четверг, 2 ноября 2017 г.

На окраинах Млечного пути могут находиться сталкивающиеся черные дыры

Периферия спиральных галактик, подобных нашему Млечному пути, может быть наполнена сталкивающимися черными дырами огромных размеров и являться важной «охотничьей зоной» для поисков источников гравитационных волн, сообщают исследователи из Технологического института Рочестер, США, в новой научной работе. До настоящего времени считалось, что наиболее подходящие условия для популяций черных дыр существуют в небольших спутниковых или карликовых галактиках, где звезды расположены довольно редко, где имеются лишь относительно небольшие количества тяжелых металлов, таких как железо, золото и платина – элементов, формируемых в результате взрывов сверхновых – и низкая эффективность звездных ветров приводит к тому, что звезды теряют с ними лишь очень небольшую часть своей массы.


В новой работе Суканья Чакрабарти (Sukanya Chakrabarti), ассистент-профессор физики Технологического института Рочестер с коллегами показывает, что окраины галактик, подобных Млечному пути, могут быть близки карликовым галактикам по условиям, но с одним большим преимуществом перед последними – крупные галактики проще обнаружить.

«Содержание металлов во внешних частях дисков спиральных галактик также довольно низкое, поэтому в широких областях в этих зонах можно встретить большие количества черных дыр», - сказала Чакрабарти.

Более глубокое понимание Вселенной стало возможным теперь, когда ученые могут комбинировать методы гравитационно-волновой астрономии с традиционными измерениями в разных диапазонах электромагнитного спектра. Настоящее исследование показывает, что даже черные дыры, которые имеют настолько большую плотность, что их окрестности не может покинуть ничто – даже свет – являются источниками гравитационных волн и излучения в оптическом диапазоне, испускаемых, конечно, не самой черной дырой, а остатками материи, сохранившимися после звездного коллапса, породившего черную дыру.

среда, 1 ноября 2017 г.

Ученые глубже проникают в природу джетов черных дыр

Команда ученых из Саутгемптонского университета сделала новый шаг на пути к пониманию релятивистских джетов – мощных пучков излучения, испускаемых из окрестностей черных дыр – измерив, насколько быстро происходит их «зажигание» после появления. Происхождение джетов черных дыр до сих пор продолжает оставаться загадкой для ученых. Одна из теорий гласит, что они развиваются из «аккреционного диска» - материи, затягиваемой на орбиту к растущей черной дыре. Экстремальная гравитация внутри этого диска скручивает и растягивает магнитные поля, сжимая раскаленный, намагниченный материал диска, называемый плазмой, до тех пор пока он не будет извергнут в форме двух противоположно направленных магнитных «колонн», ориентированных вдоль оси собственного вращения черной дыры.


Плазма движется вдоль этих сфокусированных джетов и развивает гигантскую скорость, «выстреливая» на гигантские расстояния. В какой-то момент плазма начинает ярко светиться, однако когда именно происходит «зажигание» джета – это оставалось загадкой для ученых до настоящего момента.

В новом исследовании группа под руководством доктора Пошака Гандхи (Poshak Gandhi) показывает при помощи наблюдений системы V404 Лебедя, состоящей из черной дыры и поглощаемой ею звезды-компаньона, что между рентгеновскими вспышками, обозначающими рождение джета в окрестностях черной дыры, и появлением вспышек в оптическом диапазоне проходит примерно 0,1 секунды. Если перевести эти цифры в расстояние, которое проходит релятивистский джет за это время, то получается, что джет успевает пройти не более 30000 километров. Система V404 Лебедя находится от нас на расстоянии примерно 7800 световых лет, поэтому даже при помощи самых мощных современных телескопов ученые не смогли бы разглядеть при прямых наблюдениях системы этот крохотный отрезок.

воскресенье, 13 августа 2017 г.

Вспышка звездообразования, способная дать начало гравитационным волнам

В 1887 г. американский астроном Льюис Свифт открыл яркое облако, или туманность, которая в действительности оказалась небольшой галактикой, находящейся на расстоянии примерно 2,2 миллиарда световых лет от Земли. Сегодня она известна как галактика «со вспышкой звездообразования» IC 10. Спустя более столетия после открытия Свифта астрономы изучают галактику IC 10 при помощи самых мощных телескопов 21-го века. Новые наблюдения, проведенные при помощи рентгеновской космической обсерватории НАСА Chandra («Чандра»), обнаруживают множество звездных пар, которые однажды могут стать источниками волн удивительного типа, называемых гравитационными волнами. Анализируя данные наблюдений галактики IC 10, собранные при помощи обсерватории Chandra за последние 10 лет, астрономы обнаружили свыше десятка черных дыр и нейтронных звезд, поглощающих газ, который перетекает на них со стороны молодых звезд-компаньонов. Такие двойные системы называют рентгеновскими двойными, поскольку они интенсивно излучают в рентгеновском диапазоне.


На этом новом комбинированном снимке галактики IC 10 представлены данные, полученные при помощи космической обсерватории Chandra (голубой) и при помощи наблюдений в оптическом диапазоне (красный, зеленый, голубой). Рентгеновские источники, обнаруженные при помощи «Чандры» имеют более темный голубой оттенок, по сравнению со звездами, наблюдаемыми в оптическом диапазоне.

Две научные работы, посвященные изучению рентгеновских двойных в галактике IC 10, увидели свет в выпуске журнала Astrophysical Journal за 10 февраля 2017 г.

суббота, 5 августа 2017 г.

Черные дыры могут порождать новые звезды

Черные дыры открыты астрономами уже давно, однако все еще являются крайне таинственными объектами. Астрономы выяснили, что черные дыры могут стать источником зарождения новых звезд. Ранее ученые наблюдали только обратный процесс, когда дыры поглощали ночные светила, но недавнее открытие подтвердило догадки исследователей о том, что они способны влиять на звездообразование. Как пишет научный обозреватель журнала ToDay News Ufa, доказательства были найдены в 600 млн. лет от Млечного Пути, где столкнулись две галактики. Здесь ученые обнаружили одну из сверхмассивных черных дыр, извергавшую раскаленный газ, внутри которого были найдены молодые звезды, чей возраст не превышает и 10 млн. лет. Рассуждая о дальнейшей судьбе этих светил, ученые предполагают, что они покинут родную галактику и присоединятся к другой звездной системе, когда наберут достаточную скорость. В противном случае им придется обитать в межгалактическом пространстве.


В данный момент ученые продолжают наблюдать за необычными молодыми звездами. Они, как предполагается, могут таить в себе немало интересного.

воскресенье, 30 июля 2017 г.

Бледнеть очень быстро квазары заставляет «голод»

Две группы астрономов попытались выяснить, что заставляет квазары – одни из ярчайших объектов во Вселенной – терять свою яркость буквально за несколько лет. Свои статьи ученые выложили на портале препринтов ArXiv. Квазары – сверхмассивные черные дыры в центрах галактик – заметны на очень больших расстояниях. Источником их свечения астрономы считают аккреционные диски – вращающиеся вокруг квазаров массы нагретого вещества. Предполагается, что такая структура должна светиться на протяжении миллионов лет и плавно угасать за десятки тысяч лет. Но в 2014 году американские астрономы обнаружили квазар, который стал практически невидим менее чем за десять лет. После этого открытия ученые стали предлагать различные объяснения: квазар могло закрыть от наблюдателей массивное облако пыли или, возможно, за квазар приняли вспышку звезды, подошедшей слишком близко к черной дыре. Однако позднее астрономы заметили еще несколько квазаров, чья яркость снижалась даже быстрее, чем у открытого в 2014 году.


Авторы двух недавних исследований полагают, что причина снижения яркости квазаров – уменьшение количества газа и пыли в их аккреционных дисках. Одна группа ученых, которой руководил астроном из Научно-технического университета Китая Чжэньфэн Шэн, изучила свет десяти быстро «побледневших» квазаров в оптическом и инфракрасном диапазонах. Так как видимое излучение аккреционного диска вызывает свечение окружающей материи в инфракрасном диапазоне, тот факт, что интенсивность видимого изучения снизилась раньше, чем инфракрасного, говорит о том, что причиной его стала именно нехватка вещества в аккреционном диске.

Авторы другой статьи, написанной под руководством астронома из Льежского университета Дамьена Хатсемекерса, исследовали свет одного быстро погасшего квазара. Они хотели проверить, могла ли яркость снизиться из-за прохождения облака пыли. Если это действительно так, то значительная часть света квазара должна была стать поляризованной. Однако доля поляризованного света до и после снижения яркости не различается, то есть оно вызвано внутренними процессами в квазаре, а не облаком пыли.