اسپیتزر تلسکوپ نشان می دهد که زمان بندی دقیق از یک سیاه چاله رقص

سیاه چاله ها نیست ثابت در فضا; در واقع می توان آنها را کاملا فعال در جنبش های خود را. اما از آنجا که آنها به طور کامل تیره و نمی توان به طور مستقیم مشاهده آنها آسان نیست به مطالعه است. دانشمندان در نهایت نمیفهمد زمان بندی دقیق از پیچیده رقص بین دو سیاه چاله ها آشکار مشاهده جزئیات بیشتر در مورد ویژگی های فیزیکی از این مرموز کیهانی اشیاء.

این OJ 287 کهکشان میزبان یکی از بزرگترین سیاه چاله ها تا کنون یافت با بیش از 18 میلیارد برابر جرم خورشید ما است. در مدار این کرگدن یکی دیگر از سیاه چاله با حدود 150 میلیون برابر خورشید جرم است. دو بار در هر 12 سال کوچکتر سیاه چاله سقوط از طریق دیسک عظیم از گاز در اطراف آن بزرگتر همراه ایجاد یک فلش از نور روشن تر از یک تریلیون ستاره — روشن تر حتی از کل کهکشان راه شیری. نور 3.5 میلیارد سال طول می کشد تا به زمین برسد.

اما کوچکتر سیاه چاله مدار مستطیلی است نه دایره و آن را نامنظم: این تغییر موقعیت با هر حلقه در اطراف بزرگتر سیاه چاله و کج شده است نسبت به دیسک از گاز است. زمانی که کوچکتر سیاه چاله سقوط از طریق دیسک آن را ایجاد دو گسترش حباب از گاز داغ که حرکت به دور از دیسک در جهت مخالف و در کمتر از 48 ساعت سیستم به نظر می رسد به چهار برابر در روشنایی.

به دلیل نامنظم مدار سیاه چاله برخورد با دیسک در زمان های مختلف در هر 12 سال در مدار. گاهی اوقات عود به نظر می رسد به عنوان کمی به عنوان یک سال از هم جدا; بار دیگر به اندازه 10 سال از هم جدا. تلاش برای مدل مدار و پیش بینی زمانی که عود خواهد رخ می دهد در زمان دهه اما در سال 2010 دانشمندان یک مدل است که می تواند پیش بینی وقوع آنها را در حدود یک تا سه هفته است. آنها نشان داد که مدل درست بود پیش بینی ظاهر از شعله ور شدن در دسامبر 2015 به عرض سه هفته.

سپس در سال 2018 یک گروه از دانشمندان به رهبری Lankeswar دی یک دانشجوی کارشناسی ارشد در موسسه تاتا از تحقیقات بنیادی در بمبئی هند به چاپ یک مقاله با حتی بیشتر دقیق مدل آنها ادعا خواهد بود قادر به پیش بینی زمان آینده عود را به عرض چهار ساعت. در یک مطالعه جدید منتشر شده در مجله اختر فیزیک نامه, کسانی که دانشمندان در گزارش خود پیش بینی دقیق از شعله ور شدن رخ داده است که در جولای 31, 2019, تایید مدل درست است.

مشاهده است که شعله ور شدن تقریبا اتفاق نمی افتد. چون OJ 287 بود و در طرف مقابل خورشید از زمین از نظر همه تلسکوپهای روی زمین و در مدار زمین به سیاه چاله نمی خواهد آمد به نظر کسانی که تلسکوپ تا اوایل سپتامبر طولانی پس از شعله ور شدن بود پژمرده. اما این سیستم در نظر nasa’s Spitzer Space Telescope که آژانس بازنشسته در ماه ژانویه سال 2020 است.

پس از 16 سال از عملیات فضاپیما را در مدار قرار داده بود آن 158 میلیون مایل (254 میلیون کیلومتر) از زمین و یا بیش از 600 برابر فاصله بین زمین و ماه است. از این دیدگاه, اسپیتزر توانستند رعایت سیستم از تاریخ 31 ژوئیه (همان روز شعله ور شد و انتظار می رود به نظر می رسد) به اوایل ماه سپتامبر هنگامی که OJ 287 را تبدیل به قابل رؤیت برای تلسکوپ های روی زمین است.

“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 گفت:” Seppo Laine یک دانشیار کارکنان دانشمند در Caltech/IPAC در پاسادنا کالیفرنیا که نظارت اسپیتزر مشاهدات از سیستم. “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.”

امواج در فضا

دانشمندان به طور منظم مدل مدار اشیاء کوچک در منظومه شمسی ما مانند یک ستاره دنباله دار حلقه به دور خورشید در نظر گرفتن این عوامل که بیشتر به طور قابل توجهی نفوذ خود را حرکت. که ستاره دنباله دار به خورشید گرانش است که معمولا نیروی غالب اما کشش گرانشی سیارات نزدیک می تواند تغییر راه خود را بیش از حد.

برای تعیین حرکت از دو عظیم سیاه چاله ها بسیار پیچیده تر است. دانشمندان باید حساب عواملی که ممکن است تاثیر قابل توجهی کوچکتر اشیاء; رئیس در میان آنها چیزی به نام امواج گرانشی. انیشتین نظریه نسبیت عام توصیف گرانش به عنوان تاب برداشتن فضا توسط یک جسم را جرم است. هنگامی که یک شی حرکت می کند از طریق فضای تحریف را تبدیل به امواج. اینشتین پیش بینی وجود امواج گرانشی در سال 1916 اما آنها مشاهده نشد تا زمانی که به طور مستقیم 2015 توسط لیزر تداخل رصدخانه موج گرانشی (LIGO).

بزرگتر از یک شی را به توده های بزرگتر و بیشتر از انرژی امواج گرانشی را ایجاد می کند. در OJ 287 سیستم, دانشمندان انتظار امواج گرانشی به طوری که آنها می تواند انرژی کافی به دور از سیستم به میزان قابل تغییر کوچکتر سیاه چاله مدار — و در نتیجه زمان عود.

در حالی که مطالعات قبلی از OJ 287 باید اختصاص امواج گرانشی 2018 مدل دقیق ترین و در عین حال. با ترکیب اطلاعات جمع آوری شده از LIGO را تشخیص امواج گرانشی آن را برطرف پنجره که در آن شعله ور شدن است که انتظار می رود رخ می دهد به فقط 1 1/2 روز.

به پالایش بیشتر پیش بینی عود به فقط چهار ساعت, دانشمندان خورده بیشتر در مورد بزرگتر سیاه چاله ویژگی های فیزیکی. به طور خاص, مدل های جدید شامل چیزی به نام “بدون مو” قضیه از سیاه چاله ها.

منتشر شده در دهه 1960 توسط گروهی از فیزیکدانان که شامل استفان هاوکینگ قضیه باعث می شود یک پیش بینی در مورد ماهیت سیاه چاله “سطوح.” در حالی که سیاه چاله ها اصلا درست سطوح دانشمندان می دانند که وجود یک مرز در اطراف آنها فراتر از آن است که هیچ چیز-حتی نور — می تواند فرار. برخی از ایده های فرض میکنم که لبه بیرونی به نام افق رویداد می تواند پر از دست انداز و یا نامنظم, اما, بدون مو قضیه مسلم است که “سطح” هیچ ویژگی های چنین نه حتی مو (قضیه نام یک شوخی بود).

به عبارت دیگر اگر یکی بود به برش سوراخ سیاه و سفید از وسط در امتداد آن محور چرخشی سطح متقارن خواهد بود. (زمین محور چرخشی است که تقریبا کاملا تراز وسط قرار دارد با آن قطب شمال و جنوب. اگر شما قطع سیاره در نیمی که در امتداد محور و در مقایسه با دو نیمه, شما را پیدا کنید که سیاره ما است که عمدتا متقارن هر چند ویژگی های اقیانوس ها و کوه ها ایجاد برخی از تغییرات کوچک بین نیمه.)

پیدا کردن تقارن

در 1970s, Caltech استاد بازنشسته Kip Thorne توضیح داد که چگونه این سناریو — یک ماهواره در مدار عظیم سیاه چاله — به طور بالقوه می تواند نشان دهد که آیا سیاه چاله سطح صاف بود یا پر از دست انداز. به درستی پیش بینی کوچکتر سیاه چاله مدار با چنین دقت مدل های جدید پشتیبانی بدون مو قضیه به این معنی ما درک اساسی از این فوق العاده عجیب کیهانی اشیاء درست است. این OJ 287 سیستم به عبارت دیگر پشتیبانی از این ایده که سیاه چاله سطوح متقارن همراه خود را چرخشی محور.

پس چگونه صافی عظیم سیاه چاله سطح تاثیر زمان کوچکتر سیاه چاله مدار? که در مدار تعیین می شود عمدتا توسط جمعی از بزرگتر سیاه چاله است. اگر این رشد عظیم تر و یا ریختن برخی از آن بلند که به تغییر به اندازه های کوچکتر سیاه چاله مدار. اما توزیع جرم و همچنین مسائل. یک برآمدگی در یک طرف بزرگتر سیاه چاله خواهد تحریف فضای اطراف آن را متفاوت از اگر سیاه چاله متقارن بودند. که پس از آن که تغییر کوچکتر سیاه چاله مسیر آن را به عنوان مدار همراه آن و به میزان قابل تغییر زمان سیاه چاله برخورد با دیسک در شرایط خاص که در مدار.

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

اسپیتزر علم اطلاعات در ادامه به بررسی با علم جامعه از طریق داده های اسپیتزر بایگانی واقع در علم مادون قرمز بایگانی مستقر در IPAC در Caltech در پاسادنا. JPL موفق اسپیتزر ماموریت عملیات برای ناسا علوم ماموریت اداره در واشنگتن است. علم عملیات نیروهای امنیتی در مرکز علمی اسپیتزر در IPAC در Caltech. فضاپیمای عملیات بودند بر لاکهید مارتین فضا در Littleton, Colorado. کلتک موفق JPL ناسا برای.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد Spitzer, بازدید:

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de