Сейчас исследователи утверждают, что могут раскрыть загадку, которая возникла уже более трех десятил — AstroStory

Сейчас исследователи утверждают, что могут раскрыть загадку, которая возникла уже более трех десятилетий назад. Согласно данным, опубликованным в журнале Nature, ученые обнаружили, что мощные потоки энергии, испускаемые сверхмассивными черными дырами, нагревают газ в межгалактическом пространстве.

Исследователи Кристин Кейзер из университета в Саутгемптоне и Маркус Брюген из международного университета в Бремене, Германия, использовали суперкомпьютер для моделирования процессов, происходящих с межгалактическим газом.

Наличие газа между галактиками определяют по испускаемым ими рентгеновским лучам. Но такое излучение должно уводить тепло и вызывать охлаждение газа, который в течение миллиардов лет конденсировался и образовывал галактики и звезды. Однако астрономы обнаружили, что по прошествии нескольких миллиардов лет со времени рождения кластеров газ в них так и не остыл.

Внутри галактических кластеров существует ряд галактик, связанных сверхмассивными черными дырами, каждая из которых эквивалентна по массе миллиардам звезд. Некоторые из черных дыр активно поглощают вещество. Они забирают все, что к ним приближается, а захваченное вещество, притягиваясь, может ускоряться до скорости света.

При такой скорости материя сильно разогревается и испускает рентгеновские лучи, по которым астрономы судят о наличии черных дыр. Рентгеновские лучи и другое электромагнитное излучение выбрасывается за пределы галактики в двух противоположных направлениях вдоль оси ее вращения. Однако другие галактики с черными дырами, включая наш Млечный путь, ведут себя не так — они не испускают радиацию, и причина этого остается загадкой.

Когда газ в межгалактическом пространстве начинает остывать, он становится более стабильным и в итоге втягивается в галактики под действием гравитации. В конце концов, он остывает до такой температуры, что поглощается черной дырой. Затем газ снова нагревается, закручиваясь внутрь спирали, и его энергия выходит обратно в межгалактическое пространство в виде мощных потоков.

Такие энергетические потоки могут слиться в единый взрыв, эквивалентный 10 миллиардам сверхновых звезд, и заново нагреть газ внутри галактического кластера. По словам ученых, черные дыры в активных галактиках ведут себя как космические термостаты. Горячий газ внутри кластера остывает и устремляется к центру притяжения. Затем черная дыра поглощает газ, выделяя при этом процессе энергию, которая снова действует на межгалактический газ. Газ нагревается и движется назад от центра кластера. Затем весь процесс повторяется.

Черная дыра может быть и “белой”.

Долгое время черные дыры считались воплощением тьмы, объектами, которые в вакууме, в отсутствии поглощения материи, ничего не излучают. Однако в 1974 году известный английский теоретик Стивен Хокинг показал, что черным дырам можно приписать температуру, и, следовательно, они должны излучать.

Согласно представлениям квантовой механики, вакуум – не пустота, а некая «пена пространства-времени», мешанина из виртуалных (ненаблюдаемых в нашем мире) частиц. Однако квантовые флуктуации энергии способны «выбросить» из вакуума пару частица-античастица. Например, при столкновении двух‑трех гамма-квантов как бы из ничего возникнут электрон и позитрон. Это и аналогичные явления неоднократно наблюдались в лабораториях.

Именно квантовые флуктуации определяют процессы излучения черных дыр. Если пара частиц, обладающих энергиями E и ‑E (полная энергия пары равна нулю), возникает в окрестности сферы Шварцшильда, дальнейшая судьба частиц будет различной. Они могут аннигилировать почти сразу же или вместе уйти под горизонт событий. При этом состояние черной дыры не изменится. Но если под горизонт уйдет только одна частица, наблюдатель зарегистрирует другую, и ему будет казаться, что ее породила черная дыра. При этом черная дыра, поглотившая частицу с энергией ‑E, уменьшит свою энергию, а с энергией E – увеличит.

Страницы: 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

2. РИТМЫ ТАНЦА
Во всем спектре вопросов, связанных с уровнями существования человека, с ритмами его танца, есть один аспект, исследованный методами научного знания. Именно его мы и возьмем за точку отсчета. Изв …

Палмахим (Palmachim)
Космодром Израиля. Расположен на средиземноморском побережье в 30 км от Тель-Авива в точке с координатами 31 град. северной широты и 35 град. восточной долготы. Функционирует с 1988 года. Предназнач …

ОТ АВТОРА
В 1795 году в Эдо (старое название Токио) по приглашению первого министра прибыл один из старейших людей Японии — крестьянин Мамиэ. Ему было 193 года. На вопрос министра, в чем секрет его долголет …

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: