زرق و برق دار ‘رقص’ از دو هیولا سیاه چاله ها گرفته شده توسط ناسا اسپیتزر تلسکوپ فضایی

اگر دو سیاه چاله تانگو در فضا اما ستاره شناسان می توانید آنها را ببینید می تواند ما هنوز هم تحسین خود را زرق و برق دار رقص حرکت می کند ؟

چون سیاه چاله مانند یک کشش گرانشی قوی است که حتی نور قادر به فرار از آنها را نمی توان به طور مستقیم مشاهده و بنابراین دشوار است برای مطالعه. اما یک جفت سیاه چاله ها دارای شیفته ستاره شناسان با پیچیده آسمانی رقص که به صورت دوره ای تولید بسیار روشن و چشمک می زند از نور — طغیان است که روشن تر از یک تریلیون ستاره و حتی کل کهکشان راه شیری.

با مطالعه این زمان از این روشن چشمک می زند از نور محققان تلاش کرده اند به نقشه پیچیده طراحی رقص از سیاه چاله ها’ حرکات و پیش بینی دقیقا زمانی که سیستم را شعله ور خواهد کرد تا دوباره. پس از بیش از 120 سال از مشاهدات و چند دهه از ساخت مدل های کامپیوتری ستاره شناسان در نهایت نمیفهمد چه این سیاه چاله ها هستند تا به لطف اطلاعات از ناسا در حال حاضر بازنشسته اسپیتزر تلسکوپ فضایی.

تصویری: سیاه چاله جفت تولید عود ‘روشن تر از 1 تریلیون ستاره’
مرتبط: این اسپیتزر تلسکوپ فضایی بزرگترین exoplanet اکتشافات در تمام دوران

دو “رقص” سیاه چاله ها قرار دارد 3.5 میلیارد سال نوری از زمین در مرکز یک کهکشان به نام OJ 287. بزرگتر از این دو یکی از بزرگترین سیاه چاله ها تا کنون در بر داشت وزن در آتمور از 18 میلیارد برابر جرم خورشید است. در حال چرخش در اطراف این سیاه چاله بسیار کوچکتر سیاه چاله است که در حدود 150 میلیون برابر جرم خورشید است. دو بار در هر 12 سال کوچکتر سیاه چاله عبور از یک بزرگتر را اعلام دیسک و یا باند مسطح از گاز و غبار در حال سقوط به سیاه چاله ایجاد درخشان شراره نور است.

به دلیل کوچک سیاه چاله مدار نامنظم — موقعیت خود را تغییر با هر یک از 12 سال حلقه در اطراف آن شریک این چشمک می زند نمی رخ می دهد در یک برنامه منظم. گاهی اوقات آنها ممکن است رخ دهد فقط یک سال از هم جدا در حالی که بار دیگر به یک دهه می گذرد بین عود. به ظاهر تصادفی زمان عود ساخته شده است آن را دشوار برای ستاره شناسان به کشف کردن دقیقا چه نوع از “رقص” این سیاه چاله ها در حال انجام است.

This animation shows the orbit of the smaller black hole around its larger black hole companion in the OJ 287 galaxy.

این انیمیشن نشان می دهد که مدار کوچکتر سیاه چاله در اطراف آن بزرگتر سیاه چاله همراه در OJ 287 کهکشان. (اعتبار تصویر: ناسا/JPL-Caltech)

یک شبیه سازی کامپیوتری در سال 2010 قادر به پیش بینی عود در یک تا سه هفته است. در سال 2018 گروهی دیگر از محققان به رهبری Lankeswar دی یک دانشجوی کارشناسی ارشد در موسسه تاتا از تحقیقات بنیادی در بمبئی منتشر شده از یک مدل جدید است که آنها ادعا می تواند پیش بینی عود’ وقوع ظرف چهار ساعت. در یک مطالعه جدید منتشر شده در یکشنبه (28 آوریل) در مجله اختر فیزیک نامه دی گروه گزارش که اسپیتزر مشاهدات از شعله ور شدن در جولای 31, 2019, تایید می کنند که مدل درست است.

این اسپیتزر تلسکوپ فضایی که ناسا توقف در ژانویه فقط به طور اتفاقی در جای مناسب در زمان مناسب به رعایت شعله ور شدن در آن روز زمانی که هیچ دیگر تلسکوپهای روی زمین و یا در فضا قادر به آن را ببینید. در آن زمان OJ 287 بود و در طرف مقابل خورشید از زمین است چشم انداز. اسپیتزر شد 158 میلیون مایل (254 میلیون کیلومتر) از زمین در آن زمان و از آن دیدگاه تلسکوپ تا به حال یک دید واضح و روشنی از OJ 287 برای کمی بیش از یک ماه از تاریخ 31 ژوئیه به اوایل ماه سپتامبر مقامات ناسا در بیانیه ای گفت.

“هنگامی که من برای اولین بار چک دید از OJ 287 من شوکه شده بود برای پیدا کردن که آن را قابل رویت شد به اسپیتزر درست در روز هنگامی که شعله های بعدی پیش بینی شده بود به رخ می دهد” Seppo Laine یک دانشمند در Caltech/IPAC در پاسادنا کالیفرنیا که نظارت مشاهدات اسپیتزر از این سیستم در بیانیه ای گفت:. “این بسیار خوش شانس است که ما قادر خواهد بود به تسخیر قله از این ور با اسپیتزر چرا که هیچ بشر دیگر ساخته شده ابزار قادر به دستیابی به این شاهکار در آن نقطه خاص در زمان.”

به آمده تا با این پیش بینی دقیق محققان نه تنها از نگاه مکانیک مداری از سیستم. آنها نیز تا به حال به حساب امواج گرانشی یا امواج در فضا-زمان ایجاد شده که اشیاء حرکت را از طریق فضا تاب محیط اطراف خود. ستاره شناسان انتظار دارند که سیاه چاله سیستم در OJ 287 برای تولید امواج گرانشی هستند که به اندازه کافی قوی برای تغییر کوچکتر سیاه چاله مدار با توجه به این بیانیه.

با ترکیب امواج گرانشی را در محاسبات محققان قادر به پیش بینی 1.5-بعد زمانی که در آن سیستم تولید خواهد شد شعله ور شدن. اما آنها تنگ شده که حتی بیشتر به فقط چهار ساعت با در نظر گرفتن به حساب “بدون مو قضیه” از سیاه چاله ها — ایده ای است که استفان هاوکینگ معروف شک. این قضیه مسلم است که سیاه چاله سطوح جنبه و متقارن به جای پر از دست انداز و نامنظم است. (سیاه چاله ها نمی به معنای واقعی کلمه یک “سطح” بلکه یک مرز نامرئی شناخته شده به عنوان افق رویداد که در آن حتی نور قادر به فرار از سیاه چاله کشش گرانشی.)

اگر بزرگ, سیاه چاله در مرکز OJ 287 شد پر از دست انداز با جرم آن به طور یکنواخت توزیع آن کشش گرانشی بر روی کوچکتر سیاه چاله خواهد بود متناقض است که تاثیر می گذارد کوچکتر سیاه چاله مدار و زمان عود. اما کوچکتر جسم متقارن دستگاه تنفس نگار-شکل مدار پشتیبانی بدون مو قضیه این مطالعه جدید ادعا می کند.

“این مهم است که به سیاه چاله که دانشمندان ما اثبات یا رد بدون مو قضیه” Mauri Valtonen یک اخترفیزیکدان در دانشگاه تورکو در فنلاند و coauthor از مطالعه در بیانیه ای گفت:. “بدون آن ما نمی توانیم اعتماد که سیاه چاله ها به عنوان پیش بینی شده توسط هاوکینگ و دیگران در همه وجود دارد.”

ایمیل Hanneke Weitering در hweitering@space.com یا او را دنبال کنید @hannekescience. دنبال کنید با ما در توییتر @Spacedotcom و on Facebook.

tinyurlis.gdu.nuclck.ruulvis.netshrtco.de