Μαύρες Τρύπες

Δροσος Γεωργιος · Φεβρουάριος 25, 2022

Ζευγάρι μελανών οπών θα ενωθεί εκρηκτικά εις σάρκαν μίαν

Κλειδωμένες σε ένα επικό κοσμικό βαλς 9 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, δύο υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες περιφέρονται η μία γύρω από την άλλη κάθε δύο χρόνια. Τα δύο ογκώδη σώματα έχουν το καθένα εκατοντάδες εκατομμύρια φορές τη μάζα του ήλιου μας και χωρίζονται από απόσταση περίπου πενήντα φορές εκείνης μεταξύ του Ήλιου και του Πλούτωνα (5,9 δισ. χιλιόμετρα).Όταν το ζεύγος σγχωνευθεί σε περίπου 10.000 χρόνια, η τιτάνια σύγκρουση θα ταρακουνήσει τον ίδιο τον χωροχρόνο, στέλνοντας βαρυτικά κύματα σε όλο το Σύμπαν.Σε μελέτη που δημοσιεύεται στο Astrophysical Journal Letters, ομάδα αστρονόμων από 11 Πανεπιστήμια και Ερευνητικά Κέντρα, μεταξύ των οποίων το Ινστιτούτο Αστροφυσικής του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ-ΙΑ) και το Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Κρήτης, ανακάλυψε τις υπερμεγέθεις μελανές οπές να περιφέρονται περιοδικά, ανά δυο έτη, μέσα στο κβάζαρ PKS 2131-021.Τα κβάζαρ, σύμφωνα με την ανακοίνωση του ΙΤΕ, είναι υπέρλαμπρα αντικείμενα στους πυρήνες γαλαξιών, όπου μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα καταβροχθίζει υλικό από έναν δίσκο σκόνης και αερίων που την περιβάλλει. Σε ορισμένα κβάζαρ, η υπερμεγέθης μαύρη τρύπα δημιουργεί έναν πίδακα που εκτοξεύεται με ταχύτητα κοντά σ’ αυτήν του φωτός. Οι αστρονόμοι, όπως επισημαίνεται στην ανακοίνωση, γνώριζαν ήδη ότι κάποια κβάζαρ θα μπορούσαν να φιλοξενούν δύο υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες όπου η μία περιστρέφεται γύρω από την άλλη, αλλά η εύρεση αποδεικτικών στοιχείων γι’ αυτό είχε αποδειχθεί δύσκολη ως τώρα.

«Οι περισσότεροι γαλαξίες, αν όχι όλοι, διαθέτουν τερατώδεις μαύρες τρύπες στους πυρήνες τους, συμπεριλαμβανομένου του Γαλαξία μας. Όταν οι γαλαξίες συγχωνεύονται, οι μαύρες τρύπες τους «βυθίζονται» στη μέση του νεοσύστατου γαλαξία και τελικά ενώνονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν μια ακόμη πιο τεράστια σε μάζα μαύρη τρύπα. Καθώς οι μαύρες τρύπες κινούνται σπειροειδώς η μία προς την άλλη, διαταράσσουν όλο και περισσότερο τον ιστό του χωροχρόνου, εκπέμποντας βαρυτικά κύματα, τα οποία προβλέφθηκαν για πρώτη φορά από τον ‘Αλμπερτ Αϊνστάιν πριν από περισσότερα από 100 χρόνια. Αν και, μέχρι στιγμής, δεν έχουν καταγραφεί βαρυτικά κύματα από περιστρεφόμενα ζεύγη τόσο μεγάλης μάζας, ο PKS 2131-021 παρέχει τον πιο πολλά υποσχόμενο στόχο» επισημαίνεται στην ανακοίνωση του ΙΤΕ.Η επιτυχία της ανακάλυψης του διδύμου αυτού, σύμφωνα με τους επιστήμονες οφείλεται σε παρατηρήσεις της εκπομπής ραδιοκυμάτων από το κβάζαρ PKS 2131-021, οι οποίες εκτείνονται σε περίοδο 45 χρόνων. Σύμφωνα με τη μελέτη, ένας ισχυρός πίδακας που προέρχεται από μία από τις δύο μαύρες τρύπες, μετακινείται μπρος-πίσω λόγω της τροχιακής κίνησης του ζεύγους. Αυτό προκαλεί περιοδικές αλλαγές στη φωτεινότητα του κβάζαρ. Πέντε διαφορετικά παρατηρητήρια κατέγραψαν αυτές τις ταλαντώσεις.«Το φως από τον PKS 2131-021 μεταβάλλεται όχι μόνο περιοδικά, αλλά και ημιτονοειδώς. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει ένα μοτίβο που μπορούμε να παρακολουθούμε συνεχώς με την πάροδο του χρόνου» αναφέρει ο συντονιστής του προγράμματος Tony Readhead, ομότιμος καθηγητής στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνια (Caltech) των ΗΠΑ και επίτιμο μέλος του Ινστιτούτου Αστροφυσικής στο ΙΤΕ, ο οποίος συγκρίνει το σύστημα του πίδακα που κινείται εμπρός και πίσω με ένα ρολόι που χτυπά, όπου κάθε κύκλος αντιστοιχεί στη διετή τροχιά των μαύρων οπών.Όπως υποστηρίζεται στην ανακοίνωση του ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας, η ανακάλυψη δεν θα ήταν δυνατή χωρίς τα υψηλής ποιότητας δεδομένα από ένα μεγάλο πρόγραμμα για τη μελέτη της εκπομπής ραδιοκυμάτων από μαύρες τρύπες, το οποίο λειτουργεί από το 2008. Χρησιμοποιώντας το ραδιοτηλεσκόπιο 40 μέτρων στην κοιλάδα Owens Valley της Καλιφόρνια για τη μελέτη του τρόπου με τον οποίο οι μαύρες τρύπες μετατρέπουν το υλικό με το οποίο «τρέφονται» σε πίδακες, το πρόγραμμα αποτελεί έναν από τους βασικούς άξονες της στενής συνεργασίας μεταξύ του Caltech και της ομάδας Αστροφυσικής στο Ινστιτούτο Αστροφυσικής του ΙΤΕ και στο Πανεπιστήμιο Κρήτης.«Το να μπορείς όχι μόνο να ανακαλύψεις μια τόσο ασυνήθιστη πηγή, αλλά και να καταλάβεις τις φυσικές διεργασίες που την παράγουν, ήταν ένα από τα πιο συναρπαστικά αποτελέσματα που προέκυψαν από αυτό το πρόγραμμα», ανέφερε η Βάσω Παυλίδου, καθηγήτρια του Τμήματος Φυσικής του Πανεπιστημίου Κρήτης και συνεργαζόμενη ερευνήτρια του ΙΤΕ-ΙΑ.Στη μελέτη αυτή συμμετείχαν επίσης ο Ιωάννης Λιοδάκης, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Φινλανδικό Κέντρο Αστρονομίας με την ESO, και διακεκριμένος διδάκτορας του Τμήματος Φυσικής του Πανεπιστημίου Κρήτης, και ο Sebastian Kiehlmann, μεταδιδάκτορας του Ινστιτούτου Αστροφυσικής του ΙΤΕ.

https://www.in.gr/2022/02/25/b-science/space/zeygari-melanon-opon-tha-enothei-ekriktika-eis-sarkan-mian/

Το επεξεργάστηκε Φεβρουάριος 25, 2022 ο Δροσος Γεωργιος

Δροσος Γεωργιος · Μάρτιος 4, 2022

Τελικά δεν υπάρχει μαύρη τρύπα σε απόσταση 1.000 έτη φωτός από τη Γη.

Επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα πως αυτό πίστευαν πως πρόκειται για μια μαύρη τρύπα μόλις 1.120 έτη φωτός από τη Γη, πρόκειται στην πραγματικότητα για ένα σύστημα δύο αστέρων που το ένα ρουφά το άλλο.Το κοσμικό αντικείμενο με την κωδική ονομασία HR 6819 εντοπίστηκε πρώτη φορά πίσω στη δεκαετία του 1980. Στην αρχή, οι επιστήμονες θεώρησαν ότι πρόκειται για ένα ενιαίο, γρήγορα περιστρεφόμενο αστέρι. Περαιτέρω παρατηρήσεις, όμως, δεκαετίες αργότερα έδειξαν ότι το υποτιθέμενο μοναχικό άστρο είχε κοντά του κι έναν στενό σύντροφο, ο οποίος περιφερόταν γύρω του μία φορά κάθε 40 ημέρες.Το 2020, ερευνητές στο Ευρωπαϊκό Νότιο Παρατηρητήριο (ESO) υποστήριξαν ότι το αστέρι τύπου Be θα έπρεπε να ταλαντώνεται περισσότερο, κάτι που δείχνει ότι μια επιπρόσθετη αόρατη μάζα ρίχνει το βάρος της, μια μαύρη τρύπα δηλαδή [Ανακαλύφθηκε η κοντινότερη στη Γη μαύρη τρύπα]. Έρευνες έκτοτε εξέφρασαν αμφιβολίες ότι πρόκειται για μια μαύρη τρύπα, λέγοντας, ωστόσο, ότι ο «σύντροφός» του θα μπορούσε να έχει πολύ μικρότερη μάζα από όση χρησιμοποίησαν στους υπολογισμούς τους.Εάν υπήρχαν τρία αντικείμενα – μια αόρατη μαύρη τρύπα, ένα κύριο άστρο κι άλλο ένα μικρότερο – η απόστασή τους θα ήταν σημαντική. Εάν υπήρχαν μόνο δύο αντικείμενα, τότε η απόσταση που τα χωρίζει θα έπρεπε να ήταν μικρότερη.Τα όργανα του τηλεσκοπίου VLT ανακάλυψαν ότι δεν υπήρχε τίποτα να λάμπει στην ευρύτερη απόσταση. Αντιθέτως, τα δύο άστρα βρίσκονται πολύ κοντά μεταξύ τους. Αυτό σημαίνει ότι στο συγκεκριμένο μοντέλο δεν υπάρχει ανάγκη για την παρουσία μιας μαύρης τρύπαςΠρόκειται για δύο συνηθισμένα δυαδικά άστρα, που το ένα έχει στραγγίσει το άλλο, σαν ένα κοσμικό βαμπίρ.«Τα ευρήματά μας για το δυαδικό σύστημα HR 6819 είναι πολύ συναρπαστικά, καθώς αποτελεί έναν τέλειο υποψήφιο για τη μελέτη του τρόπου με τον οποίο αυτός ο βαμπιρισμός επηρεάζει την εξέλιξη των ογκωδών αστέρων και, με τη σειρά του, τον σχηματισμό των σχετικών φαινομένων τους, συμπεριλαμβανομένων των βαρυτικών κυμάτων και των βίαιων εκρήξεων σουπερνόβα» ανέφεραν οι επιστήμονες.Η έρευνα δημοσιεύτηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Astronomy & Astrophysics και αποκαλύπτει πολλά για τους περίεργους τρόπους με τους οποίους λειτουργεί το Σύμπαν μας.

https://physicsgg.me/2022/03/03/τελικά-δεν-υπάρχει-μαύρη-τρύπα-σε-απόσ/

Δροσος Γεωργιος · Μάρτιος 8, 2022

Mαύρες τρύπες, άστρα νετρονίου και γαλαξίες «παράπλευρες απώλειες» της εισβολής στην Ουκρανία.

Το Γερμανικό Κέντρο Αεροδιαστήματος (DLR), η διαστημική υπηρεσία της Γερμανίας, ανακοίνωσε ότι στο πλαίσιο των κυρώσεων εναντίον της Ρωσίας για την εισβολή στην Ουκρανία διακόπτει άμεσα κάθε επαφή και συνεργασία με τη ρωσική διαστημική υπηρεσία Roscosmos. Αυτή η απόφαση είχε ως αποτέλεσμα να τεθεί εκτός λειτουργίας το διαστημικό τηλεσκόπιο eROSITA που αποτελεί κοινή αποστολή των δύο υπηρεσιών.Το eROSITA παρατηρεί και μελετά τις ακτίνες Χ στο Σύμπαν και στόχος της αποστολής είναι να πραγματοποιήσει μια μεγάλη... απογραφή. Οι επιτελείς της αποστολής θέλουν να δημιουργήσουν ένα λεπτομερή χάρτη των μαύρων τρυπών και των άστρων νετρονίων στο Σύμπαν, να ανακαλύψουν νέους γαλαξίες αλλά και να εντοπίσουν στοιχεία για τη μυστηριώδη σκοτεινή ενέργεια που σύμφωνα με τη κρατούσα θεωρία ευθύνεται για την επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος. Ένας από τους βασικούς στόχους της αποστολής είναι η χαρτογράφηση και παρατήρηση 100 χιλιάδων γαλαξιακών σμηνών.Το eROSITA εκτοξεύτηκε το 2019 και είναι το πρώτο διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων Χ ικανό να παρατηρεί ολόκληρο τον ουρανό και βρίσκεται σε ένα σημείο που έχει την πιο καθαρή θέα του Διαστήματος από άλλα διαστημικά τηλεσκόπια.

DLR

The eROSITA X-ray telescope - On the hunt for Dark Energy

Μέχρι την στιγμή που τέθηκε εκτός λειτουργίας το τηλεσκόπιο είχε ανακαλύψεις περίπου τρία εκατ. διαστημικά σώματα και κοσμικές δομές όπως οι γιγάντιες κοσμικές φυσαλίδες που υπάρχουν στο κέντρο του γαλαξία μας.

https://naftemporiki.gr/story/1839233/maures-trupes-astra-netroniou-kai-galaksies-parapleures-apoleies-tis-eisbolis-stin-oukrania

Δροσος Γεωργιος · Μάρτιος 19, 2022

Μαύρες τρύπες με μαλλιά επιλύουν (ξανά) το παράδοξο του Hawking.

Άλλη μια «λύση» στο παράδοξο της απώλειας πληροφοριών της μαύρης τρύπας που διατύπωσε για πρώτη φορά ο Steven Hawking.

Σύμφωνα με την γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, οι μαύρες τρύπες έχουν μόνο τρεις παρατηρήσιμες ιδιότητες: μάζα, σπιν και ηλεκτρικό φορτίο. Δεν υπάρχουν κάποια επιπλέον παρατηρήσιμα χαρακτηριστικά, όπως εξογκώματα, ανομοιομορφίες κ.λπ. (τα εποναμαζόμενα «τρίχες» ή «μαλλιά» της μαύρης τρύπας)

Οι μαύρες τρύπες είναι νεκρά άστρα που έχουν καταρρεύσει και το βαρυτικό τους πεδίο είναι τόσο ισχυρό που τίποτε, ούτε καν το φως, δεν μπορεί να διαφύγει από το εσωτερικό τους. Αυτό σημαίνει ότι μαζί με τα φωτόνια και τα σωματίδια που «καταβροχθίζονται» από αυτές, φαίνεται πως εξαφανίζονται για πάντα και οι πληροφορίες κωδικοποιούνται σε αυτά. Τούτο όμως δεν συμφωνεί με την θεμελιώδη θεωρία της κβαντικής φυσικής, σύμφωνα με την οποία η πληροφορία δεν μπορεί ποτέ να χαθεί, αλλά πάντοτε διατηρείται.Στη μια νέα έρευνα που δημοσιεύεται στο περιοδικό Physical Review Letters, οι Xavier Calmet και Stephen Hsu, υποστηρίζουν ότι έχουν επιλύσει το παράδοξο της χαμένης πληροφορίας δείχνοντας ότι οι μαύρες τρύπες έχουν μια ιδιότητα, ένα αποτύπωμα στο βαρυτικό τους πεδίο, που την ονομάζουν «κβαντικό μαλλί».

hairy_black_holes_2880x1620_lede.jpg?w=7

Ονόμασαν το αποτύπωμα «κβαντικό μαλλί» διότι η θεωρία τους αντικαθιστά την προηγούμενη ιδέα, το «θεώρημα χωρίς μαλλιά» που αναπτύχθηκε από τον John Archibald Wheeler την δεκαετία του 1960 (για την ακρίβεια η εικασία no-hair διατυπώθηκε για πρώτη φορά από τους John Wheeler και Remo Ruffini τo 1971 στο Physics Today). Αυτό που ήθελε να πει o Wheeler με το «δεν έχουν τρίχες ή μαλλιά» ήταν ότι οι μαύρες τρύπες δεν έχουν κάποια παρατηρήσιμα χαρακτηριστικά, όπως εξογκώματα, ανομοιομορφίες κ.λπ. Όταν μια μαύρη τρύπα σχηματίζεται από την κατάρρευση ενός άστρου, ο ορίζοντας των γεγονότων της καταλήγει σε ένα τέλειο σφαιρικό σχήμα χωρίς κανένα χαρακτηριστικό. Οι μαύρες τρύπες χαρακτηρίζονται από την μάζα, την ιδιο-στροφορμή και το ηλεκτρικό φορτίο τους. Εάν αυτές οι τιμές είναι ίδιες για οποιεσδήποτε δύο μαύρες τρύπες, είναι αδύνατο να τις ξεχωρίσουμε μεταξύ τους. Αυτό εννοούν όταν λένε πως οι μαύρες τρύπες δεν έχουν μαλλιά (ή τρίχες).Οι Calmet και Hsu στην εργασία τους με τίτλο «Quantum Hair and Black Hole Information» σε αντίθεση με το no hair θεώρημα, υποστηρίζουν ότι επιλύουν το παράδοξο του Hawking γεφυρώνοντας το χάσμα μεταξύ της γενικής σχετικότητας και της κβαντικής μηχανικής. Η έννοια του ‘κβαντικού μαλλιού’ επιτρέπει στις πληροφορίες που εισέρχονται σε μια μαύρη τρύπα να βγουν ξανά διαμέσου της ακτινοβολίας Hawking, χωρίς να παραβιαστεί καμία από τις σημαντικές αρχές της κάθε θεωρίας. Πρόκειται, σύμφωνα με τους συγγραφείς για μια απλή και κομψή λύση.Καλό είναι να επισημανθεί ότι έχουν δημοσιευθεί αρκετές μαθηματικές λύσεις για το παράδοξο της μαύρης τρύπας, αλλά δεν υπάρχουν – και μάλλον δεν θα υπάρξουν ποτέ- τα απαιτούμενα πειραματικά δεδομένα για να επιβεβαιωθεί κάποια από αυτές, αφού δεν μπορούμε να παρατηρήσουμε την εξάτμιση των μαύρων τρυπών. Παρ’ όλα αυτά οι εν λόγω μελέτες και οι συγγραφείς τους προβάλλονται από τα μέσα μαζικής ενημέρωσης. Έτσι, αφενός μεν κεντρίζεται το ενδιαφέρον του κοινού και αφετέρου οι ερευνητές γίνονται γνωστοί βελτιώνοντας την θέση τους, στον άγριο πολλές φορές, επαγγελματικό ανταγωνισμό της επιστημονικής κοινότητας.

https://physicsgg.me/2022/03/18/μαύρες-τρύπες-με-μαλλιά-επιλύουν-ξανά/

Δροσος Γεωργιος · Μάρτιος 22, 2022

Το μικρό ρομπότ, οι μαύρες τρύπες και η σπαγγετοποίηση.

spaghettification_from_nasas_imagine_the

Οι παλιρροϊκές δυνάμεις που δημιουργούνται από μια μαύρη τρύπα μπορεί να είναι τόσο ισχυρές ώστε να προκαλέσουν σε κάποιο αντικείμενο απεριόριστο τέντωμα – αυτό που είναι γνωστό ως μακαρονοποίηση ή σπαγγετοποίηση. H λεπτομερής ανάλυση αυτού του φαινομένου απαιτεί την χρήση της θεωρίας της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν.Θα κάνουμε μια υπόθεση. Έστω ότι στα σχολεία μέσης εκπαίδευσης διδασκόταν κάποιο σχετικό μάθημα που θα παρουσίαζε την εξέλιξη των άστρων, επομένως και το τελικό τους στάδιο, τις μαύρες τρύπες (το μάθημα θα μπορούσε να ονομάζεται π.χ. «Αστρονομία»). Τίθεται το εξής ερώτημα: στο πλαίσιο ενός τέτοιου μαθήματος θα ήταν δυνατόν να γίνει μια προσιτή παρουσίαση του φαινομένου της σπαγγετοποίησης, όπου τα πολύπλοκα μαθηματικά της θεωρίας του Αϊνστάιν να αντικατασταθούν με τις απλούστερες και πιο κατανοητές έννοιες της νευτώνειας βαρύτητας; Η απάντηση είναι μάλλον καταφατική.Το φαινόμενο της σπαγγετοποίησης, ένα από τα πιο ακραία φαινόμενα που προκαλούνται από την βαρύτητα μιας μαύρης τρύπας, έγινε ευρέως γνωστό από τον Stephen Hawking μέσα από το διάσημο βιβλίο του «Το χρονικό του χρόνου» που κυκλοφόρησε το 1988. Για να απεικονίσει αυτό το φαινόμενο, ο Hawking φαντάζεται έναν άτυχο αστροναύτη να πέφτει σε μια μαύρη τρύπα. Η βαρύτητα γίνεται πιο ισχυρή όσο πιο κοντά βρίσκεται κανείς στην μαύρη τρύπα. άστρο. Έτσι η δύναμη της βαρύτικής έλξης στα πόδια του ατρόμητου αστροναύτη θα ήταν μεγαλύτερη από τη δύναμη στο κεφάλι του. Η διαφορά αυτή θα επιμήκυνε το σώμα του και θα τον διαμέλιζε, μετατρέποντάς τον σε μια μακριά, λεπτή γραμμή υποατομικών σωματιδίων. Ένας αστροναύτης «τεντωμένος σαν μακαρόνι». Η εξήγηση αυτού του φαινομένου είναι απλή διαμέσου των παλιρροϊκών δυνάμεων, ένα βαρυτικό φαινόμενο που περιγράφεται απλούστερα στο πλαίσιο της νευτώνειας φυσικής, χωρίς τα πολύπλοκα μαθηματικά της θεωρία της σχετικότητας.

Παλιρροϊκές δυνάμεις

Σύμφωνα με τη νευτώνεια φυσική η βαρυτική δύναμη μεταξύ ενός σωματίου μάζας m και ενός ομογενούς σφαιρικού σώματος μάζας M είναι:

$F= \frac{Gm \, M}{r^{2}}$

όπου r η απόσταση του σωματιδίου από το κέντρο του σφαιρικού σώματος.

Στο παραπάνω σχήμα σημειώνονται οι δυνάμεις που ασκούνται σε τέσσερα σωματίδια μάζας m που βρίσκονται στα σημεία A, B, C, D, από το ομογενές σφαιρικό σώμα μάζας M>>m. Eίναι φανερό ότι τα σωματίδια στα σημεία Α και Β δέχονται διαφορετικού μέτρου δύναμη – η δύναμη στο Β είναι μεγαλύτερη από το Α – γεγονός που τα αναγκάζει να απομακρυνθούν μεταξύ τους (ακτινικές παλλιροιακές δυνάμεις). Από την άλλη, τα C και D, που βρίσκονται στην εγκάρσια κατεύθυνση, βιώνουν βαρυτικές δυνάμεις ίδιου μέτρου, αλλά με διαφορετικές κατευθύνσεις. Οι δυνάμεις αυτές αναγκάζουν τα σωματίδια να πλησιάσει το ένα το άλλο (εγκάρσιες
παλιρροιακές δυνάμεις).Aν τώρα θεωρήσουμε ότι τα σωματίδια Α, B, C, D ανήκουν σε οιοδήποτε στερεό αντικείμενο, συμπεραίνουμε ότι το αντικείμενο θα βιώσει ακτινικό τέντωμα και εγκάρσια συμπίεση καθώς θα πλησιάζει το μεγάλης μάζας σφαιρικό σώμα.

Άσκηση 1: Αν Δr είναι η απόσταση που φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, να δείξετε ότι το μέτρο της διαφοράς των ακτινικών δυνάμεων είναι: $\Delta F_{R}=F_{B}-F_{A}=\frac{2G\,M\,m\,\Delta r}{r^{3}} \, \,\, (1)$

Άσκηση 2: Αν ΔR είναι η απόσταση που φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, να δείξετε ότι η διαφορά των εγκάρσιων συνιστωσών των δυνάμεων $\vec{F}_{C}$ και $\vec{F}_{D}$ , σύμφωνα με το παρακάτω σχήμα έχει μέτρο: $\Delta F_{T}=F_{C,T}-(-F_{D, T})=\frac{G\,M\,m\,\Delta R}{r^{3}} \, \,\, (2)$

Ας εστιάσουμε τώρα τις επιπτώσεις των παλιρροϊκών δυνάμεων σε ένα μικρό ρομπότ μάζας 1kg και ύψους 1m που πέφτει σε μια μαύρη τρύπα. Στην περίπτωση αυτή θέτοντας Δr=ΔR=1m και m=1kg στις εξισώσεις (1) και (2), παιρνουμε: $\Delta F(N)=\frac{2G\,M}{r^{3}} =\Delta F_{R} (N)= 2 \Delta F_{T} \, \, \, (3)$ (Το Ν στην παρένθεση δηλώνει ότι η μονάδα μέτρησης της δύναμης είναι το 1 Newton).

Ας σημειωθεί ότι όταν το ρομπότ βρίσκετιαι στην επιφάνεια της Γης, τότε οι παλιρροϊκές δυνάμεις που δέχεται από την Γη, είναι πολύ μικρές, της τάξης των 10^-6Ν.

Τι θα συμβεί στο μικρό ρομπότ όταν θα πέφτει σε μια μαύρη τρύπα;

Για να περιγράψουμε τις παλιρροϊκές δυνάμεις που ασκούνται από μια μαύρη τρύπα στο μικρό ρομπότ, είναι βολικό να ξαναγράψουμε την εξ. (3) ως συνάρτηση της ακτίνας Schwarzschild (R_S=2GM/c²😞 $\,\, \Delta F(N)=\frac{R_{S}c^{2}}{r^{3}}=\frac{c^{2}/R_{S}^{2}}{r^{3}/R_{S}^{3}} \,\,\, (4)$

Η εξίσωση (4) δείχνει το μέγεθος των παλιρροϊκών δυνάμεων στην εξωτερική περιοχή μιας μαύρης τρύπας (r ≥ R_S). Είναι σημαντικό να τονιστεί ότι αν και η εξ. (4) συμπίπτει με το αποτέλεσμα που δίνει η γενική θεωρία της σχετικότητας, μια αυστηρή μαθηματική αντιμετώπιση του προβλήματος απαιτεί την θεωρία του Αϊνστάιν. Η νευτώνεια φυσική μας δίνει μόνο μια πρώτη προσέγγιση, το πλεονέκτημα της οποίας είναι η απλότητα, η οποία την καθιστά ιδιαίτερα χρήσιμη στο ‘υποθετικό μάθημα Αστρονομίας’.Αν θεωρήσουμε r=R_S παίρνουμε τις παλιρροϊκές δυνάμεις που ασκούνται στο μικρό ρομπότ στον ορίζοντα των γεγονότων της μαύρης τρύπας: $\Delta F(N)=\frac{c^{2}}{R_{S}^{2}} = \frac{c^{6}}{4G^{2}M^{2}} \,\,\, (5)$ Η παραπάνω εξίσωση μας δίνει ένα πρώτο μη αναμενόμενο (διαισθητικά) αποτέλεσμα: οι παλιρροϊκές δυνάμεις είναι πολύ μικρότερες όταν μια μαύρη τρύπα είναι τεράστια. Πρόκειται για μια άμεση συνέπεια του ότι η ακτίνα Schwarzschild είναι ανάλογη με τη μάζα της μαύρης τρύπας – μια θεμελιώδης πρόβλεψη της γενικής σχετικότητας.Αν και είναι δύσκολο να εξηγηθεί διαισθητικά η εξ. (5), μπορούμε να πούμε εν συντομία ότι οι παλιρροϊκές δυνάμεις είναι το νευτώνειο ισοδύναμο της καμπυλότητας του χωροχρόνου, που είναι η κεντρική έννοια της γενικής σχετικότητας.Η εξ. (5) εκφράζει το γεγονός ότι η καμπυλότητα στον ορίζοντα είναι αντιστρόφως ανάλογη της μάζας: όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα μιας μαύρης τρύπας, τόσο μικρότερη είναι η καμπυλότητα στον ορίζοντα.Οι μεγαλύτερες μαύρες τρύπες, οι λεγόμενες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, βρίσκονται στα κέντρα των περισσότερων γαλαξιών. Η μάζα μιας υπερμεγέθους τρύπας μπορεί να φτάσει τιμές της τάξης των 10¹⁰M_⊙ (όπου M_⊙ η μάζα του Ήλιου=2×10³⁰ kg) με ακτίνα Schwarzschild $R_{S} \sim 3 \times10^{13}m$ . Γι αυτές τις τιμές προκύποτει ότι στον ορίζοντα μιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας (r/R_S=1), οι παλιρροϊκές δυνάμεις είναι της τάξης των 10⁻¹⁰N. Πολύ μικρότερες από τις αντίστοιχες παλιρροιακές δυνάμεις στην επιφάνεια της γης. Επομένως οι υπερμεγέθεις τρύπες δεν δημιουργούν σπαγγετοποίηση, τουλάχιστον στην εξωτερική περιοχή του ορίζοντα των γεγονότων της.Τι συμβαίνει στις αστρικές μαύρες τρύπες των οποίων οι μάζες είναι πολλαπλάσιο της μάζας M_⊙ του ήλιου και με ακτίνα Schwarzschild $R_{S} \sim 3 \times10^{3}m$ ;Θεωρώντα πάλι r/R_S=1 προκύπτουν παλιρροϊκές δυνάμεις της τάξης των 10¹⁰N, που είναι 10¹⁶ φορές μεγαλύτερες από την παλιρροιακή δύναμη στην επιφάνεια της γης και 10²⁰ φορές μεγαλύτερες από τις αντίστοιχες των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών. Αυτή είναι μια κολοσσιαία δύναμη που θα διαμέλιζε το άτυχο ρομπότ. Στην πραγματικότητα, το μικρό ρομπότ θα σπαγγετοποιηθεί, πολύ πριν φτάσει στον ορίζοντα των γεγονότων.

Tρείς διαδοχικές θέσεις του μικρού ρομπότ καθώς πέφτει ελέυθερα σε μια μάυρη τρύπα

Πάντως ανεξάρτητα από τη μάζα ή το μέγεθος μιας μαύρης τρύπας, η σπαγγετοποίηση είναι αναπόφευκτη για κάθε αντικείμενο που πέφτει προς αυτή και το τελικό αποτέλεσμα είναι η μετατροπή του σε μια μακριά και λεπτή γραμμή υποατομικών σωματιδίων σαν μακαρόνι.

περισσότερες λεπτομέρειες (+ οι απαντήσεις των ασκήσεων) βρίσκονται ΕΔΩ: Jorge Pinochet, ‘The little robot, black holes, and spaghettification‘

https://physicsgg.me/2022/03/20/το-μικρό-ρομπότ-οι-μαύρες-τρύπες-και-η/

Δροσος Γεωργιος · Απρίλιος 14, 2022

Εντοπίστηκε ο πρόγονος μίας κολοσσιαίας μαύρης τρύπας στο πρώιμο Σύμπαν.

ESA/Hubble, N. Bartmann

Καλλιτεχνική απεικόνιση του κοσμικού σώματος GNz7q που αποκαλύπτει τη κοσμική δραστηριότητα στο πρώιμο Σύμπαν.

Zoom Into GNz7q

Διεθνής ομάδα ερευνητών πιστεύει ότι εντόπισε ένα κοσμικό αντικείμενο το οποίο χαρακτηρίζουν «πρόγονο μιας κολοσσιαίας μαύρης τρύπας» στο πρώιμο Σύμπαν. Η κρατούσα θεωρία αναφέρει ότι πριν από 13,8 δισ. έτη ένα φαινόμενο που ονομάστηκε Μεγάλη Έκρηξη προκάλεσε τη γέννηση του Σύμπαντος. Περίπου 750 εκατ. έτη μετά ένα παράξενο κοσμικό σώμα ξεκίνησε να δημιουργείται.Οι ερευνητές μελέτησαν δεδομένα που κατέγραψε το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και με δημοσίευση τους στην επιθεώρηση «Nature» αναφέρουν ότι πρόκειται για ένα σώμα που μοιάζει κάτι ανάμεσα σε γαλαξία και κβάζαρ τα οποία είναι η πυκνή άλως υλικών που περιβάλλουν τη συνήθως γιγάντια μαύρη τρύπα στο κέντρο ενός γαλαξία. Το κοσμικό σώμα που έλαβε την κωδική ονομασία GNz7q χαρακτηρίζεται από τους ερευνητές ως «πρόγονος μιας κολοσσιαίας μαύρης τρύπας».«Το διαστημικό σώμα που ανακαλύψαμε συνδέει δύο σπάνιους πληθυσμούς κοσμικών αντικειμένων, γαλαξίες που γεννούν με άστρα με ρυθμούς δεκάδες ή εκατοντάδες φορές ταχύτερα από τον συνήθη ρυθμό γέννησης άστρων σε γαλαξίες και υπέρλαμπρα κβάζαρ. Η ανακάλυψη ανοίγει ένα νέο μεγάλο δρόμο στη κατανόηση της γρήγορης ανάπτυξης κολοσσιαίων μαύρων τρυπών στο πρώιμο Σύμπαν» αναφέρει ο Σέιτζι Φουτζιμότο, επιστήμονας του φημισμένου Ινστιτούτου Νιλς Μπορ στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης που ήταν επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.Ο γαλαξίας στον οποίο εντοπίστηκε το GNz7q δημιουργήθηκε στην αυγή του αποκαλούμενου Κοσμικού Μεσαίωνα, την εποχή που διήρκεσε περίπου 700 εκατ. έτη μετά τη γέννηση του Σύμπαντος όπου δεν υπήρχαν κοσμικές διεργασίες τέτοιες τουλάχιστον που να παράγουν άστρα, γαλαξίες και τις υπόλοιπες δομές και αντικείμενα που γνωρίζουμε στο Σύμπαν. Σύμφωνα με τους ερευνητές ο γαλαξίας αυτός γεννούσε άστρα με ρυθμό 1,600 φορές μεγαλύτερο από αυτόν που παράγει άστρα ο δικός μας γαλαξίας. Ο κολοσσιαίος όγκος σκόνης που παρήγαγε η διαδικασία γέννησης άστρων θερμαινόταν από αυτά με αποτέλεσμα να εκπέμπουν μια έντονη λάμψη στο υπέρυθρο φάσμα του φωτός.Η ανακάλυψη εκτός των στοιχείων που προσφέρει για τις κοσμικές διεργασίες στο πρώιμο Σύμπαν αποκαλύπτει σημαντικά στοιχεία για τη σχέση των κβάζαρ με μαύρες τρύπες που έχουν μάζα εκατομμύρια ή και δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου.

HUBBLEEΗ ανακάλυψη εκτός των στοιχείων που προσφέρει για ρές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου.

https://naftemporiki.gr/story/1853648/entopistike-o-progonos-mias-kolossiaias-mauris-trupas-sto-proimo-sumpan-binteo

Δροσος Γεωργιος · Μάιος 6, 2022

Η μελωδία των μαύρων τρυπών.

Από το 2003 είναι γνωστό ότι η μαύρη τρύπα στο κέντρο του σμήνους των γαλαξιών του Περσέα, σε απόσταση 300 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη, τραγουδάει την ίδια νότα εδώ και 2,5 εκατομμύρια χρόνια. Οι αστρονόμοι εξηγούν το φαινόμενο θεωρώντας ότι τα κύματα πίεσης που εκπέμπονται από την μαύρη τρύπα, προκαλούν διαταραχές στο θερμό αέριο του σμήνους ισοδύναμες με ηχητικά κύματα. Οι συχνότητες αυτών των κυμάτων μετασχηματίζονται σε ακουστές συχνότητες, αν γίνουν 144-288 τετράκις εκατομμύρια φορές φορές υψηλότερες από την αρχική τους συχνότητα. Η NASA στο πλαίσιο της «Εβδομάδας Μαύρης Τρύπας» που διανύουμε (2-6 Μαΐου) μετέφρασε τα αστρονομικά δεδομένα της εν λόγω μαύρης τρύπας σε ήχο και παρουσίασε το παρακάτω αποτέλεσμα:

Κατά κάποιο τρόπο, αυτή η ηχοποίηση δεν μοιάζει με καμία από τις προηγούμενες (1, 2, 3, 4) διότι επανεξετάζει τα πραγματικά ηχητικά κύματα που ανακαλύφθηκαν σε δεδομένα του Παρατηρητηρίου ακτίνων Χ Chandra της NASA. Η δημοφιλής λανθασμένη αντίληψη ότι δεν υπάρχει ήχος στο διάστημα οφείλεται στο γεγονός ότι το μεγαλύτερο μέρος του διαστήματος στην ουσία κενό, οπότε δεν υπάρχει μέσο για τη διάδοση των ηχητικών κυμάτων. Όμως, ένα σμήνος γαλαξιών διαθέτει αρκετές ποσότητες αερίου που περιβάλλουν τις εκατοντάδες ή και χιλιάδες γαλαξίες του, προσφέροντας έτσι ένα μέσο για την διάδοση των ηχητικών κυμάτων. Η σάρωση της εικόνας στο παραπάνω βίντεο που μοιάζει με ραντάρ, μας επιτρέπει να ακούμε τα κύματα που εκπέμπονται προς διαφορετικές κατευθύνσεις. Στην οπτική εικόνα, το χρώματα μπλε και το μοβ, δείχνουν δεδομένα ακτίνων Χ που καταγράφηκαν από το Chandra.

Η μελοποίηση της θηριώδους μαύρης τρύπας Μ87

m87_black_hole_size_comparison_2x.png?w=

Εκτός από την μελωδία της μαύρης τρύπας το σμήνος γαλαξιών του Περσέα, κυκλοφορεί και η μελωδία μιας άλλης διάσημης μαύρης τρύπας, της μαύρης τρύπας στο κέντρο του γαλαξία M87. Έγινε διάσημη από το Event Horizon Telescope (EHT) το 2019. Στην περίπτωσή της χρησιμοποιήθηκαν αστρονομικά δεδομένα άλλων τηλεσκοπίων, όπως το Chandra, το Hubble της NASA και το Atacama Large Millimeter Array.

Η πιο φωτεινή περιοχή στα αριστερά της εικόνας είναι η θέση της μαύρης τρύπας και η δομή επάνω δεξιά είναι ένας πίδακας που παράγεται εξαιτίας της ύλης που πέφτει στην μαύρη τρύπα. Ο πίδακας παράγεται από υλικό που πέφτει στη μαύρη τρύπα. Εδώ η ηχοποίηση δεν προκύπτει από τα κύματα πίεσης όπως προηγουμένως, αλλά από την αντιστοίχιση κάθε μήκους κύματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας σε διαφορετικό εύρος ακουστικών τόνων. Τα ραδιοκύματα αντιστοιχίζονται στους χαμηλότερους τόνους, τα οπτικά δεδομένα στους μεσαίους και οι ακτίνες Χ που ανιχνεύονται από τον Chandra στους υψηλότερους τόνους. Το φωτεινότερο μέρος της εικόνας αντιστοιχεί στο πιο δυνατό τμήμα της ηχοποίησης, εκεί όπου οι αστρονόμοι εντοπίζουν την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα 6,5 δισεκατομμυρίων ηλιακών μαζών που απεικόνισε το EHT.

https://physicsgg.me/2022/05/05/η-μελωδία-των-μαύρων-τρυπών/

Δροσος Γεωργιος · Μάιος 6, 2022

Η NASA οπτικοποιεί τα πιο γνωστά συστήματα μαύρων τρυπών.

Άστρα που γεννήθηκαν με μάζα πάνω από 20 φορές μεγαλύτερη από την μάζα του Ήλιου τελειώνουν την ζωή τους ως μαύρες τρύπες. Όπως υποδηλώνει το όνομά τους, οι μαύρες τρύπες δεν εκπέμπουν φως από μόνες τους γιατί τίποτα δεν μπορεί να διαφύγει από αυτές, ούτε καν το φως. Μέχρι το 2015, όταν οι αστρονόμοι εντόπισαν για πρώτη φορά την συγχώνευση μαύρων τρυπών διαμέσου της ανίχνευσης των βαρυτικών κυμάτων, η βασική μέθοδος εντοπισμού τους ήταν η αναζήτησή τους ως μέλη δυαδικών συστημάτων, όπου αλληλεπιδρούσαν με το άστρο-σύντροφό τους. Και ο καλύτερος τρόπος για να γίνει αυτό ήταν να ψάχνουμε για ακτίνες Χ.Στο βίντεο που ακολουθεί παρουσιάζονται 22 δυαδικά συστήματα ακτίνων Χ που φιλοξενούν επιβεβαιωμένες μαύρες τρύπες. Το κάθε σύστημα παρουσιάζεται όπως το βλέπουμε από τη Γη, όπου η κίνηση επιταχύνεται κατά περίπου 22.000 φορές. Τα χρώματα των άστρων που κυμαίνονται από μπλε-λευκό έως κόκκινο εκφράζουν θερμοκρασίες από 5 φορές υψηλότερες έως 45% μικρότερες από την θερμοκρασία του Ήλιου μας. Στα περισσότερα από αυτά τα συστήματα, η ροή ύλης από το άστρο σχηματίζει έναν δίσκο προσαύξησης γύρω από την μαύρη τρύπα. Οι δίσκοι προσαύξησης φαίνονται με διαφορετικό συνδυασμό χρωμάτων επειδή έχουν υψηλότερες θερμοκρασίες από τα άστρα. Οι ίδιες οι μαύρες τρύπες φαίνονται μεγαλύτερες από ότι στην πραγματικότητα χρησιμοποιώντας σφαίρες σε μια κλίμακα που αντανακλά τις μάζες τους.

https://physicsgg.me/2022/05/03/η-nasa-οπτικοποιεί-τα-πιο-γνωστά-συστήματ/

Δροσος Γεωργιος · Μάιος 7, 2022

Ακούστε την ηχώ μιας μαύρης τρύπας.

MIT

Οι μαύρες τρύπες αποτελούν τα πιο μυστηριώδη αντικείμενα του Σύμπαντος και αν και τις τελευταίες δεκαετίες οι επιστήμονες έχουν καταφέρει να συλλέξουν πολλές πληροφορίες για αυτές εντούτοις η ύπαρξη και οι μηχανισμοί τους παραμένουν εν πολλοίς στη σφαίρα του αγνώστου.Ερευνητές του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης, του περίφημου MIT, ανέλυσαν δεδομένα που συνέλεξε το τηλεσκόπιο NICER που βρίσκεται εγκατεστημένο στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Το τηλεσκόπιο είναι σχεδιασμένο να εντοπίζει και να μελετά τις εκπομπές ακτινών Χ από μαύρες τρύπες και άστρα νετρονίου.Οι ερευνητές κατάφεραν να εντοπίσουν 26 συστήματα που αποτελούνται από μια μαύρη τρύπα και ένα άστρο το οποίο βρίσκεται σε τροχιά γύρω από αυτή. Κατά βάση οι μαύρες τρύπες αποσπούν με πιο αργό ή πιο γρήγορο ρυθμό την ύλη του άστρου αυξάνοντας με αυτό τον τρόπο τη μάζα τους. Η διαδικασία αυτή παράγει διαφόρων ειδών βίαια και πολλές φορές εξωτικά κοσμικά φαινόμενα.Οι ερευνητές έστρεψαν στη συνέχεια την προσοχή τους σε δέκα από αυτά τα δυαδικά συστήματα, αυτά που βρίσκονται πιο κοντά στη Γη και έχουν την μεγαλύτερη φωτεινότητα με στόχο να προσπαθήσουν να διακρίνουν μέσα από τα φαινόμενα που εξελίσσονται εκεί την ηχώ των μαύρων τρυπών. Κατάφεραν τελικά να εντοπίσουν την ηχώ που παράγεται από οκτώ από αυτά τα δυαδικά συστήματα.Με δημοσίευση τους στην επιθεώρηση «The Astrophysical Journal» οι ερευνητές αναφέρουν ότι τα οκτώ συστήματα αποτελούνται από μικρού μεγέθους μαύρες τρύπες με μάζα 5-15 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου και όλες «τρέφονται» με άστρα παρόμοια με τον Ήλιο. Οι ερευνητές κατάφεραν να διακρίνουν την ηχώ των μαύρων τρυπών και να την μετατρέψουν σε ηχητικά κύματα.Σημαντική διαπίστωση των ερευνητών είναι ότι η ηχώ σε όλα τα συστήματα παρά τις διαφορές στο μέγεθος των μαύρων τρυπών είναι παρόμοια κάτι που σημαίνει ότι και οι κοσμικές διεργασίες και φαινόμενα που παράγονται στο τοπικό περιβάλλον έχουν κοινά χαρακτηριστικά.

MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY (MIT)

Echoes of a black hole

Άλλη ενδιαφέρουσα διαπίστωση των ερευνητών είναι ότι με βάση τα ευρήματα τους ενισχύεται η θεωρία ότι οι μαύρες τρύπες εκτοξεύουν ύλη σε ασύλληπτες αποστάσεις και ότι η λειτουργία τους συμβάλει στον σχηματισμό και την μορφή που παίρνουν οι γαλαξίες.

https://naftemporiki.gr/story/1860244/akouste-tin-ixo-mias-mauris-trupas

Δροσος Γεωργιος · Μάιος 9, 2022

Εντοπίστηκε για πρώτη φορά αντιστροφή του μαγνητικού πεδίου στις μαύρες τρύπες.

NASA/Sonoma State University, Aurore Simonnet

Καλλιτεχνική απεικόνιση μια μαύρης τρύπας που βρίσκεται σε διαδικασία αντιστροφής μαγνητικού πεδίου.

Ομάδα ερευνητών με επικεφαλής επιστήμονες της NASA έκαναν μια νέα και ιδιαίτερα σημαντική ανακάλυψη για τη φύση και τους μηχανισμούς των πιο μυστηριωδών κοσμικών σωμάτων, των μαύρων τρυπών.Τα δεδομένα διαστημικών και επίγειων τηλεσκοπίων από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που υπάρχει στο κέντρο του γαλαξία 1ES 1927+654 ο οποίος βρίσκεται σε απόσταση 236 εκατ. ετών φωτός από τη Γη αποκαλύπτουν ένα άγνωστο μέχρι σήμερα φαινόμενο. Με δημοσίευση τους στην επιθεώρηση «The Astrophysical Journal» οι ερευνητές αναφέρουν ότι εντόπισαν εκπομπές ακτινών Χ από το κέντρο του γαλαξία, εκπομπές που είχαν μια πρωτοφανή «συμπεριφορά» με την οποία έρχονται αντιμέτωποι για πρώτη φορά οι επιστήμονες. Οι εκπομπές αυτές διακόπτονταν απότομα με τους ερευνητές να εκτιμούν ότι αυτό το φαινόμενο συνδέεται με την αντιστροφή του μαγνητικού πεδίου της μαύρης τρύπας.Το φαινόμενο παρατηρείται σε πλανήτες και συμβαίνει και στη Γη αλλά είναι η πρώτη φορά που φαίνεται πιθανό το φαινόμενο να συμβαίνει και στις μαύρες τρύπες.

NASA GODDARD

A Black Hole's Magnetic Reversal

Αν η εκτίμηση των ερευνητών αποδειχθεί ορθή θα ξεκινήσουν νέες μελέτες για να διαπιστωθεί πώς η μαγνητική αντιστροφή στις μαύρες τρύπες επηρεάζει τους μηχανισμούς τους και γενικότερα το τοπικό περιβάλλον στο οποίο βρίσκονται. Θα προστεθεί έτσι ένα ακόμη κομμάτι στο παζλ της ύπαρξης των μαύρων τρυπών.

https://naftemporiki.gr/story/1860737/entopistike-gia-proti-fora-antistrofi-tou-magnitikou-pediou-stis-maures-trupes-binteo

Δροσος Γεωργιος · Μάιος 13, 2022

Φωτογράφισαν την μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία μας!

(νεώτερη ενημέρωση 12/5/2022)

Αυτή είναι η πρώτη εικόνα της τεράστιας μαύρης τρύπας στο κέντρο του Γαλαξία μας (Τοξότης A* ή Sgr A* για συντομία):

Είναι η πρώτη άμεση οπτική απόδειξη ύπαρξης αυτής της μαύρης τρύπας. Καταγράφηκε από το Τηλεσκόπιο Ορίζοντα Γεγονότων (EHT), μια συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων σε διάφορα μέρη της Γης που αποτελούνν ένα εν δυνάμει ενιαίο τηλεσκόπιο στο «μέγεθος της Γης». Το τηλεσκόπιο πήρε το όνομά του από τον «ορίζοντα γεγονότων», το όριο της μαύρης τρύπας πέρα από το οποίο δεν μπορεί να διαφύγει ούτε το φως.Αν και δεν μπορούμε να δούμε την ίδια τη μαύρη τρύπα, η ύπαρξή της αποκαλύπτεται από το αέριο που ακτινοβολεί γύρω της – την σκοτεινή κεντρική περιοχή (που ονομάζεται σκιά) περιβαλλόμενη από μια δακτυλιοειδή φωτεινή δομή. Το φως φαίνεται να κάμπτεται από την ισχυρή βαρύτητα της μαύρης τρύπας, η οποία έχει μάζα πάνω 4 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο μας.

Εστιάζοντας στην μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία μας:

Σύγκριση των μεγεθών των δυο μαύρων τρυπών (M87*και Sgr A*) που απεικόνισε το Event Horizon Telescope (EHT):

Η μαύρη τρύπα M87*, στο κέντρο του γαλαξία Messier 87, και η μαύρη τρύπα Sagittarius A* (Sgr A*), στο κέντρο του Γαλαξία μας. Στην εικόνα φαίνεται το μέγεθος της τροχιάς του Ερμή, του Πλούτωνα και η τωρινή θέση του διαστημικού σκάφους Voyager – το πιο μακρινό διαστημικό σκάφος από τη Γη. Η μαύρη τρύπα M87*, που βρίσκεται σε απόσταση 55 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη, είναι μια από τις μεγαλύτερες γνωστές μαύρες τρύπες. Η μαύρη τρύπα Sgr A*, βρίσκεται σε απόσταση 27000 έτη φωτός από τη Γη, και έχει μάζα περίπου 4,3 εκτατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο. Οι δύο μαύρες τρύπες μοιάζουν εντυπωσιακά, παρόλο που η μαύρη τρύπα του γαλαξία μας έχει μικρότερο μέγεθος και μάζα. Έχουμε δύο εντελώς διαφορετικούς τύπους γαλαξιών και δύο πολύ διαφορετικές μάζες μαύρων τρυπών, αλλά οι εικόνες τους μοιάζουν εκπληκτικά.

Η κίνηση της ύλης κοντά στην μαύρη τρύπα Sgr A*

Η «φωτογραφία» της μαύρης τρύπας του Γαλαξία μας εκτός του ότι μας επιβεβαιώνει (για άλλη μια φορά) ότι η θεωρία της βαρύτητας του Αϊνστάιν λειτουργεί πολύ καλά, αποδεικνύει ότι η μαύρη τρύπα περιστρέφεται και ότι ο άξονας περιστροφής της κατευθύνεται περισσότερο προς τη Γη, παρά προς τον άξονα περιστροφής του Γαλαξία μας.Οι επιστημονικές εργασίες που βρίσκονται πίσω από την νέα φωτογραφία της ερευνητικής ομαδας του EHT δημοσιεύονται σήμερα στο περιοδικό The Astrophysical Journal Letters.

διαβάστε περισσότερα:

European Southern Observatory: Astronomers reveal first image of the black hole at the heart of our galaxy
Institute of Advanced Studies: Astronomers reveal first image of the black hole at the heart of our galaxy
Max-Planck-Institut für Radioastronomie: Astronomers reveal first image of the black hole at the heart of our galaxy
National Astronomical Observatory of Japan: link
National Radio Astronomy Observatory: Astronomers reveal first image of the black hole at the heart of our galaxy
National Science Foundation: We got it! Astronomers reveal first image of the black hole at the heart of our galaxy

Additional material

Map of the EHT collaboration including all telescopes and institutions participating at the observing campaign (credit: Jan Roeder, MPIfR)
Video: Meet Sgr A*: Zooming into the black hole at the centre of our galaxy (European Southern Observatory)
Additional visuals can be found here.
https://physicsgg.me/2022/05/10/φωτογράφισαν-την-μαύρη-τρύπα-στο-κέντ/

Δροσος Γεωργιος · Μάιος 13, 2022

Τζέφρι Μπάουερ: O «φωτογράφος» της μαύρης τρύπας του γαλαξία μας μιλά στη «Ν»

Τον γύρο του κόσμου κάνει από χθες το απόγευμα η ανακοίνωση της φωτογράφησης της μαύρης τρύπας που βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία μας. Το επίτευγμα που έγινε με τη χρήση του Τηλεσκοπίου Ορίζοντα Γεγονότων (ΕΗΤ) είναι αποτέλεσμα προσπάθειας που διήρκεσε πέντε χρόνια και συμμετείχαν περισσότεροι από 300 ερευνητές 80 ερευνητικών φορέων πολλών χωρών.Λίγη ώρα μετά την ανακοίνωση αυτής της ιστορικής στιγμής για την αστρονομία και την επιστήμη γενικότερα η «Ν» επικοινώνησε με τον Τζέφρι Μπάουερ, Project Scientist του ETH ο οποίος επέβλεπε και συντόνιζε τους ερευνητές,«Αυτή η φωτογραφία είναι το τελικό αποτέλεσμα δεκαετιών έρευνας. Αποτελεί την πρώτη απευθείας εικόνα της μαύρης τρύπας στο κέντρο του γαλαξία μας και παρέχει ισχυρές αποδείξεις επιβεβαίωσης της θεωρίας της Γενικής Σχετικότητας του Αΐνστάιν» δήλωσε στη «Ν» ο Μπάουερ.Στην εικόνα που κατέγραψε το ETH διακρίνεται ο δακτύλιος κοσμικής ύλης που περιβάλλει τον Τοξότη Α*, την μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας που βρίσκεται σε απόσταση 27 χιλιάδων ετών φωτός από εμάς.Η μαύρη τρύπα που βρίσκεται στο κέντρο του δακτυλίου είναι φυσικά απόλυτα σκοτεινή και δεν υπάρχει τρόπος οπτικής καταγραφής της όμως από προηγούμενες μελέτες γνωρίζουμε ότι έχει μάζα περίπου 4 εκατ. φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου.

VIA REUTERS/EHT COLLABORATION/NATIONAL SCIEN

Αυτή είναι η πρώτη εικόνα από την μαύρη τρύπα που βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία μας. Η μαύρη τρύπα περιβάλλεται από ένα δακτύλιο κοσμικής ύλης που φωτοβολεί.

THE SECRETS OF THE UNIVERSE

Η πρώτη φωτογραφία μιας μαύρης τρύπας στο Σύμπαν είχε καταγραφεί και πάλι από το ETH πριν από τρία χρόνια και ήταν μια μαύρη τρύπα στον γαλαξία Μ87 που βρίσκεται σε απόσταση 54 εκατ. ετών φωτός από εμάς.Παρά το γεγονός ότι ο Τοξότης Α* βρίσκεται πολύ πιο κοντά στη Γη και άρα θεωρητικά ήταν πιο εύκολη δουλειά η φωτογράφηση του εντούτοις στην περιοχή που βρίσκεται η μαύρη τρύπα υπάρχει πολύ σκόνη η οποία δημιουργεί ένα πέπλο που εμποδίζει την παρατήρηση της.

https://naftemporiki.gr/story/1862303/tzefri-mpaouer-o-fotografos-tis-mauris-trupas-tou-galaksia-mas-mila-sti-n

Δροσος Γεωργιος · Μάιος 15, 2022

H νέα αποστολή του τηλεσκοπίου που φωτογραφίζει τις μαύρες τρύπες.

pweb.cfa.harvard.edu

Μια από τις συστοιχίες τηλεσκοπίων που συνθέτουν το τηλεσκόπιο EHT.

Το Τηλεσκόπιο Ορίζοντα Γεγονότων (Event Horizon Telescope - EHT) είναι μια μεγάλη συστοιχία τηλεσκοπίων αποτελούμενη από ένα παγκόσμιο δίκτυο ραδιοτηλεσκοπίων. Το ETH αρχικά στόχευσε την κολοσσιαία μαύρη τρύπα που βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία M87 σε απόσταση περίπου 55 εκατ. ετών φωτός από εμάς.Το 2019 το ETH κατάφερε να καταγράψει μια εικόνα αυτής της μαύρης τρύπας που έχει μάζα δισ. φορές μεγαλύτερο από αυτό του Ήλιου. Ήταν ένα τρομερό όσο και ιστορικό επίτευγμα αφού για πρώτη φορά είχαμε στη διάθεση μας οπτική καταγραφή του πιο μυστηριώδους αντικειμένου του Σύμπαντος, της μαύρης τρύπας. Το ETH παράλληλα στοχεύει και τον Τοξότη Α*, την μαύρη τρύπα που βρίσκεται στο κέντρο του δικού μας γαλαξία και έχει μάζα περίπου τέσσερα εκατ. φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιο

ASTRUM

What's special about the Event Horizon Telescope that imaged the M87* black hole?

Την Πέμπτη το απόγευμα τα στελέχη του ETH έδωσαν στη δημοσιότητα την πρώτη εικόνα από τον Τοξότη Α*. Όπως είπαν οι ερευνητές που παίρνουν μέρος σε αυτό το φιλόδοξο επιστημονικό πρόγραμμα αν και ο Τοξότης Α* είναι πολύ πιο κοντά από την μαύρη τρύπα στον M87 εντούτοις ήταν πιο δύσκολο εγχείρημα η καταγραφή κάποιας εικόνας επειδή περιβάλλεται από πυκνό πέπλο κοσμικής σκόνης. Τι γίνεται όμως από εδώ και πέρα; Ποιος είναι ο επόμενος στόχος του ETH; Η ερευνητική ομάδα που δραστηριοποιείται στο τηλεσκόπιο αναφέρει ότι η φωτογραφία του Τοξότη Α* και τα δεδομένα που προέκυψαν από την προσπάθεια καταγραφής της εικόνας ισχυροποιούν τη θεωρία της Γενικής Σχετικότητας του Αϊνστάιν. Όμως οι ερευνητές λένε ότι η διεξοδική ανάλυση των δεδομένων που προέρχονται από τις περιοχές που βρίσκονται πολύ κοντά στις μαύρες τρύπες είναι πιθανό να αποκαλύπτουν φαινόμενα και στοιχεία που να δημιουργούν ρωγμές στη θεωρία της Γενικής Σχετικότητας.«Η μελέτη αυτών των περιοχών μπορεί να μας δώσουν κάποια στοιχεία που να αποκαλύπτουν διαφορετικούς τρόπους με τους οποίους κατανοούμε τη βαρύτητα σύμφωνα με την θεωρία της Γενικής Σχετικότητας. Προς το παρόν δεν βλέπουμε κάποια ρωγμή σε αυτή την θεωρία πάντως» αναφέρει η Φεργιάλ Οζέλ, μέλος της ερευνητικής ομάδας του ETH.Επόμενος μεγάλος στόχος του τηλεσκοπίου είναι να καταγράψει τις δύο μαύρες τρύπες που κατάφερε να φωτογραφήσει σε βίντεο και να μπορέσουν έτσι να δούμε πως κινείται και μεταβάλλεται η ύλη γύρω από μια μαύρη τρύπα. Οι ερευνητές αναφέρουν ότι έχουν ήδη κάποιο σχετικό υλικό και δεδομένα αλλά χρειάζονται και άλλες παρατηρήσεις για να μπορέσει να υλοποιηθεί και αυτός ο στόχος κάνοντας έτσι άλλη μια ιστορική επιστημονική πρωτιά.

https://naftemporiki.gr/story/1862672/h-nea-apostoli-tou-tileskopiou-pou-fotografizei-tis-maures-trupes

Δροσος Γεωργιος · Ιούνιος 6, 2022

Οι μαύρες τρύπες δολοφονούσαν τους γαλαξίες τους στο νεαρό Σύμπαν.

Ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου Προηγμένων Επιστημών SOKENDAI στην Ιαπωνία μελέτησε δεδομένα του προγράμματος Cosmic Evolution Survey (COSMOS) και οδηγήθηκε στο συμπέρασμα ότι οι μαύρες τρύπες στο νεαρό Σύμπαν «δολοφονούσαν» τους γαλαξίες στους οποίους βρίσκονταν.Οι αστρονόμοι υποπτεύονταν ότι η ισχυρή ακτινοβολία που εκπέμπεται από την ύλη που στροβιλίζεται γύρω από υπερμεγέθεις τρύπες στα κέντρα γαλαξιών μπορούν να λειτουργήσουν… τοξικά. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία η ακτινοβολία από τις γιγάντιες μαύρες τρύπες στα κέντρα των γαλαξιών είτε καταστρέφουν τα μοριακά νέφη που αποτελούν το περιβάλλον στο οποίο δημιουργούνται τα άστρα είτε ωθούν τα νέφη αυτά έξω από τους γαλαξίες.Έχουν εντοπιστεί κάποιοι γαλαξίες, κατά βάση μεγάλοι ελλειπτικοί γαλαξίες, που έκαναν την εμφάνιση τους στην στο πρώιμο Σύμπαν και έχει διαπιστωθεί ότι η παραγωγή άστρων σε αυτούς σταμάτησε πολύ γρήγορα. Οι γαλαξίες αυτοί ονομάζονται «ερυθροί και νεκροί» επειδή όταν η παραγωγή άστρων σταματήσει τα μόνα άστρα που υπάρχουν σε αυτούς είναι οι αποκαλούμενοι ψυχροί ερυθροί αστέρες. Η ερευνητική ομάδα μελέτησε δεδομένα που έχουν καταγράψει ισχυρά επίγεια αλλά και διαστημικά τηλεσκόπια από γαλαξίες ηλικίας 9,5 δισ. ετών ως 12,5 δισ. ετών.Με δημοσίευση τους στην επιθεώρηση «The Astrophysical Journal» οι ερευνητές παρουσιάζουν στοιχεία που δείχνουν ότι γαλαξίες της πρώιμης φάση του Σύμπαντος οι οποίοι είχαν σταματήσει πολύ γρήγορα να παράγουν άστρα διαθέτουν μαύρες τρύπες στο κέντρο τους που παρουσιάζουν μεγαλύτερη δραστηριότητα από αυτή που έχουν οι μαύρες τρύπες σε συνομηλίκους γαλαξίες που η παραγωγή νέων άστρων ήταν απρόσκοπτη.Το εύρημα αυτό ενισχύει αν δεν επιβεβαιώνει την θεωρία για τη θανατηφόρο δράση των μαύρων τρυπών σε ολόκληρους γαλαξίες και όχι μόνο στις περιοχές που εκτείνεται το πανίσχυρο βαρυτικό τους βεληνεκές.

https://naftemporiki.gr/story/1869613/oi-maures-trupes-dolofonousan-tous-galaksies-tous-sto-nearo-sumpan

Δροσος Γεωργιος · Ιούνιος 6, 2022

Μια μαύρη τρύπα που φαίνεται σαν ντόνατ.

Κάθε χρόνο, την πρώτη Παρασκευή του Ιουνίου, στις ΗΠΑ γιορτάζουν την Εθνική Ημέρα Ντόνατ!

Η Εθνική Ημέρα Ντόνατ καθιερώθηκε το 1928 στο Σικάγο για να τιμήσουν τις γυναίκες του Στρατού Σωτηρίας που στάλθηκαν το 1917 στη Γαλλία για να βοηθήσουν στην πρώτη γραμμή του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου. Εκεί, μεταξύ άλλων διέδωσαν την λιχουδιά του ντόνατ στους στρατιώτες.Ενώ λοιπόν πολλοί ζαχαροπλάστες στις ΗΠΑ τιμούν την ημέρα αυτή προσφέροντας στον κόσμο δωρεάν ντόνατ, οι αστρονόμοι του διαστημικού τηλεσκοπίου ακτίνων Χ βρήκαν κι αυτοί τον τρόπο για να τιμήσουν την ημέρα. Πώς; Με ένα ηχοποιημένο βίντεο της πρόσφατης φωτογραφίας της τεράστιας μαύρης τρύπας στο κέντρο του Γαλαξία μας Sgr A* (Τοξότης A*), η οποία ως γνωστόν μοιάζει με ντόνατ. Στο βίντεο η εικόνα της μαύρης τρύπας σαρώνεται δεξιόστροφα με έναν τρόπο που θυμίζει ραντάρ. Οι αλλαγές στην ένταση του ήχου αντιπροσωπεύουν τις διαφορές στην φωτεινότητα που παρατήρησε το Event Horizon Telescope γύρω από τον ορίζοντα γεγονότων του Sgr A*. Το υλικό που βρίσκεται πιο κοντά στη μαύρη τρύπα κινείται πιο γρήγορα και αντιστοιχεί σε υψηλότερες συχνότητες ήχου:

https://physicsgg.me/2022/06/04/μια-μαύρη-τρύπα-που-φαίνεται-σαν-ντόνα/

Δροσος Γεωργιος · Ιούνιος 14, 2022

Ανακαλύφθηκε περιπλανώμενη μαύρη τρύπα στον γαλαξία μας.

ESA/Hubble, Digitized Sky Survey, Nick Risinger (s

Καλλιτεχνική απεικόνιση της περιπλανώμενης μαύρης τρύπας που εντοπίστηκε σε κοντινή απόσταση από τη Γη.

Γνωρίζαμε την ύπαρξη άστρων και πλανητών που εξαιτίας διαφόρων κοσμικών φαινομένων «αποκολλήθηκαν» από το σημείο στο οποίο δημιουργήθηκαν και από τα αστρικά και πλανητικά συστήματα στα οποία ανήκαν και περιπλανιούνται ολομόναχα στο Σύμπαν. Μάλιστα για κάποια άστρα υπάρχουν ενδείξεις ότι πραγματοποιούν διαγαλαξιακά ταξίδια ταξιδεύοντας όχι μόνο μέσα στον γαλαξία τους αλλά φεύγοντας από αυτόν και πηγαίνοντας σε κάποιον άλλο.Τα τελευταία χρόνια οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι υπάρχουν και μαύρες τρύπες με ανάλογη συμπεριφορά. Μάλιστα κάποιες εκτιμήσεις κάνουν λόγο για περίπου 100 εκατ. περιπλανώμενες μαύρες τρύπες μέσα στον γαλαξία μας αλλά είναι φυσικά εξαιρετικά δύσκολος ο εντοπισμός τους αφού οι ίδιες δεν είναι εντοπίσημες από μόνες τους ενώ δεν υπάρχει και ύλη που να αλληλεπιδρά γύρω τους για να εντοπιστούν όπως συμβαίνει με τις συμβατικές μαύρες τρύπες.Δύο ανεξάρτητες ερευνητικές μελέτησαν τα ίδια δεδομένα από επίγεια τηλεσκόπια και το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και εντόπισαν ένα μυστηριώδες κοσμικό σώμα που όλα δείχνουν ότι πρόκειται για μία περιπλανώμενη μαύρη τρύπα. Το μυστηριώδες κοσμικό σώμα τρύπα εντοπίστηκε σε απόσταση πέντε χιλιάδων ετών φωτός από τη Γη εντός της σπείρας Καρίνας-Τοξότη (που ονομάζεται επίσης σπείρα ή βραχίονας Τοξότης) του γαλαξία μας.Μια περιπλανώμενη μαύρη τρύπα στρεβλώνει τον χωροχρόνο γύρω από αυτή δημιουργώντας συνθήκες του φαινομένου που είναι γνωστό ως «βαρυτικός φακός». Πρόκειται για ένα φαινόμενο καμπύλωσης του φωτός κατά το οποίο το φως ενός κοντινότερου στον παρατηρητή κοσμικού σώματος (ενός άστρου, γαλαξία ή στην περίπτωση μας μιας μαύρη τρύπας) λειτουργεί ως μεγεθυντικός φακός επιτρέποντας του να δει ένα άλλο κοσμικό σώμα που «κρύβεται» πίσω τους σε πολύ πιο μακρινή απόσταση.Οι ερευνητές παρατήρησαν άστρα πίσω από αυτό το μυστηριώδες και αόρατο κοσμικό σώμα για αυτό και η εκτίμηση τους είναι ότι πρόκειται για μια μαύρη τρύπα. Όμως οι δύο ερευνητικές ομάδες έχουν κάνει διαφορετικές εκτιμήσεις όσων αφορά την μάζα αυτού το κοσμικού σώματος με την μια ομάδα να κάνει λόγο για ένα σώμα επτά φορές μεγαλύτερο από τον Ήλιο και την άλλη ομάδα να κάνει λόγο για ένα σώμα περίπου 2-4 φορές μεγαλύτερο από το μητρικό μας άστρο. Αυτή η ασυμφωνία στην μέτρηση του κοσμικού δημιουργεί κάποιες υποψίες ότι το σώμα αυτό να μην είναι τελικά μια μαύρη τρύπα αλλά ένα άστρο νετρονίου.Οι αστέρες νετρονίων είναι τα εξαιρετικά συμπιεσμένα απομεινάρια μεγάλων άστρων που έγιναν σουπερνόβα και είναι τα πιο πυκνά «κανονικά» αντικείμενα στο γνωστό σύμπαν (οι μαύρες τρύπες, από τεχνικής άποψης, έχουν μεγαλύτερη πυκνότητα, αλλά δεν θεωρούνται ακριβώς «κανονικά» αντικείμενα). Μία ποσότητα υλικού αστέρα νετρονίου μεγέθους κύβου ζάχαρης θα ζύγιζε 100 εκατομμύρια τόνους στη Γη. Ακόμη και αν έχουμε να κάνουμε τελικά με ένα άστρο νετρονίου η ανακάλυψη εξακολουθεί να θεωρείται ιδιαίτερα σημαντική.

https://naftemporiki.gr/story/1872181/anakalufthike-periplanomeni-mauri-trupa-ston-galaksia-mas

Δροσος Γεωργιος · Ιούνιος 16, 2022

Η πιο αχόρταγη μαύρη τρύπα του Σύμπαντος καταπίνει μια Γη κάθε δευτερόλεπτο (βίντεο).

NASA

Διεθνής ερευνητική ομάδα με επικεφαλής επιστήμονες της Σχολής Ερευνας Αστρονομίας και Αστροφυσικής του Εθνικού Πανεπιστημίου της Αυστραλίας ανακάλυψε μια κολοσσιαία μαύρη τρύπα η οποία φαίνεται ότι είναι ενεργή επί εννέα δισ. έτη και αυξάνει μόνιμα τον όγκο της σε όλο αυτό το χρονικό διάστημα απορροφώντας τεράστιες ποσότητες ύλης ασταμάτητα.Με άρθρο της στο διαδικτυακό αρχείο προδημοσιεύσεων arXiv η ερευνητική ομάδα αναφέρει ότι αυτή η μαύρη τρύπα βρίσκεται σε απόσταση περίπου επτά δισ. ετών φωτός και αυξάνει μόνιμα τον όγκο της εδώ και εννέα δισ. έτη. Σύμφωνα με τους ερευνητές αυτή η μαύρη τρύπα καταπίνει μια Γη κάθε δευτερόλεπτο έχοντας αποκτήσει μάζα τρία δισ. φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου. Είναι 500 φορές μεγαλύτερη από τον Τοξότη Α*, την τεράστια μαύρη τρύπα που βρίσκεται στο κέντρο του δικού μας γαλαξία. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι εκεί που βρίσκεται αυτή η μαύρη τρύπα υπήρξε σύγκρουση δύο μεγάλων γαλαξιών και αυτή η σύγκρουση τροφοδοτεί έκτοτε με αστείρευτες ποσότητες ύλης την μαύρη τρύπα.

WION

Fastest-growing black hole, with mass of 3 billion suns, discovered by astronomers | WION Originals

Ο γαλαξιακός πυρήνας (κβάζαρ) που τροφοδοτείται από την μαύρη τρύπα εκπέμπει επίσης κολοσσιαίες ποσότητες ενέργειας κάνοντας τον να έχει φωτεινότητα επτά χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από τη φωτεινότητα που έχουν συνολικά όλα τα άστρα του γαλαξία μας. Με τον όρο κβάζαρ οι επιστήμονες περιγράφουν τους εξαιρετικά λαμπρούς και μακρινούς ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες οι οποίοι εμφανίζονται στον παρατηρητή ως αστέρες και όχι σαν μεγάλης έκτασης κοσμικές δομές.Η ονομασία των κβάζαρ προέρχεται από το quasi-stellar που σημαίνει «παρόμοιος με αστέρα» και η ελληνική απόδοση τους είναι ημιαστέρες. Τροφοδοτούνται από τις κατά βάση υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που βρίσκονται στα κέντρα των γαλαξιών εκπέμποντας πολύ έντονο φως, πιο έντονο από το φως που εκπέμπει ολόκληρος ο γαλαξίας τους.

https://naftemporiki.gr/story/1873458/i-pio-axortagi-mauri-trupa-tou-sumpantos-katapinei-mia-gi-kathe-deuterolepto-binteo

Δροσος Γεωργιος · Ιούλιος 12, 2022

Ο καθηγητής Στέφανος Αρετάκης στην «Κ»: Ψάχνοντας τη γνώση στις μαύρες τρύπες

Μιλάει στην «Κ» ο καθηγητής Στέφανος Αρετάκης, οι ανακαλύψεις του οποίου αλλάζουν το τοπίο της επιστήμης

Βαθιά µέσα στο σύμπαν, στο εσωτερικό των μελανών οπών, κρύβονται τα μεγάλα μυστικά του κόσμου μας. «Μέσα τους κρύβεται το εύρος της αντοχής των πραγμάτων. Η αντοχή είναι καθοριστική ως έννοια για την ύπαρξή μας. Πόσα Ρίχτερ μπορεί να αντέξει ένα κτίριο; Σε ποια ταχύτητα γίνεται επικίνδυνο ένα όχημα; Πόσα βολτ σηκώνει ένα καλώδιο ή το ανθρώπινο σώμα; Πόσο αντέχει ένας άνθρωπος σε εχθρικό περιβάλλον;» λέει ο Στέφανος Αρετάκης, μία από τις ιδιοφυΐες που λάμπουν διεθνώς στον τομέα του, τα καθαρά μαθηματικά και τη Θεωρία της Σχετικότητας. Δύο πολύ σημαντικές ανακαλύψεις του για τις ακραίες μαύρες τρύπες, μόλις στα 20 του χρόνια και κάτι, πήραν το όνομά του. «Οι μαύρες τρύπες κρύβουν την αντοχή του χωροχρόνου και των φυσικών νόμων, όσα μπορεί να αντέξει το σύμπαν, ώστε να συνεχίσει να υπάρχει. Δύο πράγματα ενδέχεται να συμβαίνουν στο εσωτερικό των μελανών οπών. Είτε οι φυσικοί νόμοι που αποδεχόμαστε μέχρι τώρα δεν ισχύουν, καθώς δεν μπορούν να περιγράψουν τι ακριβώς συμβαίνει εκεί, δηλαδή οι ντετερμινιστικοί νόμοι καταρρέουν και τη μοναδικότητα αντικαθιστούν παράλληλα πολλαπλά σύμπαντα. Είτε οι φυσικοί νόμοι κατά κάποιον τρόπο εντός τους ισχύουν, δηλαδή η αιτιοκρατία (η πίστη ότι κάθε τι είναι αποτέλεσμα προηγούμενων γεγονότων) και η μοναδικότητα υφίστανται, αλλά ο χωροχρόνος έχει ένα επίσης μοναδικό τέλος. Κατά την εκδοχή αυτή, ό,τι εισχωρήσει μέσα στη μαύρη τρύπα, μετά έναν πεπερασμένο χρόνο, θα συνθλιβεί. Θα φτάσουμε σε μία ανωμαλία, όπου η καμπυλότητα του χωροχρόνου θα είναι άπειρη και τα πάντα θα συνθλιβούν, δεν θα υπάρχει, εκεί, καν ύπαρξη». Συμπερασματικά, «στο εσωτερικό των μαύρων τρυπών δοκιμάζονται οι αντοχές και τα θεμέλια όλων όσα απαρτίζουν το σύμπαν μας».

Ο καθηγητής Στέφανος Αρετάκης στην «Κ»: Ψάχνοντας τη γνώση στις μαύρες τρύπες-1

«Στο εσωτερικό των μαύρων τρυπών δοκιμάζονται οι αντοχές και τα θεμέλια όλων όσα απαρτίζουν το σύμπαν μας», λέει στην «Κ» ο 35χρονος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο Στέφανος Αρετάκης, ο οποίος θεωρεί ότι η υποτροφία του Ιδρύματος Μποδοσάκη πριν καν πάρει το πτυχίο του «ήταν η μέγιστη ευεργεσία που θα μπορούσε να μου γίνει».

Φαινόμενο

Ο Στέφανος Αρετάκης είναι μαθηματικό φαινόμενο. Τελείωσε το προπτυχιακό στην Ελλάδα σε ενάμιση χρόνο με 10 και πριν ακόμη ολοκληρώσει στο διδακτορικό του στο Κέμπριτζ, έπιασε την άκρη ενός πολύ σπουδαίου νήματος με τις ανακαλύψεις του, που άνοιξαν σε πληθώρα ερευνητών νέους επιστημονικούς δρόμους. Τις τελειοποίησε δημιουργώντας μια καινούργια κατεύθυνση στη θεωρητική φυσική. Βρέθηκε για λίγο στην Αθήνα, για την απονομή των επιστημονικών βραβείων του ιδρύματος Μποδοσάκη. Του απονεμήθηκε το βραβείο στον Τομέα των Βασικών Επιστημών, στον κλάδο των μαθηματικών.«Μαύρες τρύπες είναι χωρικά συμπαγείς περιοχές του χωροχρόνου όπου η βαρύτητα είναι τόσο ισχυρή, που ούτε σωματίδια ύλης, ούτε ακόμη και το φως δεν μπορεί να ξεφύγει από αυτές. Ο,τι πέσει μέσα τους, δεν ξαναβγαίνει ποτέ», λέει. Δηλαδή, ρουφάνε τα πάντα; «Nαι, ωστόσο, το πιο σημαντικό δεν είναι ότι οι μαύρες τρύπες ρουφάνε πράγματα, και η Γη και ο Ηλιος μας ρουφάνε, αλλά το ότι τα παγιδεύουν. Εμείς με έναν πύραυλο φεύγουμε από τη Γη… Οι μαύρες τρύπες συνήθως περιστρέφονται γύρω από τον εαυτό τους. Ακραίες είναι εκείνες που περιστρέφονται με τη μέγιστη στροφορμή», εξηγεί.Οι ακραίες μαύρες τρύπες ενδέχεται να διαταραχθούν από το πέρασμα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, την προσέγγιση κάποιου σώματος ή πεδίου, την πτώση πλανητών, όπως «η γαλήνια επιφάνεια της θάλασσας ταράσσεται όταν πέσει μέσα της μια πετρούλα. Ομως, ενώ η επιφάνεια της θάλασσας ύστερα από λίγο επανέρχεται στην προηγούμενη κατάσταση της απόλυτης γαλήνης, στις ακραίες μαύρες τρύπες μια ποσότητα της μεταβολής διατηρείται σταθερή και παραμένει έτσι για πάντα». Η ανακάλυψη αυτή ονομάστηκε «φορτίο Αρετάκη». Ακολούθησε μια δεύτερη ανακάλυψη, ότι ένα άλλο κομμάτι της μεταβολής «ούτε μηδενίζεται ούτε παραμένει σταθερό, αλλά αντίθετα αυξάνεται και φτάνει στο άπειρο». Αυτή η ιδιομορφία, αυτή η ανωμαλία, ονομάστηκε «αστάθεια Αρετάκη», που όχι μόνο συμβάλλει στην παρατήρηση των μελανών οπών και της εξέλιξής τους, αλλά και αλλάζει το τοπίο της επιστήμης. Και μια σημαντική λεπτομέρεια. Ολη αυτή η εντυπωσιακή πορεία μέσα από άγνωστα, πολύπλοκα και ριψοκίνδυνα μαθηματικά μονοπάτια, με πρωτοποριακές τεχνικές, συστήματα διαφορικών εξισώσεων και δύσκολες μετρήσεις των αποστάσεων μεταξύ γεγονότων στον χωροχρόνο πραγματοποιήθηκε μόνο με χαρτί και στιλό, χωρίς την παραμικρή χρήση υπολογιστή, ούτε καν για τη διεκπεραίωση πράξεων.Τα μαθηματικά ήταν για τον Στέφανο Αρετάκη, από τα παιδικά του χρόνια, ένα παιχνίδι σκέψης, με μόνους κανόνες αυτούς της λογικής. Κάτι που όχι μόνον απολάμβανε βαθιά, αλλά και χρησιμοποιούσε για να λύνει όλα τα καθημερινά του προβλήματα. Κατέστρωνε σενάρια, παρακολουθούσε νοερά την εξέλιξή τους και επέλεγε εκείνο που έδινε τη λύση. Οπως ακριβώς και στα μαθηματικά προβλήματα. Ακόμη το κάνει. Θεωρεί τα μαθηματικά κεντρικό μοχλό για την ανάπτυξη της ανθρωπότητας, «υπεισέρχονται παντού, σε όλα τα πεδία της ζωής, των επιστημών και της τεχνολογίας, του ψηφιακού κόσμου και της τεχνητής νοημοσύνης. Και μπορούν να δώσουν απαντήσεις για τον κόσμο μας».

Η λαχτάρα της ανακάλυψης

Στα 24 του, αποδέχθηκε τη θέση Veblen στο Πρίνστον, μια διπλή μεταδιδακτορική θέση ταυτόχρονα στο Πανεπιστήμιο και στο Ινστιτούτο Ανωτέρων Σπουδών όπου ήταν καθηγητής ο Αϊνστάιν. «Ηταν για μένα ό,τι πιο συγκλονιστικό θα μπορούσα να έχω». Στο Ινστιτούτο εργάστηκε τρία χρόνια πάνω στη γενική σχετικότητα και στη συνέχεια παρέμεινε στο Πανεπιστήμιο του Πρίνστον για ένα χρόνο ως επίκουρος καθηγητής. Επόμενος σταθμός το Πανεπιστήμιο του Τορόντο, όπου τα τελευταία επτά χρόνια διδάσκει και επιλύει ολοένα πιο δύσκολα προβλήματα, που οδηγούν σε ολοένα νέα αποτελέσματα, ή δίνει νέες απαντήσεις σε παλιά ερωτήματα. Είναι μόλις 35 ετών… Πατάει διαρκώς, σεμνός και άμεσος, πάνω σε ένα προσγειωμένο απλό σύμπαν καθημερινής χαράς. Της χαράς που φτερώνει ο ενθουσιασμός και η λαχτάρα της ανακάλυψης.Αυτή τη στιγμή ο κ. Αρετάκης, με εργαλείο τα παραπάνω ευρήματα, στα οποία έφτασε χρησιμοποιώντας εντελώς νέες μαθηματικές τεχνικές, ασχολείται με την ανίχνευση των ακραίων μελανών οπών. «Οπως από τα απόνερα που φτάνουν στην ακτή μπορούμε να αντιληφθούμε την παρουσία βαθιά στη θάλασσα ενός πλοίου που δεν βλέπουμε, έτσι και από τα “κύματα” που προκαλούνται όταν μια μελανή οπή διαταράσσεται και τα οποία φτάνουν σε εμάς μεταφέροντας την πληροφορία της αστάθειας, θα μπορούμε πιθανώς μελλοντικά να ανιχνεύσουμε την ύπαρξη μιας ακραίας μελανής οπής».

Η υποτροφία που του άνοιξε τον δρόμο για το Κέμπριτζ

Μικρός διάβαζε μαθηματικά με τον πατέρα του, καθηγητή μαθηματικών σε λύκειο. Εχασε για λίγο το ενδιαφέρον του, όμως στην Α΄ Γυμνασίου, εκπρόσωπος της Μαθηματικής Εταιρείας τούς μίλησε για τις Μαθηματικές Ολυμπιάδες, «κατάλαβα ότι υπάρχει πρωταθλητισμός και στα μαθηματικά, και κάτι άναψε ξανά μέσα μου». Εκτοτε δεν τα αποχωρίστηκε ποτέ. Του άρεσαν πολύ τα μαθηματικά του προπτυχιακού, το οποίο ολοκλήρωσε σε χρόνο ρεκόρ. «Σεπτέμβριο του 2004 μπήκα στο πανεπιστήμιο, Σεπτέμβριο του 2005 έκανα την αίτηση για μεταπτυχιακά στο Κέμπριτζ» –το πανεπιστήμιο έδινε στον πρώτο τη δυνατότητα αυτή– έχοντας εξεταστεί στα μαθήματα και των τεσσάρων ετών. Ακολούθησε τα θεωρητικά μαθηματικά στο μεταπτυχιακό, αλλά δεν είχε βρει ακόμη τον στόχο του. «Ημουν λίγο χαμένος, δεν ήξερα ακόμη τι μου άρεσε περισσότερο, ώσπου γνώρισα τον καθηγητή Μιχάλη Δαφέρμο, ο οποίος είχε φτάσει μόλις στο Κέμπριτζ. Είναι ό,τι πιο σημαντικό μου έχει συμβεί. Αν δεν είχα συναντήσει αυτόν τον άνθρωπο, η ζωή μου θα ήταν εντελώς διαφορετική. Μου είπε ότι ασχολείται με τη Σχετικότητα, τη βαρύτητα, τη χρήση της γεωμετρίας στην κατανόηση του σύμπαντος και όλα αυτά ακούστηκαν συγκλονιστικά στ’ αυτιά μου. Μου είπε ότι είχε μελετήσει εξονυχιστικά μη ακραίες μαύρες τρύπες, αλλά για τις ακραίες δεν είχε γίνει κάποια μελέτη, κι αν ήθελα να ασχοληθώ στο διδακτορικό. Η προοπτική με υπερενθουσίασε». Το οικονομικά ήταν πολύ δύσκολα για το πανεπιστήμιο και για την οικογένεια, «ο πατέρας ένας απλός καθηγητής, η μητέρα εκείνη την περίοδο άνεργη», οπότε έκανε αίτηση στο ίδρυμα Μποδοσάκη για υποτροφία, χωρίς μεγάλες ελπίδες, καθώς δεν είχε ακόμη πτυχίο, μόνο βεβαιώσεις καθηγητών, όμως ζήτησαν να τον συναντήσουν και του έδωσαν την υποτροφία – «ήταν η μέγιστη ευεργεσία που θα μπορούσε να μου γίνει». Και ο δρόμος για την περιπέτεια άνοιξε…Την περίοδο αυτή συνεργάζεται με ομάδα φυσικών από τις ΗΠΑ για την κατανόηση όσων σημάτων φτάνουν στη Γη, κάνοντας βουτιά στις προσομοιώσεις σε υπερυπολογιστές και στους αλγορίθμους. «Η τεχνητή νοημοσύνη θα βελτιώσει πολύ τη ζωή μας. Σήμερα έχω την Alexa στο σπίτι, που με φωνητικές εντολές ανοίγει τη γκαραζόπορτα, το φως, ρυθμίζει τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος, με συνδέει με τα άλλα δωμάτια, κάνει για μένα τα πάντα. Δεν είναι τίποτα μπροστά σε αυτό που θα ακολουθήσει, τη χρήση ρομπότ για τις δουλειές του σπιτιού, την οδήγηση αυτοκινήτων, αεροπλάνων, την πραγματοποίηση εγχειρήσεων. Μη επανδρωμένα σκάφη θα μεταφέρουν ρομπότ οπουδήποτε στον κόσμο για την παροχή ιατρικής ή άλλης βοήθειας, με μικρό κόστος. Τεράστιο όφελος για την ανθρωπότητα. Και όπως η σημερινή μεσαία τάξη ζει, κατά τη γνώμη μου, πολύ καλύτερα από τους αλλοτινούς βασιλιάδες, έτσι σε 30 ή 40 χρόνια άνθρωποι με χαμηλά εισοδήματα θα ζουν πολύ καλύτερα από σήμερα. Πάλι θα υπάρχουν πράγματα που λίγοι θα μπορούν να κάνουν, όπως ταξίδια στη Σελήνη, πάλι θα υπάρχουν φτωχοί και πλούσιοι, όμως οι φτωχοί θα ζουν πολύ καλύτερα».
Σκέφτεται να επιστρέψει στην Ελλάδα; «Κορυφαίοι νέοι Ελληνες επιστήμονες επιστρέφουν στην Ελλάδα, στην Κρήτη, τη Θεσσαλονίκη, την Πάτρα, τη Θεσσαλία, κάτι που αλλάζει τα πράγματα δραματικά». Ο ίδιος δεν το σκέφτεται ακόμη. Οι συνθήκες εργασίας στον Καναδά είναι εξαίρετες, «φεύγω από το τμήμα κάθε μέρα και πιο χαρούμενος, οι καθηγητές με τους οποίους συνεργάζομαι είναι άψογοι ως άνθρωποι, έχω ό,τι χρειάζομαι, δεν υπάρχουν τριβές, διαμάχες, αν κάποιος καθηγητής μείνει πίσω στην έρευνα, δεν λένε ότι δεν κάνει δουλειά, αλλά τι μπορούν να κάνουν για να τον βοηθήσουν. Ο Καναδάς είναι μια χώρα με ανθρώπους χαρούμενους, χωρίς συμπλέγματα. Εχει τα καλά της Ευρώπης και τα καλά της Αμερικής, θέλει να πρωτοπορεί όπως οι ΗΠΑ, διατηρώντας τις ευρωπαϊκές αρχές. Στον Καναδά δεν υπάρχει ιδιωτική υγεία, μόνο δημόσια. Ο δισεκατομμυριούχος έχει την ίδια περίθαλψη με τον άστεγο».

Η Ελλάδα με ακολουθεί παντού

Μολονότι ο Στέφανος Αρετάκης από τα 19 του ζει και διαπρέπει στο εξωτερικό, «η Ελλάδα με ακολουθεί σε όλη μου την πορεία». Τελείωσε το δημοτικό στην Ελλάδα, στο Παγκράτι, το γυμνάσιο, το λύκειο και το πανεπιστήμιο στην Πάτρα, όπου μετακόμισε η οικογένειά του. «Συνέχισα τις μεταπτυχιακές σπουδές μου στη Μεγάλη Βρετανία, αλλά έκανα το διδακτορικό με Ελληνα καθηγητή, τον διακεκριμένο Μιχάλη Δαφέρμο – έναν άνθρωπο «διαμάντι» που ήταν επιστημονικά συνεχώς από πάνω μου. Ακόμη, με ελληνική υποτροφία από το Ιδρυμα Μποδοσάκη, από το οποίο δέκα χρόνια αργότερα βραβεύτηκα. Ο βασικός συνεργάτης μου στο Τορόντο είναι επίσης Ελληνας, ο Σπύρος Αλεξάκης. Το ελληνικό στοιχείο παίζει καθοριστικό ρόλο στη ζωή μου. Η Ελλάδα με στήριξε στο εξωτερικό, η Ελλάδα με αναγνώρισε». Βέβαια, αυτή δεν είναι η μοναδική του διάκριση. Εχει λάβει βραβεία από το Ιδρυμα Σλόουν, τα Ιδρύματα Επιστημών της Αμερικής και του Καναδά, την Ακαδημία Αθηνών, διεθνείς ενώσεις μαθηματικής φυσικής.

https://www.kathimerini.gr/life/science/561948922/o-kathigitis-stefanos-aretakis-stin-k-psachnontas-ti-gnosi-stis-mayres-trypes/

Δροσος Γεωργιος · Ιούλιος 30, 2022

H ‘αστυνομία μαύρων τρυπών’ συνέλαβε μια αδρανή μαύρη τρύπα.

… έξω από τον Γαλαξία μας

Καλλιτεχνική απεικόνιση του συστήματος VFTS 243 στο Νεφέλωμα Ταραντούλα που βρίσκεται στον γειτονικό γαλαξία μας Μέγα Νέφος του Μαγγελάνου

Μια ομάδα φυσικών, γνωστή για την απόρριψη ανακαλύψεων μαύρων τρυπών, βρήκε μια μαύρη τρύπα – κατάλοιπο άστρου – στο Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνο. Σύμφωνα με τον Tomer Shenar, για πρώτη φορά, η ομάδα μας επικεντρώθηκε στην ανακάλυψη μιας μαύρης τρύπας, καί όχι στην απόρριψή της. Εντοπίσαμε μια «βελόνα στ’ άχυρα». Επιπλέον διαπιστώθηκε, ότι το άστρο από το οποίο προήλθε η μαύρη τρύπα εξαφανίστηκε χωρίς κανένα σημάδι ισχυρής έκρηξης.Η ανακάλυψη πραγματοποιήθηκε μετά από έξι χρόνια παρατηρήσεων με το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου (ESO). Η ερευνητική ομάδα υποστηρίζει ότι αυτή είναι η πρώτη «αδρανής» αστρικής μάζας μαύρη τρύπα που έχει ανιχνευθεί έξω από τον γαλαξία μας.Αυτές οι μαύρες τρύπες σχηματίζονται όταν τεράστια άστρα φτάνουν στο τέλος της ζωής τους και καταρρέουν από την βαρύτητά τους. Η μαύρη τρύπα θεωρείται «αδρανής» εφόσον δεν καταβροχθίζει ύλη π.χ. από γειτονικό άστρο, οπότε δεν εκπέμπεται ακτινοβολία Χ. Η μαύρη τρύπα που βρέθηκε έχει μάζα τουλάχιστον εννέα φορές την μάζα του Ήλιου μας και περιφέρεται γύρω από ένα θερμό, μπλε άστρο με μάζα 25 φορές μεγαλύτερη του Ήλιου.Οι αδρανείς μαύρες τρύπες είναι ιδιαίτερα δύσκολο να εντοπιστούν καθώς δεν αλληλεπιδρούν έντονα με το περιβάλλον τους.Για να βρεθεί η μαύρη τρύπα του συστήματος VFTS 243, μελετήθηκαν περίπου 1000 τεράστια άστρα στην περιοχή του Νεφελώματος Ταραντούλα του Μεγάλου Νέφους του Μαγγελάνου, αναζητώντας αυτά που θα μπορούσαν να έχουν μαύρες τρύπες ως συνοδούς. Το να αναγνωριστούν αυτοί οι συνοδοί ως μαύρες τρύπες είναι εξαιρετικά δύσκολο, καθώς υπάρχουν πολλές εναλλακτικές δυνατότητες.Ως ερευνητής που έχει απορρίψει πολλές πιθανές μαύρες τρύπες τα τελευταία χρόνια, ήμουν εξαιρετικά δύσπιστος σχετικά με αυτήν την ανακάλυψη, λέει ο Shenar. Όταν ο Tomer μου ζήτησε να ελέγξω ξανά τα ευρήματά του, είχα τις αμφιβολίες μου. Αλλά δεν μπορούσα να βρω μια εύλογη εξήγηση των δεδομένων εάν δεν περιελάμβαναν μια μαύρη τρύπα.Το αστέρι που σχημάτισε τη μαύρη τρύπα στο σύστημα VFTS 243 φαίνεται να έχει καταρρεύσει χωρίς να φήσει κάποιο σημάδι έκρηξης. Στοιχεία για ένα τέτοιο σενάριο «άμεσης κατάρρευσης» έχουν εμφανιστεί πρόσφατα, αλλά η μελέτη μας παρέχει αναμφισβήτητα μία από τις πιο άμεσες ενδείξεις. Κάτι που έχει μεγάλες συνέπειες στην θεωρία σχηματισμού μαύρων τρυπών.

https://physicsgg.me/2022/07/19/h-αστυνομία-μαύρων-τρυπών-συνέλαβε-μι/

Δροσος Γεωργιος · Αύγουστος 1, 2022

Μια μαύρη τρύπα κάνει ένα άστρο… σπαγγέτι (βίντεο)

NASA/CXC/M. Weiss

Σε απόσταση 215 εκατ. ετών φωτός από τη Γη στον αστερισμό του Ηριδανού βρίσκεται ένας σπειροειδής γαλαξίας. Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια (Μπέρκλι) με δημοσίευση τους στην επιθεώρηση «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society παρουσιάζουν τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων τους από την δραστηριότητα μιας μαύρης τρύπας που βρίσκεται σε αυτό τον γαλαξία.Η μαύρη τρύπα που υπολογίζεται ότι έχει μάζα ένα εκατ. φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου έχει εγκλωβίσει στα βαρυτικά της δίχτυα ένα άστρο και αποσπά την ύλη του. Το άστρο βρίσκεται πολύ κοντά στην μαύρη τρύπα και η νέα μελέτη αποκαλύπτει νέα στοιχεία για το πώς συμπεριφέρονται οι μαύρες τρύπες σε πολύ κοντινά σε αυτές κοσμικά σώματα και κυρίως πώς αποσπά από αυτά την ύλη τους. Μέχρι σήμερα οι επιστήμονες θεωρούσαν πώς η μαύρη τρύπα αποσπά και κυριολεκτικά ρουφάει την ύλη των άστρων, πλανητών ή άλλων κοσμικών δομών που βρίσκονται κοντά τους. Η νέα μελέτη δείχνει ότι σημαντικές ποσότητες της ύλης των… άτυχων κοσμικών σωμάτων δεν καταλήγει στην μαύρη τρύπα αλλά απλά διαχέεται στο διαστημικό κενό.Η συγκεκριμένη μελέτη κρίνεται ως ιδιαίτερα σημαντική επειδή εκτός των άλλων προσφέρει στοιχεία την αποκαλούμενη «παλιρροϊκή διατάραξη». Η βαρυτική έλξη της μαύρης τρύπας παραμορφώνει το κοσμικό σώμα ή την ύλη που έχει «συλλάβει». Το αντικείμενο παίρνει ένα σχήμα νήματος για αυτό και η επιστημονική κοινότητα ονόμασε το φαινόμενο «σπαγγετοποίηση» αφού η όλη διαδικασία μοιάζει σαν μεταμορφώνει το αντικείμενο σε μακαρόνι πριν τελικά το απορροφήσει ή το καταστρέψει. Έχουν γίνει κάποιες έμμεσες παρατηρήσεις του φαινομένου και δεν υπάρχουν ακόμη πολλά στοιχεία αυτό.Αυτή την φορά έχουμε το πιο κοντινό παράδειγμα που έχουν εντοπίσει και παρατηρήσει μέχρι σήμερα οι αστρονόμοι ενός αστρικού σώματος να γίνεται σπαγγέτι από τις τρομερές βαρυτικές δυνάμεις της μαύρης τρύπας.

BRIGHT SIDE

Black Hole Ate a Star Like Spaghetti, Watch What Astronomers Saw

Το φαινόμενο που παρατήρησαν οι ερευνητές έλαβε την κωδική ονομασία AT2019qiz έχει δημιουργήσει ένα νέφος αερίου η μελέτη του οποίου αποκαλύπτει πολλά ενδιαφέροντα δεδομένα για το τι συμβαίνει ανάμεσα στη μαύρη τρύπα και το άστρο φωτίζοντας τα άμεσα και έμμεσα φαινόμενα που προκαλούνται.

https://naftemporiki.gr/story/1884434/mia-mauri-trupa-kanei-ena-astro-spaggeti-binteo

Δροσος Γεωργιος · Αύγουστος 29, 2022

Λύθηκε το παράδοξο της μαύρης τρύπας;

Mαύρες τρύπες, σκουληκότρυπες, κβαντική σύμπλεξη, Αϊνστάιν, μυστηριώδεις νήσοi και μια νέα φυσική που βλέπει πως το εσωτερικό μιας μαύρης τρύπας βρίσκεται μυστικά και στο εξωτερικό της!

Νέες φιλόδοξες αλλά και αμφιλεγόμενες θεωρητικές προτάσεις για την επίλυση του παραδόξου των πληροφοριών που χάνονται στις μαύρες τρύπες, οι οποίες στην καλύτερη περίπτωση αποτελούν ένα σημείο εκκίνησης για μια πλήρη ερμηνεία των μαύρων τρυπών.

Οι μαύρες τρύπες είναι ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα στη φυσική. Επί δεκαετίες, οι φυσικοί προβληματίζονται για το τι συμβαίνει με οποιοδήποτε υλικό που πέφτει στο εσωτερικό της.Το πρόβλημα που βασανίζει τους φυσικούς ονομάζεται παράδοξο της πληροφορίας της μαύρης τρύπας. Όμως τα τελευταία χρόνια, οι επιστήμονες έχουν κάνει μια σημαντική ανακάλυψη που μπορεί τελικά να λύσει το παζλ και να μας δείξει πώς πραγματικά λειτουργούν οι μαύρες τρύπες.Για να κατανοήσουμε το παράδοξο, πρέπει να θυμηθούμε την μεγάλη έμπνευση που είχε ο Stephen Hawking το 1974. Ο Hawking συνειδητοποίησε ότι οι μαύρες τρύπες εξατμίζονται. Ακριβώς όπως το νερό σε μια λακκούβα εκτεθειμένη στον ήλιο, έτσι και μια μαύρη τρύπα θα συρρικνωθεί αργά, σωματίδιο με σωματίδιο, μέχρι να εξαφανιστεί εντελώς.Η ανακάλυψή του προήλθε από την κβαντική φυσική, η οποία μας δείχνει ότι ο κενός χώρος δεν είναι στην πραγματικότητα κενός. Αντ’ αυτού, ζεύγη των επονομαζόμενων εικονικών σωματιδίων αναδύονται συνεχώς από το κενό. Κάποια από αυτά τα ζεύγη προκύπτουν στο όριο μιας μαύρης τρύπας που ονομάζεται ορίζοντας των γεγονότων. Στην περίπτωση αυτή, μπορεί το ένα από αυτά να παγιδευτεί στον ορίζοντα ενώ το άλλο να διαφύγει μακριά από την μαύρη τρύπα μεταφέροντας ενέργεια. Τελικά, αυτή η ενέργεια που διαφεύγει συρρικνώνει τη μαύρη τρύπα στο τίποτα.Το μόνο πρόβλημα με αυτό το σενάριο είναι ότι αν οι μαύρες τρύπες μπορούν να καταστραφούν, τότε μπορούν να καταστραφούν και όλες οι πληροφορίες σχετικά με το τι έπεσε στο εσωτερικό τους. Αυτό φαίνεται να παραβιάζει έναν θεμελιώδη νόμο της φυσικής, ο οποίος λέει ότι οι πληροφορίες δεν μπορούν ποτέ να καταστραφούν. Τι λάθος υπάρχει;Για σχεδόν 50 χρόνια οι φυσικοί ταλαιπωρούνται από τον γρίφο αυτό. Όμως τα τελευταία χρόνια αποκαλύφθηκε μια πρωτόγνωρη λύση με σκουληκότρυπες. Θεωρητικά οι σκουληκότρυπες είναι γέφυρες στο χωροχρόνο που συνδέουν δύο μακρινά σημεία μέσω μιας παράκαμψης. Οι σκουληκότρυπες μπορεί να ακούγονται ως αποκύημα επιστημονικής φαντασίας, όμως είναι πραγματικές προβλέψεις της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν.Προσφάτως προέκυψε μια νέα ανακάλυψη για τις μαύρες τρύπες, όταν οι επιστήμονες εξέτασαν την πιθανότητα το εσωτερικό μιας μαύρης τρύπας να συνδέεται με το εσωτερικό μιας άλλης μαύρης τρύπας μέσω μιας σκουληκότρυπας. Μια τέτοια σύνδεση θα ήταν σπάνια, αλλά θεωρητικά εφικτή. Και σύμφωνα με τους κανόνες της κβαντικής φυσικής, ό,τι μπορεί να συμβεί συμβαίνει.Ένα σωματίδιο δεν ταξιδεύει απλώς κατά μήκος μιας συγκεκριμένης διαδρομής από το σημείο Α στο σημείο Β. Ακολουθεί όλες τις δυνατές διαδρομές – τρελό αλλά αληθινό! Το ίδιο φαίνεται να συμβαίνει και με τις μαύρες τρύπες. Όλες οι πιθανές περίεργες διαμορφώσεις του χωροχρόνου που θα μπορούσαν να συμβούν μέσα τους, συμπεριλαμβανομένων των σκουληκότρυπων, συμβαίνουν.Όταν οι φυσικοί πρόσθεσαν τις σκουληκότρυπες στην εικόνα, συνέβη ένα περίεργο πράγμα: οι πληροφορίες δεν χάνονταν. Βαθιά μέσα στο εσωτερικό των μαύρων τρυπών φαινόταν να περιέχονται ειδικές περιοχές που ονομάζονται νησιά. Αυτά τα νησιά είναι μέρος των μαύρων τρυπών αλλά και όχι. Κατά έναν περίεργο τρόπο, είναι τόσο μέσα όσο και έξω από τις μαύρες τρύπες, σαν να είναι μέρος της ακτινοβολίας που διαφεύγει που εξαντλεί τις μαύρες τρύπες με την πάροδο του χρόνου. Και μαζί τους διαφεύγουν και οι πληροφορίες που περιέχουν μέσα τους.Αυτές οι νέες ιδέες είναι αρκετά μπερδεμένες, ακόμη και για τους φυσικούς, οι οποίοι ανακαλύπτουν ότι ο κόσμος και η φύση της πραγματικότητάς μας είναι πολύ πιο περίεργα από ότι θα μπορούσαμε να φανταστούμε ποτέ.

Δείτε και το σχετικό βίντεο:

Αν αποζητάτε περισσότερες λεπτομέρειες, τότε μπορείτε να διαβάσετε το άρθρο του Scientific American με τίτλο: «How Physicists Cracked a Black Hole Paradox

https://www.scientificamerican.com/article/how-physicists-cracked-a-black-hole-paradox/

Δροσος Γεωργιος · Σεπτέμβριος 5, 2022

Το τραγούδι μιας Μαύρης Τρύπας.

Πρόσφατα η NASA, ο Εθνικός Οργανισμός Αεροναυτικής και Διαστήματος των ΗΠΑ, έδωσε στη δημοσιότητα ένα «αρχείο ήχου», δηλαδή ένα αρχείο ψηφιακών ηχητικών δεδομένων για απλά υπολογιστικά συστήματα, χάρη στο οποίο μπορούμε, πρώτη φορά, να ακούσουμε τους ήχους που υποτίθεται ότι παράγει η μαύρη τρύπα που έχει εντοπιστεί (από καιρό) στο κέντρο του σμήνους γαλαξιών του Περσέα, σε απόσταση πάνω από 240 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη (ακούστε εδώ την ‘μελωδία’ των μαύρων τρυπών)

Πόσο «μαύρες» είναι τελικά οι μαύρες τρύπες;

Οι μαύρες τρύπες αποτελούν, αναμφίβολα, ένα από τα πιο εξωτικά και αινιγματικά αντικείμενα του Σύμπαντος. Ο όρος «μαύρη τρύπα» εισάγεται το 1967 από τον κορυφαίο Αμερικανό αστρονόμο και θεωρητικό φυσικό Τζον Γουίλερ για να περιγράψει όχι μια τρύπα με την κυριολεκτική έννοια, αλλά τα γιγάντια και απρόσμενα «κενά» που προκύπτουν από τις τοπικές παραμορφώσεις του διαστημικού χωροχρόνου, όπως ακριβώς προέβλεπε η γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν.

Πράγματι, αυτές οι ασυνήθιστα «εσωστρεφείς» δομές δημιουργούνται όταν ένα πολύ μεγάλο άστρο, τουλάχιστον τρεις φορές μεγαλύτερο από τον δικό μας Ήλιο, εξαντλεί τα υλικά-ενεργειακά του αποθέματα, τα οποία τροφοδοτούν τις πυρηνικές αντιδράσεις που το συντηρούν, και έτσι καταρρέει με μία μεγάλη έκρηξη. Η μαύρη τρύπα εμφανίζεται, δηλαδή, στο σημείο του Διαστήματος όπου κάποτε υπήρχε μόνο ο πυρήνας ενός γιγάντιου άστρου, που στην τελική φάση της εξέλιξής του χάνει οριστικά τη μάχη ενάντια στη βαρύτητα, με αποτέλεσμα να καταρρεύσει και να συμπυκνωθούν τα υλικά του σε ένα σημείο του χωροχρόνου.Η πλήρης κατάρρευση ενός μεγάλου άστρου στον εαυτό του καμπυλώνει τοπικά τον χωρόχρονο και οδηγεί στη δημιουργία μιας «μαύρης τρύπας». Τα άστρα αυτά ονομάζονται από τους αστροφυσικούς «σουπερνόβα» –ελληνιστί, υπερκαινοφανείς αστέρες– και το εκρηκτικό τέλος τους είναι ένα από τα πιο εντυπωσιακά αστρονομικά φαινόμενα του Σύμπαντος.Πρόκειται για ένα απολύτως φυσικό αστρονομικό φαινόμενο, που όχι μόνο προβλέπεται αλλά και ως έναν βαθμό εξηγείται από τη γενική θεωρία της σχετικότητας που είχε διατυπώσει ο Αϊνστάιν ήδη από το 1915. Και όπως έδειξαν οι μετέπειτα αστρονομικές παρατηρήσεις, κάθε μαύρη τρύπα είναι τόσο πυκνή και παραμορφώνει τόσο πολύ το σημείο του χωροχρόνου όπου βρίσκεται, ώστε ακόμη και το φως δεν μπορεί να διαφύγει από το βαρυτικό της πεδίο: έχει γίνει πλέον αόρατη, και γι’ αυτό ονομάζεται «μαύρη».

Οι μαύρες τρύπες μπορούν να γίνουν «ορατές» μόνον έμμεσα: τα σύγχρονα και πολύ ισχυρά ραδιοτηλεσκόπια εντοπίζουν τη θέση τους βασιζόμενα αποκλειστικά στις επιδράσεις που ασκούν οι μαύρες τρύπες στα γειτονικά τους ουράνια σώματα. Χάρη σε αυτά τα φαινόμενα «αστρικού κανιβαλισμού» μάθαμε ότι μαύρες τρύπες υπάρχουν παντού στο διάστημα, κυρίως στο κέντρο των γαλαξιών. Για παράδειγμα, στο κέντρο του γαλαξία μας έχουν εντοπιστεί τουλάχιστον δύο μαύρες τρύπες. Κάτι που διαπιστώθηκε με έμμεσο τρόπο, παρατηρώντας την αδικαιολόγητα επιταχυνόμενη κίνηση των αστέρων γύρω από αυτές, καθώς και τις ασυνήθιστες ριπές ενέργειας ή ακτινοβολίας που εκπέμπονται όταν κάποια ογκώδη ουράνια σώματα πέφτουν μέσα τους.

Οι διάφορες παρατηρήσεις σχετικά με τη θέση, τη φύση και τη δυναμική των μαύρων τρυπών άρχισαν να συστηματοποιούνται θεωρητικά κατά τη δεκαετία του 1970, συμβάλλοντας στην αναθεώρηση κάποιων δογματικών απόψεων της Αστροφυσικής. Καθοριστικό για αυτήν την επιστημονική ανανέωση ήταν το έργο του Στίβεν Χόκινγκ, ο οποίος μελέτησε όσο κανένας άλλος τη δυναμική αυτών των φαινομένων. Οι πρωτοποριακές έρευνές του τον οδήγησαν τελικά στο να απορρίψει την καθιερωμένη στατική εικόνα των μαύρων τρυπών, ενώ κατόπιν απέκλεισε και την πιθανότητα να διαθέτουν αυτές οι δομές έναν αυστηρά προκαθορισμένο (εξαρχής) «ορίζοντα γεγονότων», που όπως υπέθεταν τότε τις περιβάλλει και εμποδίζει το φως να διαφεύγει από αυτές.Έτσι, το 2015, σε μια σημαντική ομιλία του στη Σουηδία, ο Χόκινγκ θα δηλώσει: «Οι μαύρες τρύπες δεν είναι και τόσο μαύρες όσο τις περιγράφουν. Δεν είναι οι αιώνιες φυλακές που θεωρούσαμε κάποτε ότι είναι. Τα πράγματα μπορούν να βγαίνουν από μία μαύρη τρύπα και, δυνητικά, να καταλήγουν σε ένα διαφορετικό σημείο του Σύμπαντος». Μια σαφής ένδειξη αυτού του γεγονότος είναι ότι οι αστροφυσικοί μπορούν να αναγνωρίζουν, να φωτογραφίζουν και, πιο πρόσφατα, να «ακούν» τις αλληλεπιδράσεις μιας μαύρης τρύπας με τα ουράνια σώματα που βρίσκονται στο άμεσο περιβάλλον της.

Όταν οι μαύρες τρύπες σπάνε τη… σιωπή τους

Πριν από έναν χρόνο, χάρη στα δεδομένα που συνέλεξαν μέσω των διαστημικών τηλεσκοπίων, όπως αυτά του διεθνούς δικτύου Event Horizon Telescope, οι αστροφυσικοί απέκτησαν μια σαφέστερη εικόνα τόσο για την ακριβή θέση στο διάστημα όσο και για το γενικό περίγραμμα ορισμένων μαύρων τρυπών. Όμως αυτές οι εντυπωσιακές οπτικές εικόνες, προϊόν πολυετών παρατηρήσεων και επεξεργασίας από περίπλοκα υπολογιστικά προγράμματα, είναι ακουστικά «βουβές»: δεν μας αποκαλύπτουν τίποτα για τους ήχους που ενδεχομένως παράγονται από τις κινήσεις αυτών των μαύρων γιγάντων και τις αλληλεπιδράσεις τους με άλλα ουράνια σώματα του γαλαξία!Μήπως, τελικά, αυτά τα εντυπωσιακά διαστημικά φαινόμενα δεν μπορούν να παράγουν ήχους αντιληπτούς από τον άνθρωπο; Τότε, όμως, πώς προέκυψαν οι διάφορες ηχητικές καταγραφές (που υπάρχουν στο Διαδίκτυο) για τις εκρήξεις υπερκαινοφανών αστέρων, για τα βαρυτικά κύματα ή, ακόμη, για τους «ήχους» που εκπέμπονται από τους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος;Συνήθως, δεν υπογραμμίζεται επαρκώς το γεγονός ότι όλοι αυτοί οι εντυπωσιακοί αλλά και απρόσμενα οικείοι ήχοι από το διάστημα δεν είναι «πραγματικοί», αλλά ένας τρόπος να αναπαριστούμε ακουστικά, δηλαδή να μεταφράζουμε τα ανιχνεύσιμα ηλεκτρομαγνητικά κύματα και τα βαρυτικά κύματα από το διάστημα σε ηχητικά κύματα, που μόνον «κατόπιν εορτής» είναι αντιληπτά από το ακουστικό μας σύστημα.Πράγματι, τα ηχητικά κύματα εκτός της Γης, που φτάνουν δηλαδή από το διάστημα, προκύπτουν από την εφαρμογή της «ηχοποίησης» (sonification): μία σχετικά νέα τεχνολογική μέθοδος ηχητικής αναπαράστασης όλων των διαθέσιμων πληροφοριών και των φυσικών παραμέτρων για μια σειρά από διαστημικά φαινόμενα που δεν είναι καθόλου εύκολο να οπτικοποιηθούν. Καταφεύγουμε στις τεχνικές ηχοποίησης για να πετύχουμε τη μετατροπή σε ακουστικές πληροφορίες των πολυάριθμων πληροφοριών που συλλέγονται από τα ραδιοτηλεσκόπια πάνω στη Γη ή από παρατηρητήρια στο διάστημα.Έτσι, το σύντομο ηχητικό απόσπασμα που δημιούργησαν οι επιστήμονες της NASA και δόθηκε στη δημοσιότητα πριν από μερικές ημέρες, βασίστηκε σε πραγματικές πληροφορίες που συλλέχθηκαν από τις αστρονομικές παρατηρήσεις της μακρινής μαύρης τρύπας, που βρίσκεται στο κέντρο του σμήνους γαλαξιών του Περσέα και επιπλέον έχει το πλεονέκτημα να μπορεί να ακούγεται από το ανθρώπινο αυτί.Συνήθως δεν τονίζεται επαρκώς το γεγονός ότι οι τόσο εντυπωσιακοί αλλά και απρόσμενα οικείοι «ήχοι» από το διάστημα δεν είναι πραγματικοί, αλλά ένας τρόπος για να αναπαραστήσουμε ακουστικά, δηλαδή να «μεταφράσουμε», σε ηχητικά κύματα, τα ηλεκτρομαγνητικά ή τα βαρυτικά κύματα, που προέρχονται από το διάστημα. Εκτός, όμως, από τη γνωστική αξία αυτών των «ηχοποιήσεων» για την Αστροφυσική και την Κοσμολογία, τα τελευταία χρόνια αυτές οι τεχνικές γνωρίζουν και ενδιαφέρουσες αισθητικές εφαρμογές σε διάφορα καλλιτεχνικά πεδία, όπως π.χ. των ψηφιακών τεχνών και της τέχνης του ήχουΣε σχέση με τις προηγούμενες ηχοποιήσεις άλλων διαστημικών αντικειμένων, αυτή η τελευταία έχει την ιδιαιτερότητα ότι βασίζεται, εν μέρει, σε κάποια πραγματικά ακουστικά κύματα. Ωστόσο, ακόμη κι αν μπορούσαμε να ταξιδέψουμε μέχρι το κέντρο του σμήνους του Περσέα, όπου βρίσκεται η μαύρη τρύπα, δεν θα ακούγαμε ποτέ το σκοτεινό της τραγούδι, επειδή η πραγματική συχνότητά του είναι υπερβολικά χαμηλή για να γίνει αντιληπτή από το ανθρώπινο ακουστικό σύστημα.Συνεπώς, για να κάνουν τον ήχο της μαύρης τρύπας ακουστικά ανιχνεύσιμο, οι επιστήμονες όφειλαν να αυξήσουν τρισεκατομμύρια φορές τη συχνότητά του. Και αυτό ακριβώς έκαναν. Με όρους της οικείας μουσικής κλίμακας, ενώ τα ηχητικά κύματα που εξέπεμπε η μαύρη τρύπα υπολόγισαν ότι είναι 57 οκτάβες κάτω από το Ντο, ανέβασαν, μέσω της ηχοποίησης, τη συχνότητά τους κατά 58 οκτάβες πάνω από την πραγματική τους συχνότητα. Μόνο χάρη σε αυτές τις ανθρώπινες παρεμβάσεις μπορούμε όλοι να ακούσουμε τους ήχους που υποτίθεται ότι εκπέμπει η μαύρη τρύπα.

Για να ακούσετε τη συγκεκριμένη ηχοποίηση της NASA: New NASA Black Hole Sonifications with a Remix | NASA

https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/new-nasa-black-hole-sonifications-with-a-remix.html
Μπορείτε επίσης να ακούσετε τις προηγούμενες ηχοποιήσεις της NASA στον διαδικτυακό τόπο «A Universe of Sound» https://chandra.si.edu/sound/

https://chandra.si.edu/sound/

https://physicsgg.me/2022/09/05/το-τραγούδι-μιας-μαύρης-τρύπας/

Δροσος Γεωργιος · Οκτώβριος 26, 2022

Ανακαλύφθηκε μια μαύρη τρύπα στη διαστημική μας «αυλή» (βίντεο)

Sky Survey / S. Chakrabart et al.

Στο κέντρο της εικόνας σημειώνεται το σημείο του γαλαξία μας που βρίσκεται η γειτονική μας μαύρη τρύπα.

Μπορεί ο αριθμός των μελανών οπών στο Σύμπαν να μην είναι παρόμοιος με αυτός των άστρων ή των πλανητών αλλά παρόλα αυτά είναι και αυτός πρακτικά ανυπολόγιστος. Πολλοί γαλαξίες περιέχουν κολοσσιαίες μαύρες τρύπες στο κέντρο τους ενώ κάθε γαλαξίας περιέχει εκατοντάδες εκατ. αν όχι και δισ. μαύρες τρύπες διαφόρων μεγεθών. Σύμφωνα με την κρατούσα θεωρία οι αστρικές εκρήξεις σουπερνόβα που είναι από τα πλέον συχνά φαινόμενα στο Σύμπαν οδηγούν στη δημιουργία μαύρων τρυπών.Εκτός από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας, τον Τοξότη Α*, έχουν ανακαλυφθεί ορισμένες ακόμη μέσα στο γαλαξία μας αλλά σε πολύ μεγάλες αποστάσεις από εμάς. Όμως ερευνητική ομάδα που μελετούσε δεδομένα της ευρωπαϊκής αποστολής GAIA η οποία χαρτογραφεί τον γαλαξία μας ανακάλυψε μια γειτονική (σε κοσμική κλίμακα) μαύρη τρύπα. Πρόκειται για μια μικρού μεγέθους μαύρη τρύπα που ονομάστηκε GAIA BH1. Αυτή η μαύρη τρύπα βρίσκεται σε απόσταση 1,550 ετών φωτός από το ηλιακό μας σύστημα και έχει μάζα 12 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου. Ενδεικτικά αναφέρουμε ότι Τοξότης Α* έχει μάζα περίπου τέσσερα εκατ. φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου ενώ υπάρχουν διάσπαρτες στο Σύμπαν μαύρες τρύπες με μάζα εκατοντάδες ή και δισ. φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου.«Είναι η πιο κοντινή στο ηλιακό μας σύστημα μαύρη τρύπα και πρακτικά βρίσκεται στην αυλή μας» δηλώνει ο Σουκάγια Τσακραμπάρτι, του Πανεπιστημίου της Αλαμπάμα, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.

LETS EXPLORE SPACE

TERRIFYING Black Hole Found NEAR Earth

https://www.naftemporiki.gr/story/1918602/anakalufthike-mia-mauri-trupa-sti-diastimiki-mas-auli-binteo

Δροσος Γεωργιος · Νοέμβριος 11, 2022

Μπορούμε να ξεχωρίσουμε τις σκουληκότρυπες από τις μαύρες τρύπες;

Θεωρητικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι οι σκουληκότρυπες – θεωρητικά προς το παρόν αστροφυσικά αντικείμενα – είναι δύσκολο να διακριθούν από τις μαύρες τρύπες

Στη Φυσική, σκουληκότρυπα είναι μια υποθετική τοπολογική ιδιότητα του χωρόχρονου που σχηματίζει μία σήραγγα, η οποία συνδέει δύο απομακρυσμένα σημεία. Η ύπαρξή της είναι συνεπής με τη γενική θεωρία της σχετικότητας, αλλά μέχρι σήμερα οι αστρονόμοι δεν έχουν εντοπίσει τέτοιο αντικείμενο,

Σε ταινίες επιστημονικής φαντασίας, οι σκουληκότρυπες συνήθως απεικονίζονται ως σήραγγες που οδηγούν τους ταξιδιώτες μεταξύ δύο σημείων στο χρόνο και στο χώρο. Αν και η ύπαρξή τους προβλέπεται θεωρητικά (από το 1916), αυτά τα μυστηριώδη αντικείμενα δεν έχουν παρατηρηθεί ποτέ από τους αστρονόμους. Σύμφωνα με μια νέα δημοσίευση [Polarized image of equatorial emission in horizonless spacetimes: Traversable wormholes] οι σκουληκότρυπες θα μπορούσαν να κρύβονται σε κοινή θέα. Προσομοιώνοντας τις εκπομπές πολωμένου φωτός από τον δίσκο προσαύξησης γύρω από μια κατηγορία στατικών διασχίσιμων σκουληκοτρυπώνν και μαύρων τρυπών, ο Petya Nedkova και οι συνεργάτες του από το πανεπιστήμιο της Σόφιας, προβλέπουν ότι μπορεί να υπάρχουν μόνο μικρές διαφορές στα φάσματα του πολωμένου φωτός που εκπέμπεται από μια διασχίσιμη σκουληκότρυπα και από μια μαύρη τρύπα.Οι ερευνητές μελέτησαν μια υποθετική στατική, διασχίσιμη σκουληκότρυπα – η οποία ούτε εξελίσσεται ούτε περιστρέφεται. Προσομοίωσαν το φως που εκπέμπεται απευθείας από τον δίσκο που περιβάλλει την σκουληκότρυπα, αναλύοντας την πόλωσή της. Οι ερευνητές στη συνέχεια δημιούργησαν μια εικόνα αυτού του πολωμένου φωτός. Δημιούργησαν επίσης έμμεσες εικόνες της σκουληκότρυπας χρησιμοποιώντας πολωμένο φως που κάμπτεται από το αντικείμενο.

Συγκρίνοντας την απευθείας εικόνα της σκουληκότρυπας με εκείνη που δείχνει το πολωμένο φως που εκπέμπεται από τον δίσκο που περιβάλλει μια στατική μαύρη τρύπα, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι εικόνες τους ήταν σχεδόν πανομοιότυπες, με την ένταση και την κατεύθυνση της πόλωσης να διαφέρουν λιγότερο από 4%. Ωστόσο, οι έμμεσες εικόνες ήταν διακριτές – τα μοτίβα πόλωσης ήταν παρόμοια, αλλά οι παρατηρήσιμες ακτίνες των αντικειμένων ήταν σημαντικά διαφορετικές. Οι εντάσεις πόλωσης της σκουληκότρυπας ήταν επίσης μια τάξη μεγέθους μεγαλύτερες στις έμμεσες εικόνες από αυτές της μαύρης τρύπαςΟ Nedkova δήλωσε ότι η ερευνητική του ομάδα σχεδιάζει την αναζήτηση άλλων σημάτων που θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη διάκριση των μαύρων τρυπών και των σκουληκότρυπων, αλλά να μην απαιτούν τις ακριβείς παρατηρήσεις που γίνονται για τον εντοπισμό των φαινομένων πόλωσης. Ορισμένες από τις μετρήσεις θα απαιτούσαν ένα επίπεδο ακριβείας που δεν μπορούν να επιτύχουν τα τωρινά τηλεσκόπια. Θα αναζητήσουμε κάτι που θα μας δείχνει την διαφορά πιο εύκολα.

https://physicsgg.me/2022/11/11/μπορούμε-να-ξεχωρίσουμε-τις-σκουληκό/

Δροσος Γεωργιος · Νοέμβριος 17, 2022

Εντόπισαν μαύρη τρύπα τρώει… σπαγγέτι

Τα άστρα που κάνουν το λάθος να πλησιάσουν υπερβολικά μια μαύρη τρύπα καταστρέφονται με τη διαδικασία της «σπαγγετοποίησης».Άστρο στο μέγεθος του Ήλιου που είχε την ατυχία να πλησιάσει μια μαύρη τρύπα διαλύθηκε και χάθηκε για πάντα μέσα στο κοσμικό τέρας σε ένα φαινόμενο που οι αστροφυσικοί αποκαλούν «σπαγγετοποίηση».Αυτός είναι ο επίσημος όρος για τα άστρα που παραμορφώνονται από το ακραίο βαρυτικό πεδίο μιας μαύρης τρύπας και χάνουν το σφαιρικό σχήμα τους. Μετατρέπονται τελικά σε έναν μακρύ χείμαρρο καυτού πλάσματος που τυλίγεται γύρω από τη μαύρη τρύπα όπως τα μακαρόνια σε ένα πιρούνι (εικόνα πάνω).Οι ίδιες οι μαύρες τρύπες είναι εξ ορισμού αόρατος, μπορούν όμως να γίνουν αντιληπτές από την ισχυρή ακτινοβολία που εκπέμπει το υλικό του καταδικασμένου άστρου καθώς κινείται σπειροειδώς γύρω από τον ορίζοντα των γεγονότων.Η ανακάλυψη της συγκεκριμένης μελανής οπής, η οποία βρίσκεται στον γαλαξία SDSS J152120.07+140410.5 σε απόσταση 850 ετών φωτός από τη Γη, προσθέτει ένα ακόμα κομμάτι σε ένα μεγάλο παζλ που προβληματίζει εδώ και δεκαετίες τους κοσμολόγους.

Μικρομεσαίο αίνιγμα

Οι μαύρες τρύπες χωρίζονται σε τρεις βασικές κατηγορίες μεγέθους. Η πρώτη κατηγορία τις μαύρες τρύπες εξαιρετικά μεγάλης μάζας, έως και δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλίου, οι οποίες κρύβονται στα κέντρα των περισσότερων γαλαξιών και πιθανώς σχηματίζονται από τη συγχώνευση μεγαλύτερων μελανών οπών.Η δεύτερη κατηγορία είναι οι μαύρες τρύπες μικρής μάζας, μερικές δεκάδες φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του Ήλιου, οι οποίες σχηματίζονται όταν γερασμένα μεγάλα άστρα εξαντλούν τα πυρηνικά καύσιμά τους και καταρρέουν κάτω από το ίδιο τους το βάρος.Η τρίτη, και πιο μυστηριώδης κατηγορία αφορά τις ενδιάμεσες μαύρες τρύπες με μάζα 100 έως 10.000 φορές τη μάζα του Ήλιου (IMBH), οι οποίες εντοπίζονται συχνότερα σε νάνους γαλαξίες. Μπορεί να σχηματίζονται από τη συγχώνευση μικρότερων μελανών οπών ή από άλλους μηχανισμούς.Το σημαντικό είναι ότι, σύμφωνα με την κρατούσα υπόθεση, οι γιγάντιες μαύρες τρύπες στα κέντρα των γαλαξιών σχηματίζονται από τη συγχώνευση τέτοιων «μικρομεσαίων» μελανών οπών. Κανείς όμως δεν το γνωρίζει με βεβαιότητα.Προκειμένου να επιβεβαιωθεί ή να διαψευστεί αυτή η θεωρία απαιτούνται ακριβείς παρατηρήσεις IMBH. Μέχρι σήμερα όμως οι αστρονόμοι έχουν συλλέξει μετρήσεις μόνο για 20 μικρομεσαίες μαύρες τρύπες σε σχετικά μικρή απόσταση από τη Γη.Η νέα μελέτη, η οποία δημοσιεύεται στο Nature Astronomy, προσθέτει ακόμα μια IMBH στη λίστα. Η μαύρη τρύπα ανακαλύφθηκε όταν τηλεσκόπια που λειτουργούν στη Χαβάη κατέγραψαν τη λάμψη που εξέπεμψε το υλικό του άστρου καθώς κινούταν με ακραία ταχύτητα γύρω από τον ορίζοντα των γεγονότων.«Το γεγονός ότι μπορέσαμε να παρατηρήσουμε αυτή τη μαύρη τρύπα μεσαίου μεγέθους την ώρα που καταβρόχθιζε ένα άστρο μάς προσέφερε την ευκαιρία να καταγράψουμε κάτι που σε διαφορετική περίπτωση θα παρέμενε αόρατο» σχολίασε η Σαρλότ Άνγκους του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης, πρώτη συγγραφέας της δημοσίευσης.«Επιπλέον, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις ιδιότητες της λάμψης για να κατανοήσουμε καλύτερα την αινιγματική ομάδα των μελανών οπών μεσαίου μεγέθους».Περισσότερα στοιχεία για τις μικρομεσαίες μαύρες τρύπες αναμένονται μετά το 2037, οπότε θα εκτοξευτεί στο διάστημα ο ευρωπαϊκός ανιχνευτής βαρυτικών κυμάτων LISA, ο οποίος θα μπορεί να ανιχνεύει μακρινές μελανές οπές με μάζα από 10.000 ηλιακές μάζες και πάνω.

https://www.tovima.gr/2022/11/16/science/otan-mayri-trypa-troei-spaggeti/

Συνδεθείτε

Μαύρες Τρύπες

Προτεινόμενες αναρτήσεις

Ζευγάρι μελανών οπών θα ενωθεί εκρηκτικά εις σάρκαν μίαν

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Top Posters In This Topic

Popular Days

Top Posters In This Topic

Popular Days

Popular Posts

Δροσος Γεωργιος

Posted Images

Τελικά δεν υπάρχει μαύρη τρύπα σε απόσταση 1.000 έτη φωτός από τη Γη.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Mαύρες τρύπες, άστρα νετρονίου και γαλαξίες «παράπλευρες απώλειες» της εισβολής στην Ουκρανία.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Μαύρες τρύπες με μαλλιά επιλύουν (ξανά) το παράδοξο του Hawking.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Το μικρό ρομπότ, οι μαύρες τρύπες και η σπαγγετοποίηση.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Εντοπίστηκε ο πρόγονος μίας κολοσσιαίας μαύρης τρύπας στο πρώιμο Σύμπαν.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Η μελωδία των μαύρων τρυπών.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Η NASA οπτικοποιεί τα πιο γνωστά συστήματα μαύρων τρυπών.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Ακούστε την ηχώ μιας μαύρης τρύπας.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Εντοπίστηκε για πρώτη φορά αντιστροφή του μαγνητικού πεδίου στις μαύρες τρύπες.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Φωτογράφισαν την μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία μας!

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Τζέφρι Μπάουερ: O «φωτογράφος» της μαύρης τρύπας του γαλαξία μας μιλά στη «Ν»

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

H νέα αποστολή του τηλεσκοπίου που φωτογραφίζει τις μαύρες τρύπες.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Οι μαύρες τρύπες δολοφονούσαν τους γαλαξίες τους στο νεαρό Σύμπαν.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Μια μαύρη τρύπα που φαίνεται σαν ντόνατ.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Ανακαλύφθηκε περιπλανώμενη μαύρη τρύπα στον γαλαξία μας.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Η πιο αχόρταγη μαύρη τρύπα του Σύμπαντος καταπίνει μια Γη κάθε δευτερόλεπτο (βίντεο).

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Ο καθηγητής Στέφανος Αρετάκης στην «Κ»: Ψάχνοντας τη γνώση στις μαύρες τρύπες

Μιλάει στην «Κ» ο καθηγητής Στέφανος Αρετάκης, οι ανακαλύψεις του οποίου αλλάζουν το τοπίο της επιστήμης

Η υποτροφία που του άνοιξε τον δρόμο για το Κέμπριτζ

Η Ελλάδα με ακολουθεί παντού

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

H ‘αστυνομία μαύρων τρυπών’ συνέλαβε μια αδρανή μαύρη τρύπα.

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Μια μαύρη τρύπα κάνει ένα άστρο… σπαγγέτι (βίντεο)

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Λύθηκε το παράδοξο της μαύρης τρύπας;

Σύνδεσμος για σχόλιο

Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Το τραγούδι μιας Μαύρης Τρύπας.

Πόσο «μαύρες» είναι τελικά οι μαύρες τρύπες;

Όταν οι μαύρες τρύπες σπάνε τη… σιωπή τους

Σύνδεσμος για σχόλιο