воскресенье, 28 августа 2016 г.

Искусственная черная дыра создана в лаборатории

Идея о том, что черные дыры все-таки испускают какие-то частицы, существует с 1974 года, когда вычисления Стивена Хокинга с использованием квантовых методов показали, что черные дыры на самом деле "излучают" частицы в космос, а со временем должны и вовсе исчезнуть. Но реально подсчитать уровень этого излучения практически невозможно из-за расстояний, а поэтому излучение Хокинга оставалось гипотезой 42 года. Эксперимент Штенхауэра показал, что, скорее всего, Хокинг прав.


В своем эксперименте израильский физик создал симулированную "черную дыру", способную всасывать звук. Чтобы сделать это, Штенхауэр направил лазер, состоящий из атомов рубидия, через окружающую среду, охлажденную до абсолютного нуля. Атомы двигались быстрее скорости звука, поэтому звуку трудно проникнуть сквозь этот поток. "Это как плыть против течения, - объясняет Штенхауэр. - Если река течет быстрее, чем вы плывете, то вы все равно начинаете двигаться назад, хотя вам кажется, что плывете вперед". А это значит, что часть звука выталкивается из "черной дыры", что противоречит существующему сейчас научному консенсусу о том, что реально происходит в этих космических объектах.

Теория излучения Хокинга основана на существовании "виртуальных частиц", аналога частиц, вроде фотонов, описанных квантовой механикой. Если принять во внимание эксперимент Штенхауэра, вполне возможно, что в реальную черную дыру фотон засасывается, а его виртуальный партнер наоборот отбрасывается в космос. Именно это и предполагает теория Хокинга. Так что если результаты Штенхауэра выдержат проверку и следовательно будут найдены доказательства существования излучения, Стивен Хокинг может, наконец, получить свою первую нобелевскую премию. Статья Штенхауэра выложена для обозрения и рецензирования на arXiv.org. Первые рецензии уже поступили, как крайне позитивные, так и скептические.

пятница, 12 августа 2016 г.

История черной дыры, рассказанная космическими «кляксой» и «пузырем»

Две космические структуры демонстрируют признаки примечательного изменения в поведении сверхмассивной черной дыры, лежащей в далекой галактике. Используя данные, полученные при помощи космической рентгеновской обсерватории НАСА «Чандра» и других телескопов, астрономы собирают в единое целое сведения, которые предоставляет им наблюдение космической «кляксы» и газового пузыря, чтобы при помощи этих сведений получить представление о былой активности гигантской черной дыры и её влиянии на родительскую галактику.


«Зеленая клякса» (Green Blob), знаменитая космическая структура, которую также называют "Hanny"s Voorwerp" («Объект Ханни», нидерл.), расположена на расстоянии примерно 650 миллионов световых лет от Земли. Этот объект был открыт в 2007 г. нидерландской школьной учительницей Ханни ван Аркел в рамках citizen-science проекта (проекта наблюдений галактик с привлечением астрономов-любителей) под названием Galaxy Zoo.

Астрономы считают, что вспышка УФ и рентгеновского излучений, произошедшая на сверхмассивной черной дыре, расположенной в центре галактики IC 2497 (всего лишь 200000 световых лет от нас) перевела в возбужденное состояние атомы кислорода, находящиеся внутри газового облака, что и сообщило «Зеленой кляксе» её изумрудный оттенок. В настоящее время эта черная дыра медленно растет и уже не способна произвести достаточно излучения, чтобы вызвать свечение такой яркости.

Новые наблюдения, проведенные при помощи обсерватории «Чандра», демонстрируют, что эта черная дыра до сих пор производит большие количества энергии, хотя и не способна более вспыхнуть с такой яркостью, как «в молодости». Свидетельством таких изменений в активности черной дыры стал горячий газ, находящийся в центре галактики IC 2497, обнаруженный на снимках с продолжительной экспозицией, сделанных при помощи «Чандры». В центре источника рентгеновского излучения находится менее горячий газ, который ученые интерпретируют как большой газовый пузырь.

Астрономы считают, что этот пузырь мог быть сформирован в результате воздействия пары джетов, испускаемых черной дырой, на окружающий её раскаленный газ. Таким образом, черная дыра перешла от рассеивания энергии во все стороны к концентрированному выделению энергии в узких пучках, называемых джетами.