорят, что это скорее всего и есть типичная масса зародыша, образовавшегося путем прямого коллапса).
Поэтому я, как и другие астрономы, исследовала небо в поисках нового типа черных дыр, массой больше, чем звездная, но и не сверхмассивных, а где-то посередине — так называемых черных дыр промежуточной массы или «средней весовой категории». Мы стремились посмотреть, чему больше соответствует диапазон их размеров и распространенность, — модели звездного коллапса или коллапса газового облака. Когда примерно десять лет назад мы начали эту работу, она не выглядела многообещающей. Астрономы знали лишь одну черную дыру средней весовой категории и считали ее исключением из общего правила. С тех пор, однако, мы нашли их сотни.
----------------- -----------------------
Классы черных дыр
Известные черные дыры делятся на три класса, в зависимости от их массы, которая обычно измеряется в солнечных массах или «Солнцах».
СВЕРХМАССИВНЫЕ ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ: от нескольких миллионов до нескольких миллиардов Солнц. Обнаружены в центрах всех эллиптических галактик.
ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ МАССЫ: от тыс, до 2 млн Солнц. Есть подозрения, что это недораз-вившиеся зародышевые черные дыры, которым не удалось набрать достаточную массу.
ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ ЗВЕЗДНОЙ МАССЫ: известны экземпляры в диапазоне от четырех до 30 Солнц. Образовались в результате коллапса крупных звезд — процесса, который теоретически может породить черные дыры от трех до 100 солнечных масс.
----------------------- ---------------------
НЕУЛОВИМЫЕ СЕРЕДНЯЧКИ
Черные дыры могут проявить себя множеством способов. Например, звезды, сгрудившиеся на орбитах вокруг самого центра галактики, — явный признак затаившейся в ней сверхмассивной черной дыры. Однако объекты «середнячки» слишком малы, чтобы с помощью гравитации выдать свое присутствие подобным образом. Поэтому мы фокусируем свое внимание на «активных» черных дырах — тех, которые «пожирают» материю, — поскольку падающее на них горячее вещество излучает свет колоссальной яркости, За несколько десятилетий наблюдений астрономы обнаружили, что активные черные дыры, как правило, обитают в галактиках вполне определенного типа. Галактики, особенно массивные, бывают двух основных типов. Некоторые, такие как наша, представляют собой большой вращающийся звездный диск. Такие дисковые галактики, если посмотреть на них сбоку, похожи на неглубокие тарелки. Другие, так называемые эллиптические галактики, в большинстве своем выглядят как шары из звезд. В центре некоторых дисковых галактик расположены эллиптические галактики, которые называются выпуклостями или звездными балджами. Активные черные дыры чаще всего находят в больших эллиптических галактиках и в дисковых галактиках с большими балджами. Почти каждый балдж, расположенный достаточно близко, чтобы можно было исследовать детали, оказывается пристанищем для черной дыры массой от нескольких миллионов до нескольких миллиардов солнечных масс. Более того, чем больше балдж, тем больше черная дыра: масса черной дыры обычно составляет одну тысячную массы балджа. Такая поразительная корреляция — что само по себе загадка — дает основания полагать, что галактики и сверхмассивные черные дыры эволюционировали совместно, путем, который астрофизики пока еще не выяснили. Проще говоря, эта модель подсказывает, где искать черные дыры - «середнячки»: в самых маленьких галактиках. Но в каких именно?
Идею подсказала одна небольшая загадочная галактика. Руководитель моей диссертационной работы, Луис Хо (Luis С. Но) из Обсерваторий института Карнеги в Пасадене, еще в 1995 г., работая над диссертацией, изучил более 500 ближайших ярких галактик. Он обнаружил, что большинство галактик с большими балджами содержат активные черные дыры, а галактики без балджей — нет, за единственным интересным исключением. Галактика NGC 4395 — это дисковая галактика с активной черной дырой, у которой совсем нет балджа. Научный руководитель самого Хо отметил эту странность еще в 1989 г., но большинство ученых сошлись на том, что это скорее аномалия. Обзор Хо подтвердил общее правило: черные дыры не обнаруживаются в галактиках без балджей, за исключением NGC 4395.
Точная оценка массы черной дыры NGC 4395 — задача, потребовавшая значительных усилий. Большинство астрономических методов непосредственного измерения предполагают измерение параметров орбитального движения. Например, скорость планеты и размер орбиты, по которой она вращается вокруг своего солнца, позволяют нам вычислить массу солнца. Аналогично, зная параметры орбиты звезд в галактике, можно оценить массу черной дыры, но только в том случае, если она достаточно велика, чтобы эффекты ее гравитации были различимы в астрономических наблюдениях движения звезд. Объект NGC 4395 слишком мал.
В таких случаях астрономы пользуются косвенными методами. Например, мощность рентгеновского излучения, исходящего от черной дыры, изменяется во времени, и чем больше излучающий объект, тем медленнее скорость таких изменений. В 2003 г. Дэвид Ши (David С. Shih) с коллегами, работавший в то время в Кембриджском университете, обнаружил, что мощность рентгеновского излучения, приходящего от NGC 4395, изменяется достаточно быстро, и поэтому черная дыра должна быть относительно небольшой — вероятнее всего, от 10 тыс. до 100 тыс. солнечных масс. В том же 2003 г. Хо другим методом получил оценку ее массы, лежащую в этом же диапазоне.
Измерение ее массы другим методом было проведено в 2005 г. Брэдли Питерсоном (Bradley М. Peterson) с коллегами из Университета штата Огайо. Они воспользовались космическим телескопом «Хаббл» и методом, получившим название «эхокартирование» (Соответствующий русскоязычный термин еще не устоялся. Иногда его переводят как «реверберационное картографирование — Прим. пер.), в основе которого лежит измерение орбитального движения газовых облаков вокруг черной дыры, аналогично тому как для вычисления массы Солнца измеряют параметры орбитального движения планет. Измерение времени светового эха от облаков позволяет вычислить диаметр орбит. Питерсон с коллегами обнаружили, что черная дыра имеет массу в 360 тыс. солнечных масс. Но даже такой метод дает большую неопределенность в массе: ошибка может быть в три раза — из-за исходных допущений, которые используются при расчетах.
Оказывается, галактика без балджа NGC 4395 «приютила» как раз такую черную дыру промежуточной массы, которую мы и искали. Из всех 500 галактик, которые изучал Хо, она оказалась единственной без балджа и с явным свидетельством присутствия активной черной дыры. Вторая была обнаружена в 2002 г. Аарон Барт (Aaron J. Barth), в то время работавший в Калифорнийском технологическом институте, воспользовался телескопом «Кек II на Гавайях, чтобы получить спектр необычной малоизученной галактики РОХ 52.
Как и NGC 4395, эта галактика демонстрировала ряд признаков существования активной черной дыры, хотя и не была в списке основных подозреваемых обладателей сверхмассивной черной дыры (это редкий тип галактики, известный как сфероидальная галактика, которая отличается и от дисковых с балджем, и от эллиптических галактик).
Барт послал только что полученный спектр галактики РОХ 52 Хо, который, лишь взглянув на него, сразу же спросил Барта: «Где ты нашел такой замечательный спектр NGC 4395?» Спектры двух разных космических объектов выглядели настолько одинаково, что Хо не смог их различить. (Именно характерные признаки в спектре указывают на присутствие черной дыры.)
Поскольку РОХ 52 находится на расстоянии 300 млн световых лет (в 20 раз дальше, чем NGC 4395), оценки массы ее черной дыры астрономы выполнили еще более хитроумными методами. Тем не менее большое количество данных свидетельствует, что эта галактика «укрыла» черную дыру массой примерно в 100 тыс. Солнц. Черные дыры «средней весовой категории» в галактиках без балджей теперь образуют класс из двух объектов.
Конечно, чтобы решить более сложную проблему, как сформировались зародыши сверхмаесивных черных дыр, требуется большее количество таких «середняков». Иначе трудно ответить на множество элементарных вопросов. Насколько типичны черные дыры промежуточной массы? Всякая ли галактика без балджа содержит такой объект, или в большинстве из них они все же отсутствуют? Есть ли такие черные дыры промежуточной массы где-либо еще? И ожидает ли нас в будущем находка образцов еще меньших, чем эти две? Только ответив на них, мы, возможно, сумеем понять, как сформировались зародыши и какую роль они играли в ранней Вселенной.
--------- -------------
Свидетельство о публикации №217101501262