Fizikçiler şu anda kara delikler hakkında yeni bilgiler altın çağını yaşıyorlar. 2015'ten beri araştırmacılar, karadeliklerden doğrudan sinyal alabiliyorlar. lazer interferometreli yerçekimi dalgası gözlemevi (LİNK), gözlemevleri gibi Event Horizon teleskopu (EHT), ilk görüntüleri alın bir kara deliğin gölgeleri. Bu yıl, kara delikler hakkındaki bilgimizin ufkunu genişleten heyecan verici ve benzersiz sonuçların taze mahsulüyle bir istisna olmadı. Burada 2020'nin en etkileyici keşiflerinden bazılarına göz atacağız.
2020'nin kara delik araştırma yılı olduğunu doğrulamak için, bilimin ana başarısı, Nobel Ödülü - çalışmaları bu gizemli uzay nesnelerinin yaşamına ışık tutan üç fizikçiye Ekim ayında verildi.
İngiltere'deki Oxford Üniversitesi'nden Roger Penrose, "kara delik oluşumunun genel göreliliğin sağlam bir tahmini olduğunu keşfettiği için" ödülün yarısını alırken, Los Angeles California Üniversitesi'nden Andrea Guez ve Bonn Üniversitesi'nden Reinhard Hansel İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi yaptığı açıklamada, Almanya'daki Dünya Dışı Fizik Enstitüsü Max Planck'ın diğer yarısını "galaksinin merkezinde süper kütleli bir kompakt nesnenin keşfi için" paylaştığını söyledi. Andrea Guez, 1903'te Marie Curie, 1963'te Maria Heppert-Mayer ve 2018'de Donna Strickland'dan sonra Nobel Fizik Ödülü'nü kazanan dördüncü kadın oldu.
LİNK ve Avrupa'daki karşılığı Başak burcu Büyük nesneler salındığında oluşan uzay-zaman dokusundaki yerçekimi dalgaları aracılığıyla kara delikleri gözlemleyin.
Tesislerde şimdiden birkaç etkileyici keşif yapıldı. Ancak Mayıs ayında, işbirliği, tarihteki bir kara delik ile en büyük çarpışmayı keşfettiğini açıkladı. Bunlardan biri Güneş'in kütlesinden 85 kat, diğeri Güneş'in kütlesinden 66 kat daha büyüktür.Birbirleriyle çarpıştıklarında kütlesi Güneş'in kütlesini aşan bir kara delik oluştururlar. 142 kez. Bu bulgu rekorlar kırmasına ek olarak, orta kütleli karadeliklerin sözde "yasak" bölgesinde bir ilkti. Gökbilimciler, Güneşimiz büyüklüğünde küçük kara delikler görmüş ve Güneş'in kütlesinin milyonlarca katı olan devasa kara deliklerin galaksilerin merkezlerinde bulunduğunu bilseler de, daha önce hiç kimse bu orta aralıkta kara deliklere dair kanıt bulamamıştı. Tam olarak nasıl oluştukları, bilim adamlarının şimdi çözmeye çalıştığı bir gizem olmaya devam ediyor.
Hemen ardından Büyük patlama Evren, sıcak ve türbülanslı radyasyonla doluydu. Bazı bölgelerde, enerji teorik olarak kendi içine çökerek bir kara delik oluşturacak kadar yoğundu.
Fizikçiler hala bunların var olup olmadığını bilmese de ilkel kara delikler (PCD), son zamanlarda onlar var olsaydı neler olabileceğini düşünüyorlardı. Bazıları, ölmekte olan yıldızlardan oluşanlardan daha küçük olacak olan bu kara deliklerin, muhtemelen tüm evren üzerinde kütleçekimsel bir etki uygulayan bilinmeyen bir madde olan karanlık maddeyi oluşturabileceğini öne sürdü. Önümüzdeki yıllarda, varlığını doğrulayacak veya reddedecek PCD'yi aramak için deneyler yapılıyor.
Galaksilerin merkezlerindeki inanılmaz büyüklükteki kara delikleri alıp onları 11 kat büyütseniz ne olur? Araştırmacıların "inanılmaz derecede büyük kara delikler" olasılığını tartışan bir Eylül makalesinde önerdiği şey buydu (SLAB'ler).
Bu nesneler, Güneş'in kütlesinin en az 1 trilyon katı, şu anda bilinen en büyük kara delikten 10 kat daha ağır olacak, 66 milyar güneş kütlesi canavarı olarak adlandırılan Ton 618. Bazı SLAB'ler erken evrende oluşmuş olabilir, başka bir ilkel kara delikler sınıfını yaratmış olabilir, bu da evrenimiz sadece 380 yaşındayken onların kozmik mikrodalga arka planındaki izlerini görebileceğimiz anlamına geliyor. Diğerleri, aramızda bir SLAB olursa, uzak yıldızların ışığını nasıl büktüklerine bakarak tespit edilebilir. Bu kavram hala varsayımsaldır, ancak artan ilgiyi çekmektedir.
LIGO ve Virgo aletleri tarafından tespit edilen kara delik çiftlerinin çoğu yaklaşık olarak aynı kütleye sahiptir. Ancak Nisan ayında, işbirliği izlediğini açıkladı en asimetrik felaket.
Bizden yaklaşık 2,4 milyar ışıkyılı uzaklıkta çarpışan nesnelerin kütlesi, Güneşimizin kütlesinin sırasıyla yaklaşık 8 ve 30 katıydı. Böyle beklenmedik bir olay, yerçekimi dalgası kurulumlarının sadece birkaç yıl sonra fark etmeyeceği kadar nadir olarak kabul edildi. Keşif, bu varsayımlara meydan okuyor ve araştırmacıları, bir kara deliğin diğeriyle çarpıştığı ve ardından ortaya çıkan kalıntının başka bir kara delikle birleştiği hiyerarşik birleşme olasılığını düşünmeye sevk ediyor.
Büyük kütleli bir nesne belirli bir mesafede bir kara deliğe yaklaştığında, orada bulunan aşırı yerçekimi kuvvetleri, nesneyi her yere saçılan uzun malzeme şeritlerine ayırabilir.
Halk arasında adı geçen bu süreç spagettileştirme, nadiren gözlendi çünkü çoğu karadelik, belirsiz bir gaz ve toz bulutu ile çevrilidir. Ancak Ekim ayında Avrupa Güney Gözlemevi'nden gökbilimciler bir fotoğraf çekmeyi başardılar. yıldızın spagettileştirilmesi Hem Çok Büyük Teleskop hem de Yeni Teknoloji Teleskopu kullanılarak benzeri görülmemiş bir ayrıntıda. olarak bilinen bu olay 2019 quiz'de, araştırmacılara bu tür fenomenler hakkında fikir verecek ve aşırı koşullarda yerçekimini daha iyi anlamalarına yardımcı olacak.
Kimse bir kara deliğe çok yaklaşmak istemez. Neyse ki, kozmik Pac-Man Mayıs ayında bir çift yoldaş yıldızın yörüngesinde dolanırken görüldü. İK 6819, ortaklarından astronomik olarak güvenli bir mesafede.
Yeni kara delik, önceki rekor sahibinden üç kat daha yakın olan güney takımyıldızı Teleskopium'da Dünya'dan 1000 ışıkyılı uzaklıkta gizleniyor. Gökbilimciler kara deliğin kendisini doğrudan gözlemleyemezler, ancak sistemdeki diğer iki nesneyi yerçekimsel olarak nasıl etkilediğine dayanarak varlığını çıkarabildiler. Güney Yarımküre'deki gözlemciler, HR 6819 sistemindeki yıldızları, bir yıldız haritasına bakarak ve Pavo takımyıldızının sınırına yakın bir yerde bulunan Telescopium takımyıldızına bakarak çıplak gözle görebilirler.
Bir kara deliğin oluşması için madde ve enerjinin sonsuz yoğunlukta küçük bir noktaya çökmesi gerekir. Bu tür sonsuzluklar fiziksel olarak imkansız olması gerektiğinden, teorisyenler uzun zamandır böyle garip bir sonucun etrafında bir yol aradılar.
Tüm parçacıkları ve kuvvetleri atom altı, titreşen sicimlerle değiştiren sicim teorisine göre, kara delikler daha da garip bir şeye dönüşebilir - bulanık iplik gibi bir temel sicim düğümü. Ekim ayında yapılan bir araştırma, bir kara delik oluşturacak kadar yoğun olmayan bir tür yıldız kalıntısı olan nötron yıldızlarındaki atomların aslında bir dizi sicim olsaydı, bu sicimleri birlikte sıkıştırmanın aslında bir kara delik oluşturmayacağını gösterdi. kabarık top - bu, yukarıda belirtilen iplik yumağına benzer olacaktır. Garip fikir henüz tam olarak uygulanmadı, ancak sonsuzlukla çalışmanın olası alternatiflerinden biri.
Fizikçilere göre, her kara delik, sözde kara deliklerle çevrili olmalıdır. olay ufku - düştükten sonra asla çıkamayacağınız bir sınır. Bununla birlikte, kara delikler ilk kez varsayıldığından beri, araştırmacılar bir olay ufkunun kesinlikle gerekli olup olmadığını sorguladılar.
Onsuz bir kara delik olabilir mi, sözde "çıplak" kara delik? Bu tehlikeli olabilir, çünkü bir kara deliğin olay ufkunda bilinen fizik yasaları ihlal edilir ve çıplak bir kara delik bu bariyerin korumasını sağlayamaz. Çoğu teorisyen çıplaklığın kara delikler için uygun olmadığına inanırken, Kasım ayında yayınlanan bir makale, kesin olarak test etmenin bir yolu olduğunu söyledi. İşin püf noktası, kara deliğin beslenmesiyle oluşan, çıplak ve normal kara delikler arasında gözle görülür bir fark gösterebilecek yığılma disklerinde veya gaz ve toz halkalarında farklılıklar aramaktır.
Kara delik bilim adamları için Noel bu yıl erken geldi. Ekim ayında, LIGO gözlem topluluğu ve Avrupalı meslektaşı Başak, büyük bir yeni katalog yayınladı. düzinelerce yerçekimi dalgası sinyali, Nisan-Eylül 2019 döneminde keşfedildi.
39 olay, 142 Güneş kütlesine sahip bir kalıntı ile sonuçlanan devasa bir kara delik birleşmesi, Güneş'ten daha büyük cisim kütlelerine sahip son derece tek taraflı bir olay ve ortaya çıkan gizemli bir nesne gibi bir dizi ilgi çekici keşifleri içeriyordu. ya küçük bir kara delik ya da büyük bir nötron yıldızı olmak. Araştırmacılar, nesnelerin her beş günde bir ortalama bir yeni sinyal aldığını ve kara delik birleşmelerinin davranışını ve sıklığını daha iyi anlamak için kullanmayı planladığını gösteren verilerden heyecan duydular.
Ayrıca okuyun:
Yorum bırak