مدل های نور در سیاه چاله در کهکشان ما مرکز

تحقیقات جدید ممکن است پیشبرد تلاش برای گرفتن یک تصویر لحظهای از این سیاه چاله در مرکز کهکشان ما.

مانند بسیاری از کهکشان راه شیری میزبان یک سیاهچاله ابر پرجرم در مرکز آن است. به نام Sagittarius A* هدف را دستگیر کرده است ستاره شناسان’ کنجکاوی برای چند دهه. و در حال حاضر وجود دارد این است که تلاش برای تصویر آن را به طور مستقیم.

ابتلا به یک عکس خوب از آسمانی وحش نیاز به یک درک بهتر از آنچه که در اطراف آن است که ثابت شده است به چالش کشیدن به دلیل بسیار مقیاس های مختلف درگیر است.

“که بزرگترین چیزی که ما تا به حال برای غلبه بر” می گوید: Sean Ressler, یک پژوهشگر فوق دکترا در Kavli موسسه فیزیک نظری (KITP) در دانشگاه کالیفرنیا در سانتا باربارا.

مقاله جدید در مجله اختر فیزیک نامه به بررسی خواص مغناطیسی خود را از اتحاد دیسک اطراف Sagittarius A*.

شبیه سازی انتشار نور در اطراف Sagittarius A* به عنوان گاز درون برجها در طول دوره حدود 53 ساعت.

در این مطالعه محققان به دنبال تعیین این که آیا سیاه چاله میدان مغناطیسی است که تولید شده توسط در-سقوط ماده می تواند ساخت تا به نقطه ای که آن را به طور خلاصه چوک کردن این جریان یک بیماری دانشمندان تماس مغناطیسی دستگیر شد. پاسخ دادن به این نیاز به شبیه سازی سیستم تمام راه را به نزدیکترین مدار ستاره.

این سیستم در سوال دهانه هفت سفارشات از قدر. سیاه چاله را افق رویداد یا پاکت بدون بازگشت می رسد در حدود 4 تا 8 میلیون مایل از مرکز آن است. در ضمن ستاره در مدار حدود 20 تریلیون مایل دورتر و یا در مورد تا آنجا که خورشید نزدیکترین همسایه ،

“بنابراین شما باید برای پیگیری این موضوع در حال سقوط در این مقیاس بسیار بزرگ تمام راه را به پایین در این مقیاس می گوید:” Ressler. “و انجام آن در یک شبیه سازی فوق العاده به چالش کشیدن به نقطه ای که آن را غیر ممکن است.” کوچکترین رویدادهای ادامه در دستخطی از ثانیه در حالی که بزرگترین پدیده های بازی بیش از هزاران سال است.

این کاغذ متصل مقیاس کوچک شبیه سازی که عمدتا تئوری و بر اساس مقیاس شبیه سازی است که می تواند محدود واقعی مشاهدات. برای رسیدن به این هدف محققان تقسیم کار بین مدل در سه ترازو با هم تداخل دارند.

فوق العاده قوی بادهای خورشیدی قابل مشاهده هستند در Ressler و سفید شبیه سازی Wolf-Rayet stars مدار Sagittarius A*. (اعتبار: Sean Ressler و کریس سفید)

اولین شبیه سازی با تکیه بر داده ها از Sagittarius A*’s اطراف ستاره است. خوشبختانه این سیاه چاله فعالیت توسط فقط 30 یا پس Wolf-Rayet stars که منفجر کردن مقدار زیادی از مواد.

“از دست دادن جمعی از فقط یکی از ستاره های بزرگتر از مقدار کل چیزهای در حال سقوط به سیاه چاله در همان زمان” Ressler می گوید. ستاره ها صرف تنها حدود 100,000 سال در این فاز پویا قبل از انتقال به یک ثبات تر مرحله از زندگی.

با استفاده از اطلاعات به صورت محققان شبیه سازی مدار این ستاره در طی این دوره از حدود یک هزار سال است. آنها سپس با استفاده از نتایج به عنوان نقطه شروع برای شبیه سازی از میان برد فاصله که تکامل در طول زمان کوتاه مقیاس. آنها در این تکرار برای یک شبیه سازی را به لبه بسیار از افق رویداد که در آن فعالیت صورت می گیرد در مسائل ثانیه. به جای دوخت هم سخت همپوشانی این رویکرد اجازه محققان برای محو نتایج حاصل از شبیه سازی سه به یک دیگر.

“این واقعا اولین مدل از اتحاد در کوچکترین مقیاس در [قوس] A* که را به حساب این واقعیت از عرضه ماده که از مدار ستاره می گوید:” coauthor کریس سفید نیز KITP postdoc.

و روش کار پر زرق و برق. “این رفت و من فراتر از انتظارات” Ressler اظهارات.

نتایج نشان داد که Sagittarius A* می تواند تبدیل به مغناطیسی دستگیر شد. این تعجب برانگیز به تیم, از کهکشان راه شیری نسبتا آرام کهکشانی مرکز. معمولا مغناطیسی دستگیر سیاه چاله ها را پر انرژی جت تیراندازی ذرات دور در سرعت های نسبیتی. اما تا کنون دانشمندان دیده می شود شواهد کمی برای جت در اطراف Sagittarius A*.

“عنصر دیگر است که کمک می کند تا ایجاد جت است که به سرعت در حال چرخش سیاه چاله می گوید:” سفید “بنابراین این ممکن است به ما گفتن چیزی در مورد چرخش Sagittarius A*.”

متاسفانه سیاه چاله چرخش دشوار است برای تعیین. محققان مدل Sagittarius A* به عنوان یک شیء ثابت. “ما نمی دانم هر چیزی در مورد چرخش” Ressler می گوید. “این امکان وجود دارد که آن را در واقع فقط در حال چرخش است.”

محققان بعدی به طرح یک مدل در حال چرخش به عقب سوراخ است که خیلی بیشتر به چالش کشیدن. آن را بلافاصله معرفی یک میزبان از متغیرهای جدید از جمله چرخش رای دادن جهت و شیب نسبت به اعلام دیسک. آنها را به استفاده از داده های رصدخانه جنوبی اروپا گرانش تداخل به راهنمای این تصمیمات.

این تیم با استفاده از شبیه سازی برای ایجاد تصاویر است که می تواند در مقایسه با مشاهدات واقعی از سیاه چاله است. دانشمندان در افق رویداد تلسکوپ همکاری—که عناوین ساخته شده در مارس 2019 با لینک مستقیم تصویر از یک سیاه چاله—در حال حاضر رسیده درخواست شبیه سازی داده ها به منظور مکمل تلاش های خود را به عکس Sagittarius A*.

این تلسکوپ افق رویداد به طور موثر طول می کشد زمان متوسط از مشاهدات که در نتیجه تصویر تار. این بود که کمتر از یک مشکل زمانی که رصدخانه بود و مناظر خود را در مسیه 87* به دلیل آن است که حدود 1000 برابر بزرگتر از Sagittarius A* پس از آن تغییرات حدود 1000 برابر بیشتر به آرامی.

“آن را مانند گرفتن یک عکس از یک کاهلی در مقابل گرفتن یک عکس از یک مرغ مگس خوار,” Ressler توضیح می دهد. فعلی و آینده خود را نتایج باید به کمک کنسرسیوم تفسیر داده های خود را بر روی خود ما کهکشانی مرکز.

Ressler نتایج یک گام بزرگ به جلو در درک ما از فعالیت در مرکز کهکشان راه شیری است.

“این اولین بار است که Sagittarius A* مدل شده بیش از یک وسیعی در شعاع در 3D شبیه سازی و افق رویداد در مقیاس شبیه سازی به استخدام مستقیم مشاهدات Wolf-Rayet stars” Ressler می گوید.

گوردون و بتی مور بنیاد و سایمونز بنیاد حمایت Ressler و سفید.

منبع: UC Santa Barbara

tinyurlis.gdu.nuclck.ruulvis.netshrtco.de