Vědci objevili pár supermasivních černých děr sto let od kosmické srážky

5 min čtení
buraco negro Foto: buraco negro - Ficta Stock/Shutterstock.com

Mezinárodní astronomická komunita identifikovala pár supermasivních černých děr na kolizní dráze v galaxii Markarian 501. K extrémní události se očekává přibližně sto let, což je období, které je v časovém měřítku vesmíru považováno za bezprostřední. Obě nebeská tělesa obíhají kolem sebe ve vzdálenosti 500 milionů světelných let od Terra. Objekt Cada má kolosální hmotnost, která se pohybuje mezi 100 miliony a 1 miliardou násobku hmotnosti Sol. Tento objev představuje vzácný okamžik v současném pozorování vesmíru.

Nález je výsledkem více než dvou desetiletí nepřetržitého sledování prováděného vysoce přesnými radioteleskopy. Cientistas si všiml anomálií ve výtryscích hmoty vypuzovaných galaktickým jádrem, které odhalily přítomnost dynamického dua. Podrobný výzkum vedený odborníky z Instituto Max Planck z Radioastronomia byl publikován ve vědeckém časopise Monthly Notices Royal Astronomical Society. Tento jev otevírá nové fronty pro studium vývoje galaxií a gravitační fyziky.

Radiação černé díry ve středu galaxie
Radiação černé díry ve středu galaxie – Triff/shutterstock.com

Výtrysky hmoty Análise odhalují komplexní orbitální dynamiku

Identifikace dvou masivních objektů vyžadovala použití Very Long Baseline Array, sítě tvořené deseti rádiovými anténami rozmístěnými po celém Estados Unidos. Zařízení spolupracuje na vytvoření virtuálního dalekohledu kontinentálních rozměrů. Durante rozšířila pozorování a výzkumníci se zaměřili na emisi částic urychlených na rychlosti blízké rychlosti světla. Blazar Markarian 501 již měl za sebou historii známou svým intenzivním směrovým zářením.

Snímky pořízené v průběhu let ukázaly neobvyklé chování ve středu galaxie. Jasně se objevil hlavní proud hmoty, zatímco sekundární proud se zdál zakřivený v opačném směru. Důsledná změna trajektorie těchto proudů naznačovala, že nemohou pocházet z jednoho zdroje. Německý tým dospěl k závěru, že každý proud částic vychází z odlišné černé díry.

Pohyb trysek přímo odráží gravitační tanec mezi dvěma nebeskými tělesy. Eles dokončí jednu otáčku kolem společného těžiště za pouhých 121 dní. Současná fyzická vzdálenost mezi obry se pohybuje od 250 do 540 násobku vzdálenosti mezi Terra a Sol. Extrémní blízkost Essa z astronomického hlediska potvrzuje pokročilou fázi procesu fúze.

Emissão gravitačních vln urychluje přiblížení těles

K nepřetržitému přibližování mezi černými dírami dochází díky základnímu mechanismu, který předpověděl Teoria z Relatividade Geral z Albert Einstein. Binární systém neustále ztrácí orbitální energii prostřednictvím emise gravitačních vln. Neviditelné vlnky Essas deformují strukturu časoprostoru, když cestují vesmírem. Conforme energie se rozptýlí, oběžná dráha se zmenšuje a rychlost rotace se progresivně zvyšuje.

Matematika Modelos použitá na observační data naznačuje, že definitivní šok nastane za méně než jedno století. Fusões této velikosti obecně představuje závěrečnou kapitolu předchozích kolizí mezi celými galaxiemi. Quando dvě galaktické struktury se spojí, jejich centrální černé díry migrují do nově vytvořeného jádra. Současný scénář Markarian 501 nabízí bezprecedentní pozorovací okno pro moderní astrofyziku.

Evoluce těchto kosmických obrů závisí na neustálém zachycování okolního materiálu, aby se udržela jejich hmotnost.

  • Gás mezihvězdný přitahovaný intenzivní gravitační silou.
  • Estrelas, které překračují horizont systémových událostí.
  • Outros černé díry s nižší hmotností přítomné v oblasti.
  • kosmický Poeira, který napájí akreční disky.

Quase Všechny velké galaxie ve vesmíru mají ve svém středu supermasivní černou díru. Encontrar takto blízký a aktivní pár je pro astronomy obrovskou technickou výzvou. Většina známých binárních systémů má mnohem větší vzdálenosti mezi komponentami.

Rede pulsarů funguje jako kosmické hodiny pro detekci

Blížící se dopad uvolní kolosální množství energie ve formě gravitačních vln s velmi nízkou frekvencí. Poruchy Essas se šíří vesmírem a nenápadně ovlivňují vše, co jim stojí v cestě. Para zaznamenávají tento jev, vědci se spoléhají na mezinárodní monitorovací sítě známé jako Pulsar Timing Arrays. Konsorcia Esses používají jako měřicí přístroje vysoce magnetizované, rychle rotující neutronové hvězdy.

Pulsary vydávají pravidelné paprsky záření, které dosahují Terra s přesností srovnatelnou s přesností atomových hodin. Quando gravitační vlna protíná prostor mezi pulsarem a pozemskými dalekohledy, čas příchodu signálu prochází malou změnou. Evropská a severoamerická Projetos již kalibrují svá zařízení, aby hledala přesně tento typ podpisu. Postupné zvyšování frekvence vln bude indikovat poslední okamžiky před srážkou.

Tradiční observatoře Instrumentos, jako je LIGO, nemohou zachytit sloučení supermasivních černých děr. Současná technologie pozemního interferometru je kalibrována pro události zahrnující mnohem menší hvězdné hmotnosti. Technika založená na pulsarovém čase se v tomto případě jeví jako schůdná alternativa. Galaxie Markarian 501 se ukazuje jako prioritní cíl pro spojení gravitačního signálu se známým vizuálním zdrojem.

Estudo řeší teoretická dilemata o galaktické evoluci

Sledování binárního systému pomáhá vyřešit dlouhodobé otázky týkající se růstu struktur ve vesmíru. Přímé sloučení supermasivních černých děr je jedním z hlavních hnacích sil pro rychlý nárůst hmoty těchto objektů. Proces také mění rozložení hvězd v jádru výsledné galaxie. Současný výzkum poskytuje tvrdá data pro ověření složitých počítačových simulací.

Jedna z největších záhad astrofyziky, známá jako problém konečného parseku, získává s objevem nové obrysy. Předchozí Teorias naznačil, že blížící se černé díry by se mohly zastavit před posledním šokem kvůli nedostatku materiálu k rozptýlení orbitální energie. Pozorování Markarian 501 dokazuje, že příroda najde způsoby, jak tuto teoretickou bariéru překonat. Interakce s galaktickým prostředím zajišťuje pokračování spirály smrti.

Výzkumníci zdůrazňují, že extrémní událost nepředstavuje žádnou hrozbu pro naši planetu ani pro Sistema Solar. Vzdálenost 500 milionů světelných let působí jako absolutní přirozený štít proti jakémukoli významnému radiačnímu nebo gravitačnímu rušení. Účinky na Terra budou omezeny na grafiku generovanou počítači ve výzkumných centrech.

Budoucí pozorování Campanhas jsou již naplánována pro upřesnění parametrů oběžné dráhy s ještě větší přesností. Sběr nových rádiových dat nám umožní upravit odpočítávání na definitivní dopad. Systém funguje jako nenahraditelná přírodní laboratoř pro studium fyziky v extrémních podmínkách. Věda bude i nadále sledovat oblohu, aby zaznamenala výsledek tohoto staletí starého gravitačního tance.

Carolina Costa é colaboradora da redação do Mix Vale, portal de notícias com cobertura de Brasil e mundo. Produz conteúdo nas editorias de economia e benefícios, com foco em informação de serviço para o leitor brasileiro. Escreve para o portal desde 2019. Formação: Administração

Notícias relacionadas