8 септември 2019 г.


Квазарите са най-ярките „маяци“ във Вселената; блясъкът им по магнитуд надвишава цели галактики и звездите в тях. В ядрото на тази светлина, в сърцето на квазара, се намира всепоглъщащо чудовище – черна дупка, според разбиранията на астрофизиката.

Учени за пръв път са наблюдавали осем квазара и ускоряващите се темпове, с които те консумират междузвездно гориво, за да захранват черните си дупки. Резултатите от изследването са публикувани в статия за списание Nature.

„За най-ярките, постоянни „маяци“ във Вселената – квазарите – се смята, че се захранват от акреционния диск, формиращ се около централна черна дупка“, обяснява Хонян Джоу, водеща автор в изследването и преподавател в Китайския университет за наука и технологии.

В статията Джоу сравнява черната дупка с много гладен дракон. „Свръхмасивна ченра дупка в центъра на квазар консумира огромно количество от материята в близост до себе си. Тази материя засиява и блести, когато се включи към акреционния диск и след това бъде погълната от черната дупка“, пише Джоу. „Материя от всички посоки, намираща се извън акреционния диск, непрекъснато се притегля към гравитационния център. Тя служи да се захранва ненаситния „глад“ на чудовищната черна дупка“.

Акреционният диск представлява спираловидно струпване на огромни маси материя. Той се формира около монументалния гравитационен източник, който консумира междузвездната материя – това, което според теоретичните модели, представлява черна дупка. Подобно на начина, по който водата от ваната се изтича в канала, и колкото по-близо до него е, толкова по-бързо се върти, така и в акреционния диск материята се движи все по-бързо с доближаване към центъра.



„Смятаме, че тази парадигма за черните дупки, намиращи се в центъра на квазарите е правилна, но все още има фундаментални въпроси, за които няма категорични отговори: Зарежда ли се акреционният диск с маса отвън? Ако да, как се случва това?“, обяснява Джоу.

Междузвездният газ не може да бъде наблюдаван директно. Неговият радиационен „подпис“ е трудно да се различи, заради изключителната яркост на акреционния диск. Затова учените наблюдават попадащият в акреционния диск газ, когато той преминава пред нашата зрителна линия. Тогава газът създава нещо като зона на „затъмнение“ между Земята и акреционния диск, но неговата „сянка“ се състои от наслагването на спектрални линии върху общия радиационен фон на акреционния диск.

Учените използват Доплеровия ефект, за да отчетат тези спектрални линии и да регистрират темповете, с които газът постъпва към черна дупка. Класически пример за Доплеровия ефект е промяната в звука на приближаващ и след това отминаващ влак (или кое да е друго превозно средство). Астрономите наричат това „червено отместване“ и чрез него се измерва колко бързо се движат обекти и газове, отдалечаващи се от Земята.

За попадащия в акреционния диск газ, Джоу и екипът му са измерили скорости от 5 000 км/сек. За сравнение, пътническите самолети на Земята се движат с по-малко от 1 000 км/час.

„За да бъде ускорена до такива високи скорости, материята следва да е подложена на изключително силната гравитация, каквато притежават черните дупки“, обяснява Джоу. „Може да се направи аналогия с начина, по който при метеоритен дъжд, колкото по-близо до Земята са метеорите, толкова по-бързо падат“.

В случая с осемте наблюдавани от екипа на Джоу квазара, акреционните дискове са подхранвани от ускоряваща се при падането си към диска маса, черпена от междузвездния газ в околното пространство. Самите дискове след това създават потоци, от които се захранва черната дупка.



Следващата стъпка в изследването на Джоу и екипа му ще бъде да изяснят как точно „ненаситните дракони“ – квазарите – организират и насочват постъпващата външна маса в акреционния диск към потоците, от които се „хранят“. Според Джоу, проучването на този процес ще позволи да се прецизират разбиранията ни за начина, по който се образуват квазарите, колко дълго живеят и кога и по какъв начин приключва съществуването им.


-----------
За още новини харесайте страницата ни във Facebook>>>

0 коментара:

Публикуване на коментар

Може да ви е интересно...