Черные дыры растворяются быстрее, чем ожидалось
Новое исследование, проведенное Северо-Западным университетом, меняет представление астрофизиков о пищевых привычках сверхмассивных черных дыр. В то время как предыдущие исследователи предполагали, что черные дыры питаются медленно, новые модели показывают, что черные дыры поглощают пищу гораздо быстрее, чем предполагает общепринятое понимание. Исследование под названием «Удары сопел, разрывы дисков и стримеры способствуют быстрой аккреции в 3D-GRMHD-моделировании искривленных тонких дисков» опубликовано в The Astrophysical Journal. Согласно новому 3D-моделированию с высоким разрешением, вращающиеся черные дыры искажают окружающее пространство-время, в конечном итоге разрывая жестокий водоворот газа (или аккреционный диск), который их окружает и питает. Это приводит к разрыву диска на внутренний и внешний поддиски. Черные дыры сначала пожирают внутреннее кольцо. Затем обломки внешнего субдиска переливаются внутрь, чтобы заполнить пробел, оставленный полностью израсходованным внутренним кольцом, и процесс питания повторяется.
Один цикл бесконечно повторяющегося процесса «есть-пополнять-есть» занимает всего несколько месяцев — шокирующе быстрый срок по сравнению с сотнями лет, которые исследователи ранее предполагали. Это новое открытие может помочь объяснить драматическое поведение некоторых самых ярких объектов ночного неба, включая квазары, которые внезапно вспыхивают, а затем исчезают без объяснения причин. «Классическая теория аккреционного диска предсказывает, что диск эволюционирует медленно», — сказал Ник Кааз из Northwestern, возглавлявший исследование. «Но некоторые квазары, возникающие в результате того, что черные дыры поедают газ из своих аккреционных дисков, по-видимому, радикально меняются во временных масштабах от месяцев до лет. возникает — разрушается, а затем пополняется. Классическая теория аккреционного диска не может объяснить это резкое изменение. Но явления, которые мы видим в наших симуляциях, потенциально могут объяснить это. Быстрое прояснение и затемнение согласуются с разрушением внутренних областей диска».
Кааз — аспирант кафедры астрономии Вайнбергского колледжа искусств и наук Северо-Западного университета и член Центра междисциплинарных исследований и исследований в области астрофизики (CIERA). Его консультирует соавтор статьи Александр Чеховской, доцент кафедры физики и астрономии в Вайнберг и член CIERA. Аккреционные диски, окружающие черные дыры, являются физически сложными объектами, поэтому их невероятно сложно моделировать. Традиционная теория изо всех сил пытается объяснить, почему эти диски светятся так ярко, а затем внезапно тускнеют — иногда вплоть до полного исчезновения. Предыдущие исследователи ошибочно предполагали, что аккреционные диски относительно упорядочены. В этих моделях газ и частицы кружатся вокруг черной дыры — в той же плоскости, что и черная дыра, и в том же направлении вращения черной дыры. Затем, в течение сотен или сотен тысяч лет, частицы газа постепенно проникают в черную дыру и питают ее.
«На протяжении десятилетий люди делали очень серьезное предположение, что аккреционные диски соответствуют вращению черной дыры», — сказал Кааз. «Но газ, который питает эти черные дыры, не обязательно знает, в какую сторону вращается черная дыра, так почему же они автоматически выравниваются? Изменение выравнивания радикально меняет картину». Моделирование аккреционных дисков с самым высоким разрешением на сегодняшний день показывает, что регионы, окружающие черную дыру, являются гораздо более запутанными и турбулентными местами, чем считалось ранее. Используя Summit, один из крупнейших в мире суперкомпьютеров, расположенный в Национальной лаборатории Ок-Ридж, исследователи выполнили трехмерное моделирование тонкого наклонного аккреционного диска с помощью общей релятивистской магнитогидродинамики (GRMHD). Хотя предыдущие симуляции не были достаточно мощными, чтобы включить всю необходимую физику, необходимую для построения реалистичной черной дыры, модель, разработанная Northwestern, включает в себя газовую динамику, магнитные поля и общую теорию относительности, чтобы собрать более полную картину.
«Черные дыры — это экстремальные общерелятивистские объекты, которые влияют на пространство-время вокруг них», — сказал Кааз. «Итак, когда они вращаются, они тянут пространство вокруг себя, как гигантская карусель, и заставляют его тоже вращаться — явление, называемое «перетаскиванием кадра». Это создает действительно сильный эффект вблизи черной дыры, который становится все слабее по мере удаления». Перетаскивание кадра заставляет весь диск раскачиваться по кругу, подобно прецессии гироскопа. Но внутренний диск хочет раскачиваться гораздо быстрее, чем внешние части. Это несоответствие сил приводит к деформации всего диска, в результате чего газ из разных частей диска сталкивается. Столкновения создают яркие толчки, которые яростно подталкивают материал все ближе и ближе к черной дыре. По мере того, как деформация становится более серьезной, самая внутренняя область аккреционного диска продолжает раскачиваться все быстрее и быстрее, пока не оторвется от остальной части диска. Затем, согласно новому моделированию, поддиски начинают развиваться независимо друг от друга. Вместо того, чтобы плавно двигаться вместе, как плоская пластина, окружающая черную дыру, субдиски независимо раскачиваются с разными скоростями и углами, как колеса в гироскопе.
«Когда внутренний диск отрывается, он прецессирует независимо», — сказал Кааз. «Она прецессирует быстрее, потому что она ближе к черной дыре и потому что она маленькая, поэтому ее легче перемещать».
«Там, где побеждает черная дыра» Согласно новому моделированию, именно в зоне разрыва, где внутренний и внешний поддиски разъединяются, действительно начинается безумие питания. В то время как трение пытается удержать диск вместе, скручивание пространства-времени вращающейся черной дырой стремится разорвать его на части. «Существует конкуренция между вращением черной дыры и трением и давлением внутри диска», — сказал Кааз. «В области разрыва черная дыра побеждает. Внутренний и внешний диски сталкиваются друг с другом. Внешний диск сбривает слои внутреннего диска, толкая его внутрь». Теперь поддиски пересекаются под разными углами. Внешний диск насыпает материал поверх внутреннего диска. Эта дополнительная масса также толкает внутренний диск к черной дыре, где он поглощается. Затем собственная гравитация черной дыры притягивает газ из внешней области к теперь пустой внутренней области, чтобы пополнить ее.
Кааз сказал, что эти быстрые циклы «еда-поедание-еда» потенциально объясняют так называемое «изменение внешнего вида» квазаров. Квазары — чрезвычайно яркие объекты, излучающие в 1000 раз больше энергии, чем все 200–400 миллиардов звезд Млечного Пути. Квазары, меняющие внешний вид, еще более экстремальны. Кажется, что они включаются и выключаются в течение нескольких месяцев — крошечный промежуток времени для типичного квазара. Хотя классическая теория выдвинула предположения о том, как быстро аккреционные диски развиваются и меняют яркость, наблюдения за квазарами, меняющими внешний вид, показывают, что на самом деле они эволюционируют намного быстрее. «Внутренняя область аккреционного диска, откуда исходит большая часть яркости, может полностью исчезнуть — очень быстро, за несколько месяцев», — сказал Кааз. «По сути, мы видим, как оно полностью исчезает. Система перестает быть яркой. Затем она снова становится ярче, и процесс повторяется. Традиционная теория не может объяснить, почему она вообще исчезает, и она не объясняет, как он так быстро пополняется». Новые модели не только потенциально объясняют квазары, но и могут ответить на текущие вопросы о загадочной природе черных дыр. «Как газ попадает в черную дыру и питает ее, — это центральный вопрос физики аккреционных дисков», — сказал Кааз. «Если вы знаете, как это происходит, то вы узнаете, как долго живет диск, насколько он яркий и как должен выглядеть свет, когда мы наблюдаем его в телескопы».
Источник
Последние аномальные новости

Где находятся двойные экзопланеты

Да пребудет с нами словарь Звездных войн

Двойные сверхмассивные черные дыры сложно обнаружить

ИИ угрожает заработной плате, а не рабочим местам

Инновационный метод сопоставления небесных объектов

Инопланетная дымка проясняет вид на далекие водные миры

Истребители поднялись в воздух, когда НЛО завис над аэропортом

Компания Neuralink никогда не убивала обезьян

Моделирование образования звездных элементов

Мумифицированные инопланетяне принадлежат к неизвестному виду

НЛО и космическое пространство

Протопланетные диски обнаружены в соседнем звездном скоплении

Семью с загадочной болезнью сравнили с инопланетянами

Скоро мы будем получать изображения землеподобных экзопланет

Телешоу попытается вызвать НЛО в прямом эфире

Темная материя может помочь решить проблему черных дыр

Тиктокерша запечатлела, как НЛО исчезает во вспышке света

Три загадочные двери, спрятанные внутри Великой пирамиды

Через пять лет ИИ будет конкурировать с людьми

Что будет с Землей, если близко подойдет звезда-изгой

Чип-тюнинг. Оптимизация мощности автомобиля

Американские военные видят НЛО в космосе

Биогибридные микророботы смогут удалять микропластик

Везикулы доставят сообщения от нечеловеческих клеток

Выявили импульсы гамма-излучения от черной дыры Стрелец А

Два католических писателя приняли участие в уфоконференции

Идеальные часы невозможны

Исследование взаимодействия темной материи и нуклонов

Китай начинает массовое производство роботов-гуманоидов

Коллайдеры раскроют пространственно-временную геометрию

Новые ограничения на наличие сверхлегкой темной материи

Обнаружили искусственную звездную систему

Обнаружили ультратусклую карликовую галактику

Отслеживание странных обьектов в космосе

Пара испытала покалывание в позвоночнике от НЛО

Пилот авиакомпании сообщил о наблюдении НЛО в Бостоне

Политик пытается добиться прозрачности в вопросе НЛО

Почему такая секретность. Просто идите по следу денег

Распутывание отношений между бактериальными языками

Свидетель заметил в небе три жутких красных огня

ЦРУ собрало коллекцию космических кораблей инопланетян

Займ на Карту 3000 Онлайн. Быстро, Удобно, Без Замедлений

Встречались ли ВМС США с НЛО в 1947 году

Выявили 200 новых видов CRISPR-систем для биотехнологий

Выявление самых ранних стадий развития звезд

Гэри Маккиннон пытался раскрыть правительственные тайны

Звезды-экстремалы обладают уникальными свойствами

ИИ ищет новые фармацевтические ингредиенты

ИИ обнаружил шлейфы метана из космоса

Индийский телескоп обнаружил свою первую сверхновую

Исследователи создают ИИ, открывающий ферменты

Как бактерии защищаются от плазмы

Как правильно сплайсируется РНК

Как розуэлльский НЛО стимулировал теории заговора

Неважно сколько инопланетян прячет США

Новая последовательность кластера генов человека

Орбиты для интерферометров космического базирования

Основы и применение оптических наночастиц

Открыли десятки гигантских радиогалактик

Расследования НЛО и поиски инопланетной жизни

Секретный офис ЦРУ искал следы крушений НЛО

Создание высокоэнергетических сверхбыстрых лазеров

Биоинспирированные коллективы активной материи

Будущее гибридной работы

Древний храм обнаружен в Рендлшеме

Жуткие случаи с привидениями и проклятой мебелью

Заброшенные спутники склонны падать

Звездные войны являются частью английского языка

ИИ распознает темп и стадии эмбрионального развития

Климат формирует особенности жизненного цикла

Мозг свидетелей НЛО претерпевает изменения

НЛО глушили ядерные ракеты

НЛО и ядерные ракеты

НЛО осматривают атомные электростанции

Пилот British Airways рассказал о своих встречах с аномальным

План возрождения разговорной речи та ре Мориори

Структурные вариации играют роль в видообразовании

США на грани катастрофического раскрытия НЛО

Удалось вырастить доломит в лаборатории

Упадок СМИ ставит под угрозу сплоченность общества

Это было просто НЛО

Ясность в отношении изменения климата и его последствий

Речная галька. Ключевые достоинства материала

Ремонт 'под ключ'. Основные плюсы услуги

Базы инопланетян спрятаны под водой у берегов Аляски

Бактерии поддерживают друг друга из поколения в поколение

Джон Кеннеди был реинкарнацией Линкольна

ИИ может обнаружить устойчивость к антибиотикам за 30 минут

Инопланетян терроризирующих жителей Перу удалось снять

Исследовали недавно обнаруженную новую звезду

Как петли влияют на пространственную организацию генома

Межзвёздные шарики оказались отходами тяжёлой промышленности

Мужчины получают больше пользы от привлекательности

НЛО застал врасплох крошечный порт Лабрадора

Обнаружили зеленое свечение Марса

Одна из книг об НЛО, которую необходимо прочитать

Призрачная фигура попала на камеру наблюдения

Проверка достоверности между взаимно не доверяющими сторонами

Разговоры об ИИ имеют прямое отношение к политике

Сколько инопланетян может быть на Земле

Создание вихрей в сверхтекучей жидкости из света

Тестирование будущих конструкций марсианских вертолетов

Углеродный материал установил рекорд по хранению энергии

Эксперименты с ИИ важны для нашего коллективного обучения

Бактерии хранят воспоминания и передают их потомкам

Галактики используют периоды затишья для производства звезд

Двуязычный мозг лучше игнорирует ненужную информацию

Динозавры все еще могут существовать на других планетах

Добыча полезных ископаемых на Луне реальна

Инопланетяне и динозавры вместе гуляли по Земле

Инопланетяне существуют, но им плевать на нас

Инопланетяне существуют, об этом говорят тысячи экзопланет

Мировая элита не сможет сохранить контроль над ИИ

Мощные волоконные лазеры становятся новаторской технологией

Мужчина застыл от страха, увидев НЛО

Новая детская книга об НЛО

Новые свидетельства о Британском Розуэлле

Обнаружили скрытые в Европе загадочные мегаструктуры

Основа контроля природы нелинейностей

Радикальный взгляд на галактики, окружающие Млечный Путь

Редкий металл станет переключателем для квантовых устройств

С отрицанием покончено, изменение климата происходит

Теории заговора вокруг убийств, от Джона Кеннеди до Ганди

Юные галактики горячие и светятся странными элементами

Билл Гейтс пообещал трехдневную рабочую неделю благодаря ИИ

Бывший офицер ВВС рассказал подробности о НЛО

В небе над Челябинском сняли загадочный объект

Веха, знаменующая появление квантовых компьютеров

Вклад гамма-блазарных вспышек в поток нейтрино

Живой Нострадамус предсказывает волну стихийных бедствий

Загадка отсутствия спиральных галактик в Супергалактической плоскости

Зафиксировали мощный луч неизвестной природы

ИИ нашел формулу прогнозирования гигантских волн

Квантовые вычисления для прогнозирования взаимодействия генов

Миры, в которых инопланетяне на миллиарды лет старше нас

Над аэропортом Импхал замечен НЛО

Необьяснимые обьекты в сердце нашей галактики

Разбившийся НЛО с живыми существами-андроидами внутри

Разгадали 400-летнюю загадку первых взрывчатых веществ

Революционные исследования в хранении энергии

Совместили два световых луча, скрученных по часовой стрелке

Странные и загадочные случаи, связанные с близнецами

У нас нет технологий, распознающих творчество нейросетей

Чтобы изучить нептуний и плутоний нужна новая химия

Астрология расскажет насколько вы чувственны в постели

Британская Зона 51 скрывает НЛО и лабиринт туннелей

Виртуальная реальность влияет на психику и креативность

Доказательства экзотического переноса заряда

Компания OpenAI совершила прорыв в создании сильного ИИ

Метеорит пробил насквозь автомобиль в Страсбурге

Множество свидетелей видели снежного человека

Найдите загадочное животное в оптической иллюзии

НЛО врезался в Юпитер

Ноев ковчег найден на Google Earth

Обнаружили второй по силе космический луч

Обнаружили два горячих Юпитера вокруг красных гигантов

Почему интерес к НЛО снова в центре внимания

Сатанинский клуб после школы открылся в Коннектикуте

Секретный военный объект для уничтожения НЛО

Сеть туннелей с привидениями обнаружена в Глостершире

Сокрытие НЛО правительством США реально

Статуя Девы Марии заплакала в Мексике

Хитрая оптическая иллюзия с 10-ю лицами

Шифрование квантовой информации в открытых системах

Бактерии способствуют модуляции поведения животных

Древнюю каменную стену нашли на Марсе

Житель Харрисонбурга рассказал о наблюдении НЛО

Индия поднимает истребители на перехват НЛО

История о крошечном человечке на самолетике

История поисков правительством США инопланетной жизни

Какова истинная природа эффекта Матильды

Климатические теории заговора процветают

Метан и водяной пар обнаружили в атмосфере экзопланеты

Молодая галактика содержит слишком много металла

Мышь с крысиным сердцем и сосудами не получилась

НЛО пролетел в 20 метрах от самолета на высоте 4000 футов

Нострадамус предсказал, что 'Вода смоет города'

Опровергли теорию странных маленьких воздушных шариков

Открываются новые горизонты для технологий будущего

Пентагон скрывает трупы разнообразных инопланетных существ

Российские пилоты заметили мерцающий НЛО

Сетевые нанобиосенсоры для беспроводной связи в крови

Сталкеры пробрались в самый опасный город в мире

Что нужно сделать чтобы предотвратить падение астероида

Бессмертие станет катастрофой для нашей планеты

Вода на поверхности Луны может стать важным ресурсом

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика