Спросите Итана: почему из чёрных дыр получаются такие яркие квазары?

http://scienceblogs.com/startswithabang/2015/11/21/ask-ethan-how-do-black-holes-make-such-bright-quasars-synopsis/
  • Перевод
Чёрные дыры – загадка Вселенной: регионы пространства, в которых очень большая масса концентрируется в таких небольших объёмах, что ничто не может убежать из её гравитационного притяжения, даже свет. Неважно, какую энергию или скорость наберёт объект внутри горизонта событий ЧД, он никогда не сможет вырваться и повлиять на Вселенную снаружи.

image

Именно это и делает вопрос нашего читателя интересным:
Как это возможно, что сверхмассивные чёрные дыры становятся квазарами, когда «пожирают» слишком много и слишком быстро? Можно было бы ожидать, что всю материю просто засосёт внутрь.

Это одно из самых странных явлений, которые можно представить: ЧД, объект, притяжения которого ничто не может избежать, порождает класс ярчайших из всех наблюдаемых объектов.



Квазары – очень интересные объекты, настолько интересные, что когда мы впервые увидели их, мы понятия не имели, что они из себя представляют. С развитием радиоастрономии мы начали открывать эти невероятно яркие источники радиоизлучения. Но посмотрев на них в других диапазонах – видимом, рентгеновском, ультрафиолетовом, инфракрасном, микроволновом – мы ничего не увидели. Почему-то это были источники именно радиоволн, точечные, концентрированные источники, не испускавшие никаких других сигналов. И мы назвали их квазизвёздными радиоисточниками (Quasi-Stellar Radio Sources, QSRS), или квазарами.



Со временем мы начали находить разные интересные свойства этих объектов:

• Почти все они расположены очень далеко, на огромных красных смещениях, превосходящих другие ограничения нашего поля зрения.
• Яркость в радиодиапазоне показывала, что там происходит что-то энергетически более мощное, чем всё ранее виденное нами.
• Объекты выглядели для нас по-разному в зависимости от того, как они были ориентированы по отношению к нам.

В результате наши инструменты наблюдений улучшились настолько, что мы начали открывать схожие черты у квазаров и других классов объектов: активных ядер галактик, блазаров и магнетаров.



Мы начали понимать, что в основе этих объектов лежит нечто общее: сверхмассивная чёрная дыра в центре галактики каким-то образом питается материей и испускает огромное количество материала и радиоизлучения в космос. В итоге наши наблюдения продвинулись настолько, что мы смогли определить домашние галактики этих квазаров, даже расположенные в миллиардах световых лет от нас.

Но как это происходит? Как эти сверхмассивные чёрные дыры испускают такое количество энергии? Разве не должны они поглощать, засасывать всю материю и энергию? Ведь это та черта ЧД, которую мы все знаем: они всё засасывают, и спасения от них нет.



Хотя убежать из них действительно нельзя, насколько на самом деле правда то, что они «засасывают всё»? Это неправда. Иллюстрации и визуализации, включая видео от НАСА выше – все некорректные. На самом деле, находиться вблизи горизонта событий рядом ЧД, это то же самое, что находиться вблизи любого другого источника гравитации. Если бы Солнце внезапно заменили на ЧД той же массы, 1,99 * 1030, Земля и все остальные планеты продолжали бы передвигаться по своим орбитам точно так же, как и сейчас.

Причина, по которой квазары так себя ведут, состоит в возможности очень больших масс разгонять материю, находящуюся неподалёку, до огромных скоростей.



Материя формирует вокруг ЧД аккреционный диск, и разгоняется там до таких скоростей, что в результате излучает энергию на многих частотах, включая и радио. Можно видеть перпендикулярные аккреционному диску релятивистские струи, или джеты, ускоренно летящей материи, исторгаемой с релятивистскими скоростями. Источники излучения, называемые нами блазарами, ориентированы так, что один из джетов направлен на нас, а другие активные галактики ориентированы иначе.



Квазары обладают такой яркостью, поскольку перевариваемая им материя разрывается на части, а затем ускоряется под воздействием непреодолимой силы гравитации. Он выделают так много энергии, поскольку частицы материи реагируют друг с другом, разогреваются, и испускают излучение. Они видимы с таких огромных расстояний, поскольку в их сердце расположены ЧД массой в сотни миллионов или даже в миллиарды солнечной, и поглощают они материю массой в миллионы солнечных.

ЧД – это не пылесосы космоса. Они «бисквитные монстры» космоса, поскольку у них мимо рта пролетает полно потенциальной пищи.

Поделиться публикацией
Никаких подозрительных скриптов, только релевантные баннеры. Не релевантные? Пиши на: adv@tmtm.ru с темой «Полундра»

Зачем оно вам?
Реклама
Комментарии 34
  • –11
    черных дыр не существует.
    • +1
      Земля — плоская.
      • +1
        Аргументируйте.
        • +2
          Конечно не существует. Это просто Чак Норис в небо пальцем показывал.
        • –9
          есть какие-то теоретические предположения, инсинуации, сказки вида..«возможно есть такие штуки, которые возможно ведут себя так, или этак..». И есть кучка «ученых» которым нравиться поговорить об этом, попудрить мозги обывателям, получить гранты… Нет никаких практических доказательств. Завтра они скажут что наконец-то поняли что возможно этих дыр нет, и красиво объяснят это (с картинками как и в случае с дырами) и все согласятся, будут кивать. «Ученые» получат гранты опять, все довольны. Так же нет и искривления пространства, потому что «ученые» до сих пор не могут дать определение пространства и его свойств и какое из свойств и как искривляется.
          • +1
            Ой, ну всё…
            • +1

              Перед тем, как оставлять подобные комментарии, нужно хотя бы поверхностно ознакомиться с темой. Из написанного вами мне кажется у меня в школе было лучшее представление о чёрных дырах, чем у вас сейчас.

              • 0
                Есть такие эксперты, которые не могут запомнить как и когда пишется «ться», а лезут со своими комментариями в теоретическую астрофизику.
                • +1
                  Так же нет и искривления пространства, потому что «ученые» до сих пор не могут дать определение пространства и его свойств и какое из свойств и как искривляется.
                  Простите, вы сами хоть поняли, какую чушь написали? Потрудитесь хотя бы открыть учебник, прежде чем лезть на технический ресурс с рассуждениями безграмотного невежды уровня «я не читал книг, поэтому все, что в них написано — бред».

                  Или это у людей так хабрасуицид проявляется, а то я не в курсе? ._.
                  • +2
                    Как вы намеревались доказать, что ЧД не существует с помощью этого пессимистического набора предположений?
                    Я бы сказал, что подтверждения существования этих объектов скорее есть, чем нет. Потому что на это хорошо указывают теоретические выкладки и расчеты. К тому же имеются и косвенные наблюдаемые подтверждения, самое известное из которых — гравитационное линзирование. Насчет того, что такое пространство, кмк, объяснение все-таки есть, но оно слишком сложно для обывателя, даже хорошо знакомого с физикой. Я же, как и вы, не физик, но я оптимист, и мне нравятся ЧД. А еще я воспитанный человек и отвечал вам достаточно вежливо, несмотря на то, что мне очень нравятся черные дыры :)
                    • 0
                      Интернета не существует.
                      есть какие-то теоретические предположения, инсинуации, сказки вида..«возможно есть такая штука, которая возможно ведёт себя так, или этак..». И есть кучка «программистов» которым нравиться поговорить об этом, попудрить мозги обывателям, получить зарплаты… Нет никаких практических доказательств. Завтра они скажут что наконец-то поняли что возможно этого Интернета нет, и красиво объяснят это (с картинками как и в случае с Интернетом) и все согласятся, будут кивать. «Программисты» получат зарплату опять, все довольны. Так же нет и двоичного счисления, потому что «программисты» до сих пор не могут дать определение счислению и его свойств и какое из свойств и как удваивается.

                      На правах шутки.
                      • 0
                        эдак можно все что угодно опровергнуть, сколь угодно увеличивая локализацию определений.
                        • 0
                          А для вас наука изучает то, что можно потрогать исключительно? Солнце вон тоже нельзя потрогать, значит его не существует, а объяснение, что это звезда (сгусток большого количества вещества в малок малом объёме, таком, что давление запустило термоядерную реакцию) — в корне неправильное, и вообще его не существует, а учёные просто выбивают гранты?
                          • 0

                            Просто интересно как вы опишите все эти процессы? Или же все создал _____(вставить имя )? Именно это я думаю когда слышу такие "громкие" заявления )

                          • 0
                            Я предполагаю, что те, кто говорят, что ЧД нет как объекта большой массы, предполагают, что есть просто дыра в нашем 3-мерном пространстве, через которую всё проваливается в 4-мерное.
                            Как вода с поверхности ванны. Вроде всё плоское и ровное, уточка плавает. Но всё почему-то стягивается к точке «слива» и крутится вокруг него.
                            • 0
                              Для минусующих, кто своей головой не думает, вот вам авторитет: Черные дыры, искусственный интеллект и бозон Хиггса: научные сомнения Стивена Хокинга

                              Заключительный абзац для ленивых:

                              И если черные дыры все-таки окажутся плодом математического воображения, то перед научным сообществом встанет еще более серьезный вопрос – чем же тогда являются все те объекты, которые мы считали черными дырами, включая квазары и центр нашей собственной Галактики.
                              • 0
                                Хоть горшком назови, главное в печь не ставь. Объекты — останутся ЧД. Изменится матмодель, их описывающая.
                                • 0
                                  читаем статью…

                                  Как можно рассчитывать найти черную дыру, если по самому ее определению она вообще не излучает свет? Это все равно что ловить черного кота в темной комнате. … Я очень много занимался черными дырами, и вся моя работа пойдет насмарку, если вдруг окажется, что черные дыры не существуют
                                  Стивен Хокинг
                                  «Краткая история времени»

                                  Так о каких обьектах речь?

                                  Меня заминусовали за мой коммент где я усомнился, сказал что нет доказательств, теории не работают, а тут оказалось что сам Хокинг усомнился.
                                  цитата…
                                  "… статьи Хокинга только усилили впечатление, что сложившаяся за последние полвека теория «черных дыр» находится в тупике..."

                                  а сколько пафоса было в комментариях

                                  Пипл хавает кароче… развлекательный портал…

                                  • 0
                                    Хокинг понимает ЧД в узком смысле, так, как её описывает ТО. А если понимать под ЧД просто тело, которое полностью находится внутри собственного радиуса Шварцшильда — всё резко упрощается.
                                    • 0
                                      Откуда вам знать как понимает Хокинг? Он вполне определенно говорит что вся полувековая теория не сходится, и что ЧД скоррее всего не существует. Расскажите тогда Хокингу что все резко проще оказывается, а то он здесь комменты не читает видимо.
                                      • 0
                                        Откуда вам знать как понимает Хокинг

                                        Из той же самой книги. Вы её читали?

                                        Для Хокинга — не проще. Проще для всех остальных.
                                        • 0
                                          я в растерянности, что вы хотите в итоге сказать-то?
                                          1. ЧД существуют потому что Хокинг «понимает ЧД в узком смысле»?
                                          2. ЧД существуют потому что «все проще для всех остальных»?
                                          3. Хокинг имеет ввиду не то что говорит? Рассказывая что за всю жизнь так и не смог доказать существование ЧД, что теория не сошлась, что вся его работа пойдет насмарку, он на самом деле имеет ввиду что ЧД существуют, потому что ЧТО?… просто еще не смогли доказать?… просто ему так хочется?..

                                          • 0
                                            Хокинг понимает под ЧД объекты, предсказанные ОТО, с определённым набором свойств.

                                            Никто никому не запрещает оставить в определении ЧД только радиус Шварцшильда, а остальное — отбросить. То, что Хокинг этого делать не хочет — это сугубо его личные трудности.

                                            Соответственно, если не существует объектов соответствующих первому определению, это не значит, что не существует объектов, соответствующих второму.
                                            • 0
                                              То есть если мы не можем что-то доказать мы просто меняем определение? Не очень умно. Ну допустим… Тогда нужно доказать существование объектов из второго определения. Доказано? Нет. И к тому же, врят-ли Хокинг так глуп что позволяет себе вредничать при исследовании таких серьезных теорий(как вы сказали что это сугубо его личные трудности..)

                                              И кстати таким путем, если не можем доказать то убираем из определения… можно как раз и дойти до того что от определения ничего не останется, то есть окажется что ЧД нет.
                                              • 0
                                                Второе определение было раньше.

                                                А вообще, да, окажется, что ЧД (ни по одному из определений) — нет, то с каждым объектом придётся разбираться отдельно, что он такое.
                                                • 0
                                                  да какая разница, если ни одно из них не доказано. Если подходить строго (существует=доказано) то ЧД не существует. Мы можем сколь угодно сильно хотеть их существования, и даже много много говорить о них, рассказывать, но природе наплевать что там какие-то людишки себе напридумывали.

                                                  • 0
                                                    да какая разница, если ни одно из них не доказано.

                                                    А в науке вообще хоть что-то доказано?
                                                    Если подходить строго (существует=доказано) то ЧД не существует.

                                                    А зачем так подходить? Объекты, которые похожи на ЧД во всём, что мы можем наблюдать, существуют. Что ещё Вам нужно? Спорить ради спора?
                                                    • 0
                                                      в науке доказано. если не доказано — это псевдонаука. В том то и дело что такие объекты не существуют, в частности с горизонтом событий. Это все теория, которая осталась лишь теорией, на практике не подтвержденной. Об этом и пишет Хокинг.
                                                      • 0
                                                        Видимо, Вы с наукой не сталкивались.
                                                        • –1
                                                          Существует куча материалов(начиная с Ломоносова и по сей день..), с критикой релятивистского подхода. Черных дыр нет, нет и радиуса Шварцшильда, что большого взрыва никогда не было, что вселенная бесконечна и нет не было никакого начала. Ложь ОТО и СТО. И знаете, факты, изложенные в них наголову разбивают всю то чушь что напридумывали релятивисты, которые на протяжении больше ста лет пудрят мозг людям.
                                                          • 0
                                                            Ну, всё, приплыли. Выбросьте GPS.
                                    • +1
                                      Как можно рассчитывать найти черную дыру, если по самому ее определению она вообще не излучает свет?

                                      Странно такое слышать от Хокинга, который придумал одноимённое излучение, таким образом доказав, что ЧД таки может излучать…
                                      Ну и гравитационные методы вроде линзирования никто не отменял. А, ну и к слову, источник таки вырвал из контекста, что и объясняет все парадоксы данного высказывания:
                                      Да, но как можно рассчитывать найти черную дыру, если по самому ее определению она вообще не излучает свет? Это все равно что ловить черного кота в темной комнате. И все-таки один способ есть. Еще Джон Митчелл в своей пионерской работе, написанной в 1783 г., указывал, что черные дыры все же оказывают гравитационное воздействие на близкие к ним объекты.

                                      ссылка
                                • 0
                                  Прошу прощения за нубский вопрос, но
                                  Материя формирует вокруг ЧД аккреционный диск, и разгоняется там до таких скоростей, что в результате излучает энергию на многих частотах, включая и радио

                                  может ли эта фраза обозначать, что материя достигает скорости значительно большей, чем скорость света? Фотоны, двигающиеся со скоростью света убежать не могут, но что-то все жу убегает.
                                  Еще раз прошу прощения если мой вопрос у понимающих людй вызывает смех.
                                  • 0
                                    У нормальных людей вопросы смех не должны вызывать, вызывают смех только безапеляционные утверждения.
                                    По вашему вопросу: нет, материя не может разгоняться быстрее скорости света. Из аккреционного диска можно убежать, он вне горизонта чёрной дыры. Просто там всё движется по кругу с большой скоростью, а значит — с ускорением.

                                  Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                  Самое читаемое