Μαύρες Τρύπες

[Δροσος Γεωργιος]

Υπερυπολογιστής προσομοιώνει τη γέννηση μιας μαύρης τρύπας.

Στην τελευταία προσομοίωση που παρουσιάζει η υπηρεσία οπτικοποίησης της NASA, ο επιθανάτιος χορός δύο άστρων νετρονίων τελειώνει με τη γέννηση μιας μελανής οπής -ίσως το πιο βίαιο φαινόμενο στο Σύμπαν.

Η προσομοίωση ξεκινά με δύο άστρα νετρονίων που περιστρέφονται το ένα γύρω από το άλλο σε απόσταση μόλις 18 χιλιομέτρων. Τα ίδια τα άστρα νετρονίων -κατάλοιπα από τον εκρηκτικό θάνατο μεγάλων άστρων- έχουν κι αυτά μικρή διάμετρο, περίπου 20 χιλιόμετρα, συγκεντρώνουν όμως απίστευτα μεγάλη μάζα.

Η πυκνότητά τους είναι τόσο μεγάλη ώστε ένα κουταλάκι από το υλικό τους θα ζύγιζε περισσότερο από ολόκληρο το Όρος Έβερεστ.

Τα άστρα νετρονίων στην προσομοίωση έχουν μάζα 1,4 και 1,7 φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου.

Στην αρχή του animation, η απόσταση που χωρίζει τα δύο σώματα είναι μικρότερη από τις διαμέτρους τους και ολοένα μικραίνει.

Καθώς τα άστρα πλησιάζουν το ένα το άλλο, αρχίζουν να αναπτύσσονται μεταξύ τους ισχυρές παλιρροϊκές δυνάμεις που τα παραμορφώνουν (αυτό συμβαίνει επειδή η πλευρά του ενός άστρου που κοιτάζει το άλλο άστρο δέχεται ισχυρότερη βαρυτική έλξη από την αντιδιαμετρική πλευρά και δημιουργεί έτσι μια ανισορροπία).

Το animation τρέχει σε αργή κίνηση, στην πραγματικότητα όμως χρειάζονται μόλις επτά χιλιοστά του δευτερολέπτου μέχρι οι παλλιροϊκές δυνάμεις να διαλύσουν το μικρότερο άστρο νετρονίων και να εκτοξεύσουν το περιεχόμενό του σε έναν υπέρθερμο σπειροδειδή βραχίονα. Το δεύτερο άστρο καταπίνει ένα μέρος αυτού του υλικού.

Έξι χιλιοστά του δευτερολέπτου αργότερα, το δεύτερο άστρο έχει απορροφήσει τόση μάζα ώστε αδυνατεί πια να συγκρατήσει το ίδιο του το βάρος. Σχεδόν ακαριαία, καταρρέει και δημιουργεί στο χωροχρόνο ένα σημείο άπειρης πυκνότητας από το οποίο τίποτα δεν μπορεί να δραπετεύσει: μια μαύρη τρύπα.

Η μαύρη τρύπα είναι εξ΄ορισμού μαύρη, ωστόσο το animation σημειώνει με μια γκρι σφαίρα τον λεγόμενο ορίζοντα των γεγονότων της μαύρης τρύπας, το όριο πέρα από το οποίο δεν υπάρχει δυνατότητα διαφυγής.

Η μαύρη τρύπα περιέχει το μεγαλύτερο μέρος από τη μάζα των άστρων, ωστόσο το ένα τέταρτο του υλικού που περιείχαν τίθεται σε τροχιά και σχηματίζει έναν δακτύλιο ακτίνας 200 χιλιομέτρων.

Όπως σημειώνουν οι ειδικοί της NASA σε ανακοίνωσή τους, η συγχώνευση δύο άστρων νετρονίων σε μαύρη τρύπα πιστεύεται ότι παράγει τις λεγόμενες εκλάμψεις ακτίνων γάμμα ή GRB. Πρόκειται για πίδακες ενέργειας που πηγάζουν από τους πόλους της μαύρης τρύπας και δημιουργούνται από υλικό που θερμαίνεται και λάμπει πριν χαθεί για πάντα στη μελανή οπή.

Οι εκλάμψεις αυτές είναι συνήθως βραχύβιες, απελευθερώνουν όμως σε λίγα δευτερόλεπτα την ενέργεια που παράγουν τα άστρα ολόκληρου του Γαλαξία μας στη διάρκεια ενός έτους.

Είναι μάλιστα τόσο ισχυρές ώστε θα μπορούσαν να αποστειρώσουν έναν πλανήτη αν τον έβρισκαν στο δρόμο τους σε απόσταση δεκάδων ετών φωτός.

Η εντυπωσιακή προσομοίωση δημιουργήθηκε στους υπερυπολογιστές του Στούντιο Οπτικοποίησης του Κέντρου Διαστημικής Πτήσης Goddard της NASA στο Μέριλαντ.

Βίντεο.

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1231319292

[trex]

Το πιο «μαύρο» γαλαξιακό κέντρο στο Σύμπαν

Οχι μία, όχι δύο, αλλά τρεις τεράστιες μελανές οπές εντοπίστηκαν στο κέντρο μακρινού γαλαξία

 

Κεηπ Τάουν

Oχι μία, όχι δύο, αλλά τρεις τεράστιες μελανές οπές και μάλιστα πολύ κοντά τη μία στην άλλη ανακάλυψαν αστρονόμοι στο κέντρο ενός μακρινού γαλαξία, σε απόσταση περίπου 4.3 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη. Είναι η πρώτη φορά που ανακαλύπτεται ένα τέτοιο «σφιχτό» κοσμικό τρίο υπερβαρέων βαρών στην ‘καρδιά' ενός γαλαξία στο σύμπαν.

 

 

 

Μαύρο τρίγωνο

 

Οι περισσότεροι γαλαξίες, όπως και ο δικός μας, διαθέτουν μόνο μία μελανή οπή στο κέντρο τους. Η νέα ανακάλυψη, στον αστερισμό του Βοώτη, δείχνει ότι πιθανώς τέτοια «τρίγωνα» μαύρων τρυπών είναι πιο συνηθισμένα από ό,τι πίστευαν ως τώρα οι επιστήμονες.

 

Την ανακάλυψη έκαναν ερευνητές, με επικεφαλής τον δρ. Ρότζερ Ντιν του Πανεπιστημίου του Κέηπ Τάουν της Νότιας Αφρικής. Υπολόγισαν ότι οι τρεις μαύρες τρύπες κινούνται η μία πέριξ της άλλης με εντυπωσιακή υπερηχητική ταχύτητα, περίπου 300 φορές μεγαλύτερη από την ταχύτητα του ήχου.

 

Κάθε μία μαύρη τρύπα από τις τρεις έχει μάζα περίπου 100 εκατ. φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο μας. Μέχρι τώρα είχαν βρεθεί τέσσερα τρίο μαύρων τρυπών, αλλά σε αυτά οι μαύρες τρύπες απέχουν τουλάχιστον 8.000 έτη φωτός μεταξύ τους, ενώ στο νέο «τρίγωνο» η απόσταση ανάμεσα στις δύο από αυτές δεν ξεπερνά τα 455 έτη φωτός (η τρίτη είναι πιο μακρινή). Το πιο «σφιχτό» ζευγάρι (αλλά όχι τρίο) μαύρων τρυπών που έχει ποτέ βρεθεί, έχει απόσταση μόλις 24 ετών φωτός.

 

Τα άκρως σφιχτοδεμένα διπλά και πολύ περισσότερο τριπλά συστήματα μαύρων τρυπών εκτιμάται ότι δημιουργούν στον ιστό του χωροχρόνου γύρω τους μια σειρά από διαδοχικούς «κυματισμούς» ή βαρυτικά κύματα, τα οποία θεωρητικά θα μπορούσαν να ανιχνευτούν. H ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature».

 

http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=609763

[trex]

Περιστρεφόμενες μαύρες τρύπες στους γαλαξιακούς πυρήνες

Οι πυρήνες των περισσότερων γαλαξιών περιέχουν μια τεράστια μαύρη τρύπα.

Στο γαλαξία μας, για παράδειγμα, η πυρηνική μαύρη τρύπα περιέχει περίπου τέσσερα εκατομμύρια ηλιακές μάζες υλικού, και σε άλλους γαλαξίες οι μαύρες τρύπες εκτιμάται ότι έχουν μάζες εκατοντάδων εκατομμυρίων ήλιων, ή ακόμη περισσότερο.

Σε δραματικές περιπτώσεις, όπως τα κβάζαρ, αυτές οι μαύρες τρύπες, υπάρχουν υπόνοιες ότι οδηγούν τους παρατηρούμενους διπολικούς πίδακες σωματιδίων προς τα έξω σε σχεδόν την ταχύτητα του φωτός.

Το πώς το κάνουν αυτό, δεν είναι γνωστό, αλλά οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η περιστροφή της μαύρης τρύπας παίζει κατά κάποιο τρόπο έναν κεντρικό ρόλο.

 

http://to-new-sas.blogspot.gr/2014/06/blog-post_9765.html

[Δροσος Γεωργιος]

Οταν οι μαυρες τρύπες εκραγούν!!!

Σύμφωνα με μία νέα θεωρία οι μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να πεθάνουν από την μετατροπή τους σε μια «άσπρη τρύπα», η οποία θεωρητικά συμπεριφέρεται με τον ακριβώς αντίθετο τρόπο από εκείνες.

Η θεωρία, όπως δημοσιεύτηκε πρώτα από το Nature.com , βασίζεται στη κβαντική θεωρία της βαρύτητας.Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτή η νέα έρευνα μπορεί να βοηθήσει να προσδιορίσουν τη μεγάλη συζήτηση για τις μαύρες τρύπες και για το αν καταστρέφουν τα πράγματα που «καταναλώνουν».

Σύμφωνα με τη θεωρία, μια «λευκή τρύπα» θα μπορούσε να αποβάλει με μία έκρηξη όλα όσα καταναλώνται από μία μαύρη τρύπα.

Το Nature.com εξηγεί τη νέα θεωρία που αναφέρει ότι η μετάβαση από την μαύρη τρύπα σε λευκή τρύπα θα λάβει χώρα αμέσως μετά τον αρχικό σχηματισμό της μαύρης τρύπας, αλλά επειδή η βαρύτητα διαστέλλει το χρόνο,οι εξωτερικοί παρατηρητές θα δουν τη μαύρη τρύπα να διαρκεί δισεκατομμύρια ή τρισεκατομμύρια χρόνια ή και περισσότερο, ανάλογα με το μέγεθός της.

Αν οι συγγραφείς είναι σωστοί, μικροσκοπικές μαύρες τρύπες που σχηματίζονται κατά τη διάρκεια της πολύ πρώιμη ιστορία του Σύμπαντος θα είναι πλέον έτοιμες να σκάσουν μακριά σαν κροτίδες και θα μπορούν να ανιχνευθούν ως υψηλής ενέργειας ακτίνες ή άλλες ακτινοβολίες.

http://www.defencenet.gr/defence/item/%CF%8C%CF%84%CE%B1%CE%BD-%CE%BF%CE%B9-%CE%BC%CE%B1%CF%8D%CF%81%CE%B5%CF%82-%CF%84%CF%81%CF%8D%CF%80%CE%B5%CF%82-%CE%B8%CE%B1-%CE%B5%CE%BA%CF%81%CE%B1%CE%B3%CE%BF%CF%8D%CE%BD

[Δροσος Γεωργιος]

Το σόου της μαύρης τρύπας δεν ήρθε ποτέ.

Οι αστρονόμοι κάθονταν σε αναμμένα κάρβουνα την περασμένη άνοιξη, περιμένοντας τη μαύρη τρύπα που βρίσκεται στην καρδιά του Γαλαξία μας να καταπιεί μια μάζα αερίου και να προκαλέσει υπερθέαμα. Τρεις νέες μελέτες δείχνουν τώρα να εξηγούν το γιατί.

Το 2002 τα τηλεσκόπια εντόπισαν ένα σύννεφο αερίου, με την ονομασία G2, να πλησιάζει στον Τοξότη Α* (προφέρεται Α αστερίσκος του Τοξότη), μια περιοχή στην καρδιά του Μίλκι Ουέι στην οποία κρύβεται μια μαύρη τρύπα βαρέων βαρών, με μάζα εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου (τέτοιες μαύρες τρύπες πιστεύεται εξάλλου ότι υπάρχουν στα κέντρα όλων των μεγάλων γαλαξιών).

Οι αστρονόμοι προέβλεπαν τότε ότι ένα μέρος του νέφους G2 θα προσέκρουε φέτος την άνοιξη στο δίσκο υλικού που περιβάλλει τη μαύρη τρύπα. Η σύγκρουση υψηλής ενέργειας θα δημιουργούσε μια έντονη λάμψη που ίσως αποκάλυπτε νέα στοιχεία για τη συμπεριφορά του τέρατος.

Το σόου όμως δεν ήρθε ποτέ. Στην πιο πρόσφατη από τις νέες μελέτες, ο ερευνητής που είχε προβλέψει τη σύγκρουση του G2, ο Στέφαν Γκίλεσεν του Ινστιτούτου Εξωγήινης Φυσικής Max Planck στη Γερμανία, παρουσιάζει νέες παρατηρήσεις από το «Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο» (VLT) του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου (ESO) στη Χιλή.

Οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι το G2 κινείται σε σχεδόν ταυτόσημη τροχιά με το G1, ένα άλλο νέφος αερίου που είχε πλησιάσει τη μαύρη τρύπα πριν από 13 χρόνια. Αυτό υποδηλώνει ότι τα G1 και G2 δεν ήταν ανεξάρτητα, απομονωμένα μεταξύ τους νέφη, αλλά αποτελούν τμήματα ενός μακρόστενου νέφους που μοιάζει με νήμα.

Το σόου δεν ήρθε επειδή η ροή υλικού προς τη μαύρη τρύπα είναι μικρή αλλά συνεχής, και δεν έρχεται σε ριπές που θα μπορούσαν να προκαλέσουν λάμψεις.

Η έρευνα, η οποία αναρτήθηκε στην υπηρεσία προδημοσίευσης arXiv, βρίσκεται σε συμφωνία με μελέτη για το ίδιο θέμα που είχε δημοσιευτεί τον Απρίλιο στο Astrophysical Journal Letters.

Διαφορετική γνώμη έχει ωστόσο ομάδα αστρονόμων στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Λος Άντζελες. Όπως αναφέρει ο δικτυακός τόπος του περιοδικού Nature, η ερευνητές ανέφεραν με άρθρο τους στην Διεθνή Ένωση Αστρονομίας ότι το G2 ίσως κρύβει στην καρδιά του ένα άστρο, του οποίου η βαρυτική έλξη προστάτευσε το νέφος αερίου από τις ορέξεις τη μαύρης τρύπας. Αυτό θα σήμαινε ότι το G2 δεν αποτελεί μέρος ενός μεγαλύτερου νήματος αερίου.

Σε κάθε περίπτωση, οι αστρονόμοι έχουν να ελπίζουν σε ένα μελλοντικό σόου. Σε μερικά χρόνια έως μερικές δεκαετίες, το G2 θα διασχίσει, ακολουθώντας μια σπειροειδή διαδρομή, το δίσκο σκόνης και αερίου που περιβάλλει τον Τοξότη Α*. Το πέρασμα θα μπορούσε να αποκαλύψει νέα στοιχεία για τις ιδιότητες του δίσκου, καθώς και για τις διατροφικές συνήθειες της μελανής οπής.

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1231336396

[Δροσος Γεωργιος]

Μαύρη τρύπα εργαστηρίου «εκπέμπει ακτινοβολία Χόκινγκ»

Έχουν περάσει ακριβώς 40 χρόνια από τότε που ο βρετανός φυσικός Στίβεν Χόκινγκ σόκαρε τους συναδέλφους του ανακοινώνοντας ότι οι μαύρες τρύπες εκπέμπουν ακτινοβολία, τη λεγόμενη ακτινοβολία Χόκινγκ. Σαράντα χρόνια μετά, ένα πείραμα εργαστηρίου δείχνει να επιβεβαιώνει τη θεωρία.

Οι μαύρες τρύπες, σημεία στο χώρο όπου η πυκνότητα της ύλης φτάνει στο άπειρο, έχουν τόσο ισχυρό βαρυτικό πεδίο ώστε τίποτα, ακόμα και το φως, δεν μπορεί να δραπετεύσει από τη θανάσιμη έλξη τους.

Το 1974, όμως ο Χόκινγκ διατύπωσε τη θεωρία ότι οι μαύρες τρύπες δεν είναι απόλυτα μαύρες, αλλά εκπέμπουν συνεχώς μια αμυδρή ακτινοβολία.

Η λεγόμενη ακτινοβολία Χόκινγκ είναι αποτέλεσμα κβαντικών φαινομένων. Σύμφωνα με τη κβαντική θεωρία, το κενό δεν είναι ποτέ απόλυτα άδειο αλλά βρίθει από «εικονικά σωματίδια» ύλης και αντιύλης, τα οποία εμφανίζονται μόνο για μια στιγμή πριν αλληλοεξουδετερωθούν και πάψουν να υπάρχουν.

Αν όμως ένα τέτοιο ζευγάρι σωματιδίων εμφανιστεί κοντά σε μια μαύρη τρύπα, το ένα μπορεί να χαθεί μέσα της για πάντα, οπότε το δεύτερο είναι ελεύθερο να δραπετεύσει και να συνεχίσει τη ζωή του ως κανονικό σωματίδιο.

Η ακτινοβολία Χόκινγκ αποτελείται από αυτά ακριβώς τα σωματίδια, είναι ωστόσο υπερβολικά αμυδρή για να καταγραφεί σε πραγματικές συνθήκες.

Μια εναλλακτική λύση για τη μελέτη της είναι η προσομοίωση του φαινομένου στο εργαστήριο. Ο Τζέιμς Στάινχαουερ, ερευνητής στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας Technion-Israel στη Χάιφα του Ισραήλ, δημιούργησε ένα ανάλογο μιας μαύρης τρύπας το οποίο παγιδεύει ηχητικά κύματα αντί για φως.

Η ομάδα του Στάινχαουερ πάγωσε άτομα ρουβιδίου κοντά στο απόλυτο μηδέν για να δημιουργήσει ένα «συμπύκνωμα Μπόζε-Αϊνστάιν», μια κατάσταση της ύλης στην οποία πολλά παγωμένα άτομα συμπεριφέρονται συλλογικά σαν ένα άτομο.

Χρησιμοποιώντας ακτίνες λέιζερ, οι ερευνητές επιτάχυναν ένα μέρος του συμπυκνώματος πέρα από την ταχύτητα του ήχου. Αυτό σημαίνει ότι όσα ηχητικά κύματα ταξίδευαν μέσα στο συμπύκνωμα αντίθετα από την κατεύθυνση κίνησής του θα παγιδεύονταν στο εσωτερικό του ακριβώς όπως θα παγιδευόταν το φως από μια μαύρη τρύπα.

Το συμπύκνωμα γίνεται έτσι ανάλογο του «ορίζοντα γεγονότων» γύρω από μια μαύρη τρύπα, το όριο πέρα από το οποίο δεν υπάρχει δυνατότητα επιστροφής.

Όπως το κενό βρίθει από ζευγάρια εικονικών σωματιδίων, ζευγάρια ηχητικών κυμάτων εμφανίζονται μέσα στην πειραματική διάταξη λόγω κβαντικών φαινομένων. Τα κύματα αυτά κανονικά αλληλοεξουδετερώνονται, ενίοτε όμως το ένα κύμα παγιδεύεται στον ορίζοντα των γεγονότων ενώ το δεύτερο είναι ελεύθερο να συνεχίσει την πορεία του.

Το πρόβλημα όμως είναι ότι τα κύματα αυτά είναι πολύ αμυδρά και πρέπει να ενισχυθούν προκειμένου να καταγραφούν. Για να γίνει αυτό οι ερευνητές δημιούργησαν έναν δεύτερο ορίζοντα γεγονότων τον οποίο δεν μπορούσαν να διαπεράσουν τα ηχητικά κύματα. Αυτό ανάγκασε τα κύματα να αναπηδούν συνεχώς από τον ένα ορίζοντα στον άλλο, πυροδοτώντας τη γέννηση νέων ζευγαριών κυμάτων και ενισχύοντας το σήμα του πειράματος μέχρι να φτάσει σε μετρήσιμα επίπεδα.

Παραμένει ωστόσο ασαφές αν το μοντέλο που δημιούργησαν οι ερευνητές προσομοιώνει με ακρίβεια τη συμπεριφορά μιας πραγματικής μαύρης τρύπας.

Η εικόνα θα μπορούσε να γίνει πιο σαφής αν η ερευνητική ομάδα καταφέρει να καταγράψει το ανάλογο της ακτινοβολίας Χόκινγκ χωρίς να χρησιμοποιήσει έναν δεύτερο ορίζοντα των γεγονότων.

Δεδομένου όμως ότι η ακτινοβολία Χόκινγκ από τις μαύρες τρύπες θεωρείται πρακτικά αδύνατο να καταγραφεί άμεσα με τις σημερινές τεχνολογίες, τα εργαστηριακά ανάλογα των μελανών οπών μάλλον θα παραμείνουν για καιρό το βασικό εργαλείο για τη μελέτη τους.

Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Nature Physics.

http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/full/nphys3104.html

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1231355113

 

Μαύρη τρύπα με απαράμιλλη όρεξη.

Μία ομάδα αστρονόμων εντόπισε μία μαύρη τρύπα που καταναλώνει αέρια από το διπλανό της άστρο με ρυθμό 10 φορές μεγαλύτερο από αυτό που θεωρούσαν το δυνατό μέχρι σήμερα.

Η μαύρη τρύπα με το όνομα Ρ13 βρίσκεται στις εξώτερες περιοχές του γαλαξία NGC7793, 12 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά από το Ηλιακό μας Σύστημα και κίνησε την περιέργεια των αστρονόμων όταν διαπίστωσαν πως ενώ ήταν σχετικά μικρή σε μάζα, τα περίχωρά της εξέπεμπαν ακτινοβολία ένα εκατομμύριο φορές πιο ισχυρή από τον Ήλιο.

Στις περιπτώσεις αυτές, η γύρω περιοχή από τη μαύρη τρύπα παράγει μεγάλες ποσότητες ακτίνων Χ, που προέρχονται από την ακτινοβολία των αερίων που επιταχύνονται προς αυτή. Τα σωματίδια λίγο πριν περάσουν το απώτατο όριο του ορίζοντα γεγονότων της μαύρης τρύπας έχουν ταχύτητα λίγο μικρότερη από αυτή του φωτός και πολύ μεγάλη ενέργεια, μέρος της οποίας εκπέμπεται ως ακτινοβολία.

«Υπήρχε η πεποίθηση πως ο μέγιστος ρυθμός με τον οποίο μία μαύρη τρύπα μπορεί να απορροφήσει αέρια και να παραγάγει ακτινοβολία σχετιζόταν άμεσα με τη μάζα της», εξήγησε ο Δρ. Ρομπέρτο Σόρια από το πανεπιστήμιο Κέρτιν της Αυστραλίας, ο οποίος συμμετείχε στην έρευνα που δημοσιεύει το περιοδικό Nature. «Φαίνεται όμως πως δεν υπάρχει ένα τόσο αυστηρό όριο σαν αυτό που πιστεύαμε.Οι μαύρες τρύπες τελικά μπορούν να καταναλώσουν περισσότερο αέριο και να παραγάγουν περισσότερο φως», συμπλήρωσε.

Η Ρ13 περιβάλλεται από ένα άλλο άστρο, 20 φορές μεγαλύτερο από τον Ήλιο, που αποτελεί και τον τροφοδότη της όρεξής της. Μία πλήρη περιφορά του άστρου γύρω από τη μαύρη τρύπα διαρκεί 64 ημέρες και υπολογίζοντας τη δυναμική του συστήματος, οι αστρονόμοι κατέληξαν πως η μαύρη τρύπα έχει μάζα περίπου 15 φορές αυτή του Ήλιου, μικρότερη δηλαδή από το άστρο-συνοδό της.

Στις παρατηρήσεις τους οι αστρονόμοι έβλεπαν την πλευρά του άστρου που αντίκριζε τη μαύρη τρύπα να είναι περισσότερο φωτεινή, καθώς λαμπίριζε από τις ακτίνες Χ που έστελνε η μαύρη τρύπα προς το άστρο.

Εάν συνεχίσει με τους ίδιους ρυθμούς, η Ρ13 θα έχει καταναλώσει ολόκληρο το άστρο-συνοδό της σε λιγότερο από ένα εκατομμύριο χρόνια. Χαριτολογώντας μάλιστα, οι αστρονόμοι το παρομοίωσαν με το «πρωταθλητή του χοτ ντογκ», τον Ιάπωνα Τακέρου Κομπαγιάσι, ο οποίος ενώ είναι μικρός σε μέγεθος έχει κερδίσει πολλάκις το τίτλο του παγκόσμιου πρωταθλητή στην κατανάλωση χοτ ντογκ.

Με τη διαφορά πως η Ρ13 καταναλώνει το αντίστοιχο των 100 δισεκατομμυρίων δισεκατομμυρίων χοτ ντογκ κάθε λεπτό.

http://www.naftemporiki.gr/story/865430/mauri-trupa-me-aparamilli-oreksi

[Δροσος Γεωργιος]

Η τελειότερη απεικόνιση μιας μαύρης τρύπας.

Η παρουσία του Kip Thorne στο Χόλιγουντ, με την συμμετοχή του στο σενάριο της ταινίας επιστημονικής φαντασίας «Interstellar» που σκηνοθέτησε ο Christopher Nolan, ήταν γνωστή πολύ καιρό πριν. Και δεν ήταν η πρώτη φορά που ο Kip Thorne εμπλεκόταν (έμμεσα έστω …) με σενάριο κινηματογραφικής ταινίας.

Το σενάριο της ταινίας περιλαμβάνει μια μαύρη τρύπα-σκουληκότρυπα από την οποία εξαρτάται (υποθέτω) και η εξέλιξη της όλης ιστορίας. Στην ταινία λοιπόν θα δούμε μια αναπαράσταση του περιβάλλοντος μιας μαύρης τρύπας, τα φαινόμενα που οφείλονται στον δίσκο προσαύξησης και την βαρυτική εστίαση, βασισμένα σε ακριβείς υπολογισμούς που έγιναν από τον Kip Thorne, σύμφωνα με τις απαιτήσεις της γενικής σχετικότητας του Einstein.

Για να δημιουργήσει μια ακριβή οπτική αναπαράσταση ο Kip Thorne αναπαρήγαγε ένα σύνολο εξισώσεων, στο οποίο βασίστηκε το λογισμικό των ειδικών εφέ.

Μετά από έναν χρόνο δουλειάς μιας ομάδας 30 ατόμων, χρησιμοποιώντας χιλιάδες υπολογιστές, ο Thorne και οι τεχνικοί ειδικών εφέ της ταινίας κατάφεραν να δημιουργήσουν κάτι εντελώς ρεαλιστικό. Να απεικονίσουν με ακρίβεια το πως ακριβώς φαίνεται στον χώρο μια μαύρη τρύπα.

Στηρίχθηκαν εξ΄ολοκλήρου σε γνωστές επιστημονικές αρχές, παίρνοντας υπόψη ότι η μαύρη τρύπα-σκουληκότρυπα περιστρέφεται με ταχύτητα κοντά στην ταχύτητα του φωτός, συμπαρασύροντας το περιβάλλον της.

Περίμεναν ότι η προσομοίωση θα έδειχνε γύρω από τη μαύρη τρύπα ένα φωτεινό δαχτυλίδι – σαν τα δαχτυλίδια του Κρόνου – γύρω από μια μαύρη σφαίρα.

Διαπίστωσαν όμως ότι οι στρεβλώσεις του χώρου γύρω από τη μαύρη τρύπα στρεβλώνει επίσης και τον δίσκο προσαύξησης, δημιουργώντας ένα φωτοστέφανο εντυπωσιακού σχήματος. Στην αρχή νόμισαν ότι είναι κάποιο υπολογιστικό πρόβλημα, αλλά ο Thorne επαλήθευσε ότι η μοντελοποίηση του φαινομένου ήταν σύμφωνη με τους μαθηματικούς υπολογισμούς του.Οι δημιουργοί της ταινίας “Interstellar”, που θα κάνει πρεμιέρα στις 7 Νοεμβρίου, ισχυρίζονται ότι θα δούμε μια μαύρη τρύπα στην οθόνη όπως θα φαίνονταν στην πραγματικότητα – “όπως ακριβώς συμπεριφέρεται η φύση”. Μάλιστα ο Thorne δήλωσε ότι θα μπορούσε να δημοσιεύσει τουλάχιστον δυο επιστημονικά άρθρα με βάση τους υπολογισμούς του σχετικά με την ταινία.

Βίντεο: Χτίζοντας μια μαύρη τρύπα.

Διαβάστε περισσότερα:

How Building a Black Hole for Interstellar Led to an Amazing Scientific Discovery

http://www.wired.com/2014/10/astrophysics-interstellar-black-hole/

http://physicsgg.me/2014/10/26/%ce%b4%ce%b5%ce%af%cf%84%ce%b5-%cf%84%ce%b7%ce%bd-%cf%84%ce%b5%ce%bb%ce%b5%ce%b9%cf%8c%cf%84%ce%b5%cf%81%ce%b7-%ce%b1%cf%80%ce%b5%ce%b9%ce%ba%cf%8c%ce%bd%ce%b9%cf%83%ce%b7-%ce%bc%ce%b9%ce%b1%cf%82/

[Δροσος Γεωργιος]

Ακάλεστο άστρο χάλασε το πάρτι της μαύρης τρύπας.

Την περασμένη άνοιξη, οι αστρονόμοι περίμεναν με αγωνία τη μαύρη τρύπα που κρύβεται στην καρδιά του Γαλαξία μας να καταπιεί μια μάζα αερίου και να προσφέρει υπερθέαμα. Το σόου όμως δεν ήρθε ποτέ, πιθανότατα λόγω ενός γιγάντιου άστρου που χάλασε το πάρτι.

«Δεν είδαμε πυροτεχνήματα» σχολιάζει η Άντρεα Γκεζ, κορυφαία αστρονόμος του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Λος Άντζελες.

Η μελέτη της Γκεζ και των συνεργατών της αφορά το G2, ένα παράξενο αντικείμενο στο κέντρο του Μίλκι Ουέι, για το οποίο οι αστρονόμοι πίστευαν ότι είναι ένα νέφος υδρογόνου. Είχε εντοπιστεί το 2002 να πλησιάζει στον Τοξότη Α*, μια περιοχή στην καρδιά του Γαλαξία στην οποία κρύβεται μια μαύρη τρύπα βαρέων βαρών, με μάζα εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου (τέτοιες μαύρες τρύπες πιστεύεται εξάλλου ότι υπάρχουν στα κέντρα όλων των μεγάλων γαλαξιών).

Οι αστρονόμοι προέβλεπαν για χρόνια ότι το νέφος θα γινόταν φέτος βορά της μαύρης τρύπας. Η σύγκρουσή του στον δίσκο υλικού που περιβάλλει τη μαύρη τρύπα θα προκαλούσε μια έντονη λάμψη, η οποία θα αποκάλυπτε νέα στοιχεία για τη συμπεριφορά του τέρατος.

Σύμφωνη με την τελευταία μελέτη, το σόου δεν ήρθε ποτέ επειδή το G2 δεν είναι νέφος αερίου αλλά ένα γιγάντιο άστρο, προϊόν της συγχώνευσης δύο μικρότερων, τυλιγμένο με ένα πέπλο αερίου και σκόνης.

Η έρευνα δείχνει μάλιστα να διαψεύδει προηγούμενες μελέτες, σύμφωνα με τις οποίες το G2 είναι τμήμα ενός μακρόστενου νέφους που μοιάζει με νήμα.

«Το G2 επέζησε και συνέχισε να κινείται στην τροχιά του. Ένα απλό νέφος αερίου δεν θα μπορούσε να το κάνει αυτό» λέει η Γκεζ, η οποία εξέτασε το αντικείμενο από το αστεροσκοπείο Keck της Χαβάης, στο οποίο λειτουργούν τα δύο μεγαλύτερα οπτικά και υπέρυθρα τηλεσκόπια του κόσμου.

Παρουσιάζοντας τα ευρήματά τους στο The Astrophysical Journal Letters,

http://iopscience.iop.org/2041-8205/796/1/L8/

οι ερευνητές καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι το G2 είναι πιθανώς μέλος μιας νέας οικογένειας άστρων, τα οποία δημιουργούνται από τη συγχώνευση άλλων άστρων στην καρδιά του Γαλαξία.

Στον δικό μας Γαλαξία, επισημαίνει η Γκεζ, τα μεγάλα άστρα ανήκουν συχνά σε δυαδικά συστήματα, είναι δηλαδή άστρα που κινούνται σε τροχιά γύρω από άλλα άστρα.

Το G2 φαίνεται να είναι ένα πρώην δυαδικό σύστημα που συγχωνεύτηκε σε ένα άστρο λόγω της ακραίας βαρυτικής επίδρασης της μαύρης τρύπας.

Η μετάλλαξη αυτή πρέπει να συνέβη σχετικά πρόσφατα, καθώς το άστρο του G2 δείχνει να βρίσκεται ακόμα στη φάση μιας διόγκωσης που διαρκεί ένα εκατομμύριο χρόνια μετά τη συγχώνευση.

Όπως λέει η Γκεζ, το άστρο φαίνεται να περνά τώρα σε μια φάση «σπαγγετοποίησης», ένα φαινόμενο κατά το οποίο μεγάλα σώματα επιμηκύνονται από τη βαρυτική επίδραση μιας μαύρης τρύπας.

«Γύρω από τις μαύρες τρύπες παρατηρούμε φαινόμενα που δεν μπορούμε να δούμε πουθενά αλλού στο Σύμπαν» σχολιάζει η ερευνήτρια. «Αρχίζουμε να κατανοούμε τη φυσική των μελανών οπών με τρόπο που δεν ήταν δυνατός μέχρι σήμερα».

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1231360867

 

Πως φαίνονται δυο μαύρες τρύπες που συγκρούονται μεταξύ τους;

Οι μαύρες τρύπες οφείλουν το όνομά τους στο γεγονός ότι ούτε το φως δεν μπορεί να γλυτώσει από αυτές. Κι όμως, οι οι αστρονόμοι θεωρούν ότι ένας από τους καλύτερους τρόπους μελέτης αυτών των εξωτικών αντικειμένων είναι να εξετάσουν το πως επιδρούν στο πεδίο του φωτός που βρίσκεται πίσω τους. Οι μαύρες τρύπες λυγίζουν και στρεβλώνουν τόσο έντονα τον χώρο, ώστε τα άστρα και οι γαλαξίες που βρίσκονται πίσω τους να φαίνονται τρομερά παραμορφωμένα.

Πρόκειται για το φαινόμενο που είναι γνωστό ως βαρυτική εστίαση.

Ενώ λοιπόν τα φαινόμενα της βαρυτικής εστίασης που προκαλεί μόνο μια μαύρη τρύπα έχουν μελετηθεί από τη δεκαετία του 1970, ο τρόπος με τον οποίο ζεύγη μαύρων τρυπών στρεβλώνουν το χώρο ήταν πολύ δύσκολο να υπολογιστεί. Αν εξαιρέσει κανείς μια-δυο πολύ εξειδικευμένες περιπτώσεις, οι εξισώσεις που περιγράφουν το φαινόμενο είναι τρομερά περίπλοκες για να επιλυθούν. Αντ΄ αυτού οι αστροφυσικοί προσπαθούν να προσομοιώσουν την συμπεριφορά ζεύγους μαύρων τρυπών χρησιμοποιώντας πανίσχυρους υπερ-υπολογιστές. Το έκαναν κυρίως για να υπολογίσουν τα βαρυτικά κύματα που δημιουργεί το ζεύγος των μαύρων τρυπών καθώς κινούνται σπειροειδώς η μία προς την άλλη, καθώς επίσης και για το αν τα κύματα αυτά είναι αρκετά ισχυρά ώστε οι επίγειοι ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων να μπορούν αν τα ανιχνεύσουν.

Ο Andy Bohn από το Πανεπιστήμιο Cornell και οι συνεργάτες του υποστηρίζουν ότι οι ίδιοι υπολογισμοί μπορούν να μας αποκαλύψουν το πώς ένα τέτοιο στροβιλιζόμενο ζεύγος μαύρων τρυπών στρεβλώνει το πεδίο του φωτός γύρω από αυτές. Και χρησιμοποίησαν αυτούς τους υπολογισμούς ώστε να αναδείξουν – για πρώτη φορά – τα φαινόμενα βαρυτικής εστίασης που παράγουν οι δυαδικές μαύρες τρύπες.

Χρησιμοποίησαν μια τεχνική από τα γραφικά των υπολογιστών που ονομάζεται ray – casting στην οποία υπολογίζεται η διαδρομή των ακτίνων φωτός. Το δύσκολο μέρος αυτής της εργασίας είναι ο υπολογισμός της τροχιάς των φωτονίων χρησιμοποιώντας τις εξισώσεις της γενικής σχετικότητας.

Συνήθως οι φυσικοί απλοποιούν αυτές τις εξισώσεις, υποθέτοντας ότι το σύστημα παραμένει σταθερό στο χρονικό διάστημα που χρειάζεται για να διέλθει το φως. Η δυσκολία με τα ζεύγη των μαύρων τρυπών είναι ότι αυτή η προσέγγιση δεν ισχύει –κινούνται τόσο γρήγορα καθώς πλησιάζει η μία την άλλη που ο χωρόχρονος παραμορφώνεται επίσης πολύ γρήγορα, έτσι ώστε να μην μπορεί να εφαρμοστεί όπως πριν η υπόθεση της σταθερότητας κατά τη διέλευση του φωτός.

Παρ’ όλα αυτά οι νέοι υπολογιστές μπορούν να τιθασεύσουν αυτές τις άναρχες εξισώσεις. Η ομάδα του Bohn ξεκίνησε με την προσομοίωση του φαινομένου της βαρυτικής εστίασης μιας μόνης μαύρης τρύπας και βαθμιαία έφτασαν σε ζεύγος μαύρων τρυπών.

Όπως βλέπουμε και στην αρχική εικόνα, οι δυαδικές μαύρες τρύπες παράγουν επιπλέον μαύρες περιοχές σε σχήμα «φρυδιού» καθώς η μια μαύρη τρύπα προκαλεί φαινόμενα βαρυτικού φακού στην άλλη.

Στην πραγματικότητα αυτά τα χαρακτηριστικά έχουν δομή φράκταλ και μια προσεκτικότερη παρατήρηση αποκαλύπτει και μικρότερα «φρύδια».

Έχοντας υπολογίσει τον τρόπο με τον οποίο ένα ζεύγος μαύρων τρυπών στρεβλώνει μια γεωμετρική εικόνα στο άπειρο, η ομάδα εφάρμοσε την ίδια παραμόρφωση σε μια εικόνα του γαλαξία μας. Το αποτέλεσμα είναι το είδος της παραμόρφωσης που θα έβλεπαν οι αστρονόμοι με την απαιτούμενη διακριτική ικανότητα, αν είχαν στη θέα τους ένα ζεύγος μαύρων τρυπών.

Αυτό θέτει το ενδιαφέρον ερώτημα: είναι δυνατόν να παρατηρηθεί ένα τέτοιο φαινόμενα από τη Γη. Σύμφωνα με τους Bohn et al, αυτό είναι πολύ δύσκολο να γίνει σε μεγάλες αποστάσεις. Το να παρατηρηθούν κάποια από τα χαρακτηριστικά που ανέδειξε η προσομοίωση, απαιτούνται κοντινότερες αποστάσεις και πολύ υψηλή διακριτική ικανότητα και σε κάθε περίπτωση θα είναι ένα τεράστιο επίτευγμα αν ποτέ πραγματοποιηθεί.

http://physicsgg.me/2014/11/04/%cf%80%cf%89%cf%82-%cf%86%ce%b1%ce%af%ce%bd%ce%bf%ce%bd%cf%84%ce%b1%ce%b9-%ce%b4%cf%85%ce%bf-%ce%bc%ce%b1%cf%8d%cf%81%ce%b5%cf%82-%cf%84%cf%81%cf%8d%cf%80%ce%b5%cf%82-%cf%80%ce%bf%cf%85-%cf%83%cf%85/

[Δροσος Γεωργιος]

Μαύρη τρύπα παραμορφώνει αστρο.

Μια μαύρη τρύπα που κρύβεται στην καρδιά ενός μακρινού γαλαξία αποφάσισε να μετατρέψει ένα άτυχο άστρο σε σπαγγέτι. Φαίνεται όμως ότι κόντεψε να πνιγεί με το δείπνο.

Διεθνής ομάδα ερευνητών παρουσιάζει την περίπτωση ενός άστρου που παραμορφώνεται, τεντώνεται και προσπαθεί να αντισταθεί καθώς καταβροχθίζεται αργά από το βουλιμικό τέρας.

Η υπόθεση ξεκίνησε το 2009, όταν ένα μικρό τηλεσκόπιο στο Τέξας, σχεδιασμένο για την ανίχνευση σουπερνόβα, κατέγραψε μια εξαιρετικά λαμπρή λάμψη.

«Όταν ανακαλύψαμε αυτό το αντικείμενο, φαινόταν παρόμοιο με τους υπερκαινοφανείς αστέρες που γνωρίζαμε. Όταν όμως συνεχίσαμε να παρακολουθούμε τις μεταβολές της φωτεινότητάς του, συνειδητοποιήσαμε ότι ήταν κάτι που κανείς δεν είχε δει στο παρελθόν» λέει ο Γιόζεφ Βίνκο του Πανεπιστημίου του Σέγκεντ στην Ουγγαρία, πρώτος συγγραφέας της δημοσίευσης στο The Astrophysical Journal.

http://iopscience.iop.org/0004-637X/798/1/12/

Πέντε χρόνια αργότερα μετά το συμβάν, η ερευνητική ομάδα πιστεύει ότι έχει βρει την εξήγηση. Παρατηρήσεις με ισχυρότερα τηλεσκόπια, σε συνδυασμό με προσομοιώσεις στον υπολογιστή, υπέδειξαν ότι η λάμψη προήλθε από την περιοχή μιας μαύρης τρύπας που βρίσκεται στην καρδιά ενός μικρού γαλαξία σε απόσταση 3 δισεκατομμυρίων ετών φωτός.

Η λάμψη που καταγράφηκε το 2009 πρέπει να προήλθε από ένα άστρο που είχε την ατυχία να πλησιάσει τη μαύρη τρύπα και παγιδεύτηκε στη θανάσιμη έλξη της. Το υλικό που αποσπάται από το άστρο λόγω της βαρυτικής έλξης της μαύρης τρύπας περιδινίζεται, θερμαίνεται και εκπέμπει φως πριν χαθεί για πάντα μέσα της.

Το άστρο όχι μόνο χάνει υλικό, αλλά επιπλέον τεντώνεται και παίρνει μακρόστερνο σχήμα -ένα φαινόμενο που οι αστρονόμοι ονομάζουν «παλιρροϊκή διάσπαση».

Σύμφωνα με το νόμο της παγκόσμιας έλξης που διατυπώθηκε από τον Νεύτωνα, η βαρυτική έλξη είναι αντιστρόφως ανάλογη του τετραγώνου της απόστασης. Αυτό σημαίνει ότι η πλευρά του άστρου που κοιτάζει τη μαύρη τρύπα, βρίσκεται δηλαδή πιο κοντά της, δέχεται μεγαλύτερη έλξη από ό,τι η αντίθετη πλευρά.

Δεδομένου ότι το βαρυτικό πεδίο της τρύπας είναι τόσο ισχυρό, οι ασύμμετρες παλιρροϊκές δυνάμεις που ασκούνται στις δύο πλευρές του άστρου προκαλούν την επιμήκυνσή του, ένα φαινόμενο που αποκαλείται συχνά «σπαγγετοποίηση».

«Αυτές οι ιδιαίτερα ισχυρές παλλίρροιες μπορούν να είναι αρκετά ισχυρές ώστε να τεντώσουν το άστρο σε σχήμα μακαρονιού» λέει ο Κρεγκ Ουίλερ του Πανεπιστημίου του Τέξας στο Όστιν.

Μέχρι σήμερα αστρονόμοι είχαν δει αρκετές μαύρες τρύπες να καταπίνουν άστρα, αυτή η περίπτωση όμως είναι μοναδική: το δείπνο αρνείται να πάει κάτω εύκολα.

Οι υπολογιστικές προσομοιώσεις των ερευνητών έδειξαν ότι το αστρικό υλικό που περιδινίζεται και θερμαίνεται γύρω από τη μαύρη τρύπα εκπέμπει τόσο ισχυρή ακτινοβολία ώστε ουσιαστικά αντιστέκεται στην θανάσιμη έλξη.

Αυτό επιβραδύνει την κατάποση του γεύματος. Όμως, παρόλο που προσπαθεί να αντισταθεί, το άστρο είναι καταδικασμένο και σταδιακά θα χάσει όλο του το υλικό.

Το θύμα, πιστεύουν οι ερευνητές, πρέπει να είχε ξεκινήσει τη ζωή του ως ένα μέτριο άστρο σαν τον Ήλιο.

Κρίμα που τελειώνει τη ζωή του ως μακαρονάδα. Όμως και οι μαύρες τρύπες πρέπει να τραφούν.

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1231381383

[Δροσος Γεωργιος]

Μαύρες τρύπες και γαλαξιακή πρόωρη γήρανση.

Μαύρες τρύπες που κρύβονται στα κέντρα νεαρών γαλαξιών δεν αποκλείεται να τους προκαλούν τελικά εμμηνόπαυση, υποστηρίζει διεθνής ομάδα αστρονόμων: όταν βρεθούν σε φάση παροξυσμού, οι μαύρες τρύπες μπορούν να εκτοξεύσουν μακριά το πολύτιμο αέριο από το οποίο γεννιούνται νέα άστρα.

Οι περισσότεροι γαλαξίες χρειάζονται δύο ή και περισσότερα δισεκατομμύρια χρόνια για να εξαντλήσουν το διαθέσιμο αέριο υδρογόνο και να πάψουν έτσι να γεννούν νέα άστρα. Ορισμένοι όμως δείχνουν να γερνούν ταχύτερα και μένουν «στείροι» σε λιγότερο από ένα δισ. χρόνια.

Η νέα μελέτη, η οποία δημοσιεύεται στο Monthly Notices of the Royal Astronomical Society,

http://mnras.oxfordjournals.org/content/447/4/3311

εξετάζει για πρώτη φορά τέσσερις γαλαξίες που δείχνουν να βρίσκονται σε τέσσερα διαφορετικά στάδια της μετάβασης προς αυτήν την εμμηνόπαυση.

Όλοι τους έδειχναν να είχαν χάσει σχετικά πρόσφατα το απόθεμα αερίου τους, χωρίς όμως να είναι σαφές το γιατί. Η εξήγηση ότι κάποιος άλλος γαλαξίας έκλεψε το πολύτιμο αέριο με τη βαρυτική έλξη του δεν φαίνεται να ευσταθεί, αφού οι νεόκοποι γαλαξίες δεν έχουν ορατούς γείτονες.

Η πιο ενδιαφέρουσα από τις τέσσερις περιπτώσεις ήταν ο γαλαξίας J0836, δίπλα στον οποίο εντοπίστηκε μια γιγάντια μάζα αερίου. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι το αέριο αυτό δεν αποκλείεται να προέρχεται από τον γαλαξία και να εκτινάχθηκε για κάποιο λόγο στο διάστημα.

Οι περισσότεροι γαλαξίες είναι γνωστό ότι κρύβουν στα κέντρα τους μαύρες τρύπες εξαιρετικά μεγάλης μάζας. Το υδρογόνο του J0836 θα μπορούσε να είχε εκτιναχθεί από την μαύρη τρύπα αν την πλησίαζε σε τέτοια απόσταση ώστε να μην παγιδευτεί από το βαρυτικό πεδίο της, αλλά να επιταχυνθεί απότομα και να εκσφενδονιστεί. Θα μπορούσε επίσης να είχε εκτιναχθεί προς τα έξω λόγω της ακτινοβολίας που εκπέμπουν άλλα αντικείμενα λίγο πριν χαθούν για πάντα μέσα στη μελανή οπή.

Οι ερευνητές αναγνωρίζουν ότι απαιτούνται περαιτέρω μελέτες για να επιβεβαιωθεί η θεωρία τους για την γαλαξιακή πρόωρη γήρανση.

Οι υποψίες όμως υπάρχουν, και κάθε γαλαξίας που σχεδιάζει να αποκτήσει κι άλλα παιδιά καλά θα κάνει να προσέχει το τέρας που κρύβεται στην καρδιά του.

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1231382200

[Δροσος Γεωργιος]

Οι δημιουργοί του Interstellar δημοσιεύουν μελέτη για τις μαύρες τρύπες.

Όταν η επιστήμη συναντά την τέχνη, ακόμα και οι μαύρες τρύπες χρειάζονται λίγο μακιγιάζ. Στην πολυαναμενόμενη επιστημονική μελέτη τους, οι δημιουργοί του Interstellar παραδέχονται ότι έκαναν συμβιβασμούς στην εμφάνιση της μαύρης τρύπας τους.

Η μελέτη για το πώς οι μαύρες τρύπες επηρεάζουν το φως γύρω τους δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Classical and Quantum Gravity από την ομάδα ειδικών εφέ της ταινίας και τον επιστημονικό σύμβουλό της, τον Κιπ Θορν του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech).

Η μαύρη τρύπα του Interstellar δημιουργήθηκε από τον Θορν και το στούντιο ειδικών εφέ Double Negative, χρησιμοποιώντας τις εξισώσεις του Άλμπερτ Άινσταϊν για τη Γενική Σχετικότητα.

Ο πρώτος συμβιβασμός που αναγκάστηκε να κάνει ομάδα ήταν ότι προσομοίωσε δέσμες φωτός και όχι μεμονωμένες ακτίνες, οι οποίες θα έκαναν την εικόνα να τρεμοπαίζει.

Περισσότερες παραχωρήσεις έγιναν στον δίσκο συσσώρευσης, έναν δίσκο αερίου που περιβάλλει τη μαύρη τρύπα και περιδινίζεται γύρω της. Στην αρχική, πιο ρεαλιστική προσομοίωση, η μαύρη τρύπα φαινόταν συμπιεσμένη στη μία πλευρά. Αυτό οφείλονταν στην μεγάλη ταχύτητα περιστροφής της, η οποία την έκανε να παρασύρει το φως προς τη μία πλευρά.

Ο σκηνοθέτης της ταινίας Κρίστοφερ Νόλαν πίστευε ότι οι θεατές δεν μπερδεύονταν από την ασυμμετρία, οπότε ζήτησε να μειωθεί η ταχύτητα περιστροφής.

Ένα άλλο μη ρεαλιστικό στοιχείο στην ταινία είναι ότι ο δίσκος συσσώρευσης εμφανίζεται πιο φωτεινός και πιο κοκκινωπός από ό,τι θα ήταν στην πραγματικότητα. Στην αρχική προσομοίωση, η περιστροφή της μαύρης τρύπας έκανε τη διάπυρη ύλη του δίσκου να φαίνεται γαλάζια, λόγω του φαινομένου Ντόπλερ που μειώνει το μήκος κύματος του φωτός όταν η πηγή του πλησιάζει τον παρατηρητή με μεγάλη ταχύτητα. Επιπλέον, η περιστροφή της μελανής οπής έκανε τη μία πλευρά του δίσκου να φαίνεται υπερβολικά αμυδρή, σχεδόν αόρατη.

Και σε αυτή την περίπτωση, ο Νόλαν προτίμησε να απλοποιήσει την κατάσταση και να εξαλείψει το φαινόμενο Ντόπλερ.

«Όταν είδα την ταινία, παρατήρησα αμέσως ότι η μαύρη τρύπα δεν φαινόταν όπως θα περίμενε κανείς για μια μαύρη τρύπα με μεγάλη ταχύτητα περιστροφής» σχολιάζει στο περιοδικό New Scientist o Άντριου Χάμιλτον του Πανεπιστημίου του Κολοράντο στο Μπόλντερ.

Η νέα μελέτη, όμως, του άλλαξε γνώμη και τον έπεισε για την αναγκαιότητα των συμβιβασμών. «Δεν είχα συνειδητοποιήσει πόσο προσεκτική ήταν η ομάδα του Interstellar στους υπολογισμούς» λέει τώρα ο Χάμιλτον.

Πέρα όμως από το ελαφρύ «ρετουσάρισμα» της μαύρης τρύπας, οι εξισώσεις που χρησιμοποίησαν οι δημιουργοί της ταινίας ανταποκρίνονται απόλυτα στην πραγματικότητα.

Είναι μάλιστα τόσο ρεαλιστικές ώστε η NASA ζήτησε τη βοήθεια της ομάδας προκειμένου να χρησιμοποιήσει τα ίδια μαθηματικά μοντέλα στη μελέτη των περιστρεφόμενων άστρων νετρονίων.

Στις φωτογραφίες η αρχική, ρεαλιστική βερσιόν και η «ρετουσαρισμένη» στην ταινία.

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1231385525

[Δροσος Γεωργιος]

«Μαύρη» θύελλα μπορεί να στειρώσει γαλαξίες!

Μια πραγματικά εντυπωσιακή από κάθε άποψη ανακάλυψη έκανε διεθνής ομάδα αστρονόμων χρησιμοποιώντας τα διαστημικά τηλεσκόπια XMM-Newton και NuSTAR. Τα δύο τηλεσκόπια κάνουν παρατηρήσεις σε διαφορετικά φάσματα φωτός των ακτίνων Χ και ο συνδυασμός των παρατηρήσεων τους αποκάλυψε ένα εκπληκτικό κοσμικό φαινόμενο. Σε ένα γαλαξία που βρίσκεται σε απόσταση δύο δισ. ετών φωτός από εμάς υπάρχει μια κολοσσιαία μελανή οπή η οποία έχει λάβει την ονομασία PDS 456.

Οι ερευνητές εντόπισαν τους ανέμους που δημιουργούνται από τη δράση αυτής της μαύρης τρύπας. Πρόκειται σύμφωνα με τους ερευνητές για τους ισχυρότερους ανέμους που έχουν εντοπιστεί μέχρι σήμερα.

Σύμφωνα με τους ερευνητές οι συγκεκριμένοι άνεμοι μεταφέρουν κάθε δευτερόλεπτο ενέργεια μεγαλύτερη από εκείνη που εκπέμπουν μαζί ένα τρισ. άστρα σαν τον Ηλιο!

Οπως αναφέρουν οι ερευνητές αν αυτή η τρομερή κοσμική θύελλα χτυπούσε ένα γαλαξία θα εξαφάνιζε όλα εκείνα τα συστατικά (αέρια, σκόνη) που είναι απαραίτητα για την παραγωγή άστρων. Με απλά λόγια ο γαλαξίας αυτός θα γινόταν άγονος. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Science».

http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=678933

[Δροσος Γεωργιος]

Ανακαλύφθηκε στο πρώιμο σύμπαν η μεγαλύτερη και λαμπερότερη μαύρη τρύπα-κβάζαρ.

Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν μια πανάρχαια και αδιανόητα μεγάλη μαύρη τρύπα, τόσο υπερμεγέθη που οι επιστήμονες μάλλον θα πρέπει να αναθεωρήσουν τις έως τώρα θεωρίες τους για το πως αναπτύσσεται μια μαύρη τρύπα.

Η συγκεκριμένη μαύρη τρύπα, σε απόσταση 12,8 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη, είναι η μεγαλύτερη και πιο λαμπερή που έχει ποτέ βρεθεί στις απαρχές του σύμπαντος, καθώς «γεννήθηκε» μόλις 900 εκατ. χρόνια μετά την αρχική «Μεγάλη Έκρηξη» (Μπιγκ Μπανγκ).

Έχει μάζα όσο 12 δισεκατομμύρια Ήλιοι, υπερδιπλάσια από τη μάζα άλλων μαύρων οπών παρόμοιας ηλικίας. Συγκριτικά, η μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας, έχει μάζα μόνο 4 έως 5 εκατ. φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο μας.

Οι επιστήμονες, δεν μπορούν να εξηγήσουν γιατί η συγκεκριμένη μαύρη τρύπα, με την ονομασία J0100+2802, που βρίσκεται σε ένα μακρινό κβάζαρ (ενεργό γαλαξιακό πυρήνα), μεγάλωσε τόσο γρήγορα. Μια πιθανότητα είναι ότι δύο μεγάλες μαύρες τρύπες στο νεαρό σύμπαν συγκρούστηκαν και συγχωνεύτηκαν σε μια ακόμη μεγαλύτερη.

Τα κβάζαρ, που ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά το 1963, είναι τα πιο λαμπερά αντικείμενα στο σύμπαν και βρίσκονται στο κέντρο μακρινών γαλαξιών. Μέχρι σήμερα έχουν βρεθεί πάνω από 200.000 κβάζαρ. Αποτελούνται από υπερβολικά φωτεινά νέφη υλικών, στη διαδικασία απορρόφησής τους από μια τερατώδη μαύρη τρύπα.

Η μαύρη τρύπα που μόλις εντοπίστηκε, δεν είναι μόνο το πιο μεγάλο κβάζαρ που έχει ποτέ ανακαλυφθεί, αλλά και το πιο φωτεινό, με λάμψη περίπου 420 εκατομμύρια φορές πιο έντονη από τον Ήλιο μας και επτά φορές πιο λαμπρή από το πιο μακρινό ήδη γνωστό κβάζαρ.

Η ανακάλυψη από διεθνή ομάδα αστρονόμων, με επικεφαλής τον κινέζο καθηγητή Χούε Μπινγκ Γου του Τμήματος Αστρονομίας του Πανεπιστημίου του Πεκίνου, παρουσιάστηκε στο περιοδικό "Nature".

http://www.ethnos.gr/article.asp?catid=22768&subid=2&pubid=64146574

[Δροσος Γεωργιος]

Οι άνεμοι μαύρης τρύπας "απενεργοποιούν" τη δημιουργία των άστρων.

Οι αστρονόμοι που χρησιμοποιούν το διαστημικό παρατηρητήριο της ESA, Herschel, έχουν διαπιστώσει ότι οι άνεμοι που πνέουν από μια τεράστια μαύρη τρύπα παρασύρουν μακριά το απόθεμα πρώτης ύλης σχηματισμού αστεριών του γαλαξία που την φιλοξενεί.

Βρίσκονται στις καρδιές των περισσότερων γαλαξιών, οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες είναι εξαιρετικά πυκνά και συμπαγή αντικείμενα με μάζες ανάμεσα σε εκατομμύρια και δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερες από τον Ήλιο μας.

Πολλές είναι σχετικά παθητικές, όπως αυτή που βρίσκεται στο κέντρο του Γαλαξία μας. Ωστόσο, ορισμένες από αυτές καταβροχθίζουν το περιβάλλον τους με μεγάλη όρεξη.

Αυτές οι ενεργές μαύρες τρύπες όχι μόνο τρέφονται με κοντινό αέριο, αλλά και αποβάλλουν μέρος του με τη μορφή ισχυρών ανέμων και πιδάκων. Οι αστρονόμοι έχουν υποψιαστεί εδώ και καιρό πως οι εκροές αυτές είναι υπεύθυνες για την αποστράγγιση των γαλαξιών από το διαστρικό τους αέριο, ιδίως εκείνα τα μόρια του αερίου από το οποίο γεννιούνται τα αστέρια.

Αυτό θα μπορούσε να επηρεάσει τελικά τη δραστηριότητα σχηματισμού άστρων ενός γαλαξία, την επιβράδυνση ή, ενδεχομένως, και την πλήρη απόσβεση της.

Μέχρι τώρα, δεν είχε καταστεί δυνατό να συλληφθεί μια πλήρης εικόνα αυτής της διαδικασίας. Ενώ οι αστρονόμοι ήταν σε θέση να ανιχνεύσουν ανέμους πολύ κοντά στις μαύρες τρύπες, χρησιμοποιώντας τηλεσκόπια ακτίνων Χ, καθώς και να εντοπίσουν πολύ μεγαλύτερες γαλαξιακές εκροές μορίων αερίου μέσω υπέρυθρων παρατηρήσεων, δεν είχαν καταφέρει να βρουν και τα δύο στον ίδιο γαλαξία.

Μια νέα μελέτη άλλαξε το σκηνικό, ανιχνεύοντας ανέμους που οδηγούνται από μια συγκεκριμένη μαύρη τρύπα από μικρότερες σε μεγαλύτερες κλίμακες.

"Αυτή είναι η πρώτη φορά που βλέπουμε μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα σε δράση, φυσώντας μακριά το απόθεμα αερίου δημιουργίας των άστρων του γαλαξία", εξηγεί ο Francesco Tombesi από το Goddard Space Flight Center της NASA και του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ, ΗΠΑ, ο οποίος ηγήθηκε της έρευνας που δημοσιεύθηκε αυτή την εβδομάδα στο περιοδικό Nature.

Συνδυάζοντας παρατηρήσεις στο υπέρυθρο από το διαστημικό παρατηρητήριο της ESA, Herschel, με νέα στοιχεία από τον Ιαπωνικό / ΗΠΑ δορυφόρο Suzaku X-ray, οι αστρονόμοι ανίχνευσαν τους ανέμους κοντά στην κεντρική μαύρη τρύπα, καθώς και την καθολική επίδρασή τους στην απομάκρυνση του γαλαξιακού αερίου μακριά σε έναν γαλαξία γνωστό ως IRAS F11119 +3257.

Οι άνεμοι αρχίζουν μικροί και γρήγοροι, με ριπές κατά περίπου το 25% της ταχύτητας του φωτός κοντά στη μαύρη τρύπα και φυσούν μακριά μάζα περίπου όσο το ισοδύναμο μιας ηλιακής μάζας αερίου κάθε χρόνο.

Καθώς προχωρούν προς τα έξω, οι άνεμοι επιβραδύνονται αλλά σαρώνουν επιπλέον μερικές εκατοντάδες ηλιακές μάζες μορίων του αερίου ανά έτος και τις σπρώχνουν έξω από τον γαλαξία.

Αυτή είναι η πρώτη έμπρακτη απόδειξη ότι οι άνεμοι των μαύρων τρυπών είναι η απογύμνωση των γαλαξιών που τους φιλοξενούν από το αέριο τους από την κινητοποιώντας εκροές μεγάλης κλίμακας.

Το νέο εύρημα ενισχύει την άποψη ότι οι μαύρες τρύπες μπορεί να σταματήσουν τελικά τα αστέρια που σχηματίζονται σε γαλαξίες που τις φιλοξενούν.

"Το Herschel έχει ήδη φέρει επανάσταση την κατανόησή μας για το πώς γεννιούνται τα αστέρια. Αυτό το νέο αποτέλεσμα τώρα θα μας βοηθήσει να καταλάβουμε το γιατί και το πώς ο σχηματισμός αστέρων σε ορισμένους γαλαξίες μπορεί να επηρεαστεί ακόμη και σε καθολικό επίπεδο και να απενεργοποιηθεί εντελώς", λέει ο Göran Pilbratt, επιστήμονας του έργου Herschel της ESA.

"Ο ένοχος αυτής της κοσμικής 'ιστορίας μυστηρίου' έχει βρεθεί. Όπως πολλοί υποπτεύονταν, μια κεντρική μαύρη τρύπα μπορεί να τροφοδοτήσει εκροές αερίου μεγάλης κλίμακας, αποσβένοντας το σχηματισμό των άστρων".

 

“Wind from the black-hole accretion disk driving a molecular outflow in an active galaxy,” από τους F. Tombesi, κι άλλους, δημοσιεύτηκε στις 26 Μαρτίου 2015 στο τεύχος του περιοδικού Nature.

http://www.nature.com/nature/journal/v519/n7544/full/nature14261.html

Η μελέτη αυτή βασίζεται σε παρατηρήσεις που πραγματοποιήθηκαν με το επιστημονικό όργανο Photoconductor Array Camera and Spectrometer (PACS) στο διαστημικό παρατηρητήριο της ESA, Herschel, καθώς και από δεδομένα από την αποστολή Ιαπωνία/ΗΠΑ, Suzaku.

http://www.esa.int/ell/ESA_in_your_country/Greece/Oi_hanemoi_mahures_trhupas_apenergopoiohun_te_demioyrghia_ton_hastron

[Δροσος Γεωργιος]

Νέα θεωρία «συμφιλιώνει» τις μαύρες τρύπες με την κβαντική φυσική.

Τη λύση σε ένα «μυστήριο» 40 ετών, το οποίο φέρνει σε αντίθεση θεμελιώδεις αρχές της κβαντικής φυσικής με τις ιδιότητες των μαύρων τρυπών, υποστηρίζουν πως ανακάλυψαν επιστήμονες από το πανεπιστήμιο του Μπάφαλο στις ΗΠΑ. Πιο συγκεκριμένα, οι Αμερικανοί επιστήμονες ανέπτυξαν μια νέα θεωρία που απαντά στο Παράδοξο της Χαμένης Πληροφορίας, έναν γρίφο που προσπαθούν να λύσουν οι φυσικοί εδώ και τέσσερις δεκαετίες, με σκοπό να αποδείξουν πως οι μαύρες τρύπες δεν παραβιάζουν την κβαντομηχανική.

Το Παράδοξο συνδέεται με το γεγονός ότι μια μαύρη τρύπα έχει τόσο ισχυρό βαρυτικό πεδίο ώστε να «καταπίνει» την ύλη και το φως που θα βρεθούν στην εμβέλειά του. Τότε, μαζί με τα φωτόνια και τα σωματίδια που «καταβροχθίζονται», φαίνεται πως εξαφανίζονται για πάντα και οι πληροφορίες που αυτά κωδικοποιούν.

Κάτι που όμως αντιβαίνει σε έναν από τους θεμελιώδεις «πυλώνες» της κβαντικής φυσικής, σύμφωνα με τον οποίο η πληροφορία δεν μπορεί ποτέ να χαθεί, αλλά πάντοτε διατηρείται.

Η νέα θεωρία αίρει το Παράδοξο, και έτσι «συμφιλιώνει» την κβαντική φυσική με τις ιδιότητες των μαύρων τρυπών, δείχνοντας πως η πληροφορία δεν χάνεται. «Η μελέτη μας έδειξε πως οι πληροφορίες δεν εξαφανίζονται όταν εισέλθουν σε μια μαύρη τρύπα», λέει χαρακτηριστικά στο σάιτ του πανεπιστημίου ο Ντέγιαν Στόικοβιτς, αναπληρωτής καθηγητής φυσικής και ένας από τους επιστήμονες που τη διατύπωσαν, συμπληρώνοντας ότι οι πληροφορίες είναι δυνατόν να ανακτηθούν από την ακτινοβολία που εκπέμπει η μαύρη τρύπα.

Η θεωρία περιγράφεται σε άρθρο των Αμερικανών φυσικών στο περιοδικό Physical Review Letters. Σε αυτό, οι συγγραφείς του δείχνουν με ποιον τρόπο από τις αλληλεπιδράσεις των σωματιδίων που εκπέμπει μια μαύρη τρύπα μπορούν να αποκαλυφθούν όχι μόνο τα χαρακτηριστικά της ύλης και της ενέργειας που έχει «καταπιεί», αλλά και οι ιδιότητες του άστρου από το οποίο αυτή προέκυψε.

Σύμφωνα τον Στόικοβιτς, πρόκειται για μία σημαντική ανακάλυψη, αφού ακόμη και οι φυσικοί που θεωρούσαν ότι η πληροφορία δεν χάνεται σε μία μαύρη τρύπα δεν είχαν καταφέρει μέχρι σήμερα να περιγράψουν με μαθηματικά τον μηχανισμό που τη διατηρεί. Αντίθετα, στο άρθρο στο Physical Review Letters, παρατίθενται εξισώσεις που δείχνουν πώς διατηρείται η πληροφορία.

Το Παράδοξο πρωτοδιατυπώθηκε πριν από 40 χρόνια, όταν ο Βρετανός φυσικό Στίβεν Χόκινγκ έδειξε πως οι μαύρες τρύπες εκπέμπουν ακτινοβολία, με συνέπεια να «εξαερώνονται» με την πάροδο του χρόνου. Μία άμεση συνέπεια αυτής της ανακάλυψης ήταν πως οι πληροφορίες στο εσωτερικό της θα χαθούν για πάντα όταν αυτή εξαφανισθεί, παραβιάζοντας έτσι την κβαντική φυσική.

Αν και ο Χόκινγκ ήταν τόσο βέβαιος για το Παράδοξο που έβαλε στοίχημα με συναδέλφους του, λίγα χρόνια αργότερα έκανε στροφή 180 μοιρών, παρουσιάζοντας ένα θεωρητικό μοντέλο που επιτρέπει τη διατήρηση της πληροφορίας. Ωστόσο, η λύση του δεν έπεισε όλη την επιστημονική κοινότητα, με συνέπεια μέχρι σήμερα να μην έχει βρεθεί κοινά αποδεκτή εξήγηση.

Με βάση τους ερευνητές από το Μπάφαλο, αυτή η εξήγηση «κρύβεται» τόσο στα σωματίδια που εκπέμπει μία μαύρη τρύπα, όσο και στις ασθενείς αλληλεπιδράσεις τους. Έτσι, λαμβάνοντας υπόψη αυτά τα δεδομένα, δείχνουν ότι ένας εξωτερικός παρατηρητής έχει τη δυνατότητα να ανακτήσει τα χαρακτηριστικά της ύλης και της ενέργειας που έχει «καταπιεί» το ισχυρό βαρυτικό πεδίο.

Οι αλληλεπιδράσεις αυτές περιλαμβάνουν από τη βαρυτική έλξη μεταξύ των σωματιδίων μέχρι την ανταλλαγή φωτονίων. Παρόλο που αυτές οι «συσχετίσεις» δεν ήταν άγνωστες, οι περισσότεροι επιστήμονες τις θεωρούσαν ασήμαντες μέχρι τώρα. Ωστόσο, σύμφωνα με τον Στόικοβιτς, είναι το «κλειδί» που αίρει το Παράδοξο.

http://www.naftemporiki.gr/story/935202/nea-theoria-sumfilionei-tis-maures-trupes-me-tin-kbantiki-fusiki

[Δροσος Γεωργιος]

Μεσα σε μια μαυρη τρύπα!!!

Επειδή ακούμε κατά καιρούς τους κινδύνους που κρύβουν οι μαύρες τρύπες, που σκεπάζονται από πέπλο μυστηρίου τόσο για τη σύστασή τους όσο για το τι συμβαίνει αν κάποιος εισέλθει σε αυτές, οι επιστήμονες προσπάθησαν να εξηγήσουν τα ερωτήματα που μας απασχολούν εδώ και πολλά χρόνια.

Η φαντασία και τα σενάρια για το ποια είναι η μοίρα όσων έχουν την ατυχία να εξαφανιστούν σε μια τέτοια τρύπα δίνουν και παίρνουν. Άλλοι υποστηρίζουν πως τους "τρώει" το μαύρο σκοτάδι, άλλοι μιλούν για άγνωστες τρομακτικές μορφές ζωής και άλλοι υποστηρίζουν πως κομματιάζονται λόγω της έλλειψης οξυγόνου.

Μια ομάδα επιστημόνων επιχείρησε εξετάζοντας όλα τα ενδεχόμενα να δώσει απαντήσεις στο αρχέγονο αυτό ερώτημα. Έτσι, ξεκινούν από το γεγονός ότι οι νόμοι της φυσικής, όπως τους γνωρίζουμε, σε μια μαύρη τρύπα ανατρέπονται. O Αϊνστάιν μας δίδαξε ότι η βαρύτητα είναι αυτή που περιβάλλει το διάστημα, με αποτέλεσμα να δημιουργεί καμπύλες.

Όταν ένα αστέρι σβήσει μπορεί να δημιουργήσει ένα σημείο στο διάστημα με υπερβολική πυκνότητα, αλλάζοντας τη "μορφολογία" του διαστήματος και τις ισορροπίες που επικρατούν. Έτσι, υποστηρίζουν πως δημιουργούνται κενά στον χωροχρόνο και το βαρυτικό πεδίο σε αυτά τα κενά είναι τόσο ισχυρό που το φως απορροφάται με αποτέλεσμα να δημιουργούνται οι μαύρες τρύπες.

Επομένως, οι επιστήμονες εικάζουν πως προχωρώντας βαθύτερα στη μαύρη τρύπα η καμπύλη που δημιουργείται από την ισχυρή της βαρύτητα όλο και συγκλίνει μέχρι το κέντρο της.

Μάλιστα, τονίζουν πως στο εσωτερικό της ο χρόνο παγώνει και δεν ισχύει κανένας νόμος της φυσικής.

Επομένως, αν κάποιος εισέλθει σε μια μαύρη τρύπα ο χρόνος που θα χρειαστεί για να το καταφέρει είναι πολλαπλάσιος του ταξιδιού στο διάστημα, αυτό επειδή, όπως προαναφέρθηκε, ο χρόνος στο εσωτερικό της παγώνει. Έτσι, σε αντίθεση με τις ταινίες επιστημονικής φαντασίας, που οι ήρωες χάνονται στην αχανή έκταση των μαύρων τρυπών με ταχύτητα φωτός, στην πραγματικότητα κάτι τέτοιο απαιτεί πολύ περισσότερο χρόνο.

Παράλληλα, υποστηρίζουν πως όταν ο άνθρωπος ή το αντικείμενο όταν πλησιάζουν στον ορίζοντα της τρύπας "παγώνουν", μένουν ακίνητοι για αρκετή ώρα, μέχρι που η υψηλή θερμοκρασία τα μετατρέπει σε τέφρα και τα ενσωματώνει στη μαύρη τρύπα.

Τέλος, τονίζουν πως όταν εισέλθει κάποιος ή κάτι σε μια μαύρη τρύπα είναι αδύνατο να διασωθεί, παρά την απελπιστικά χαμηλή ταχύτητα εισόδου, χάρη στην ισχυρή βαρυτική της δύναμη.

Παράλληλα, τονίζεται πως η επιστημονική ομάδα του Πανεπιστημίου του New Jersey συνεχίζει τις έρευνες, ενώ ζητά τη συνδρομή της NASA, προκειμένου να χυθεί φως στη μυστηριώδη ύπαρξη των μαύρων τρυπών.

http://www.defencenet.gr/defence/item/%CF%84%CE%B9-%CE%B8%CE%B1-%CF%80%CE%AC%CE%B8%CE%B5%CE%B9%CF%82-%CE%B1%CE%BD-%CF%80%CE%AD%CF%83%CE%B5%CE%B9%CF%82-%CE%BC%CE%AD%CF%83%CE%B1-%CF%83%CE%B5-%CE%BC%CE%B1%CF%8D%CF%81%CE%B7-%CF%84%CF%81%CF%8D%CF%80%CE%B1

[Δροσος Γεωργιος]

Η ταινία «Interstellar» ως μάθημα στα σχολεία.

Η ταινία Interstellar που προβαλλόταν πριν από μερικούς μήνες στις κινηματογραφικές αίθουσες και χαρακτηρίζεται από την επιστημονική της ακρίβεια, θα μπορούσε να διδάσκεται στα πλαίσια του μαθήματος της φυσικής στα σχολεία.

Και για να μη δημιουργούνται παρεξηγήσεις, αυτά συζητούνται στη Μεγάλη Βρετανία.

Εμείς εδώ στην Ελλάδα, δυστυχώς, παρακαλάμε να ξαναμπεί ο Ηλεκτρομαγνητισμός (τα θεμέλια του δυτικού τεχνολογικού πολιτισμού) στην διδακτέα ύλη της φυσικής λυκείου ή να επανέλθει το μάθημα της Αστρονομίας που εδώ και χρόνια δεν διδάσκεται πλέον στα ελληνικά σχολεία.

Η ταινία Interstellar διαδραματίζεται σε μια εποχή όπου το περιβάλλον της Γης σιγά-σιγά καταστρέφεται και το μέλλον των ανθρώπων είναι ζοφερό (… μάλιστα σύμφωνα με το σενάριο η επίσημη κυβερνητική προπαγάνδα είναι ότι ο άνθρωπος δεν ταξίδεψε ποτέ στο διάστημα και στη Σελήνη). Παρόλα αυτά σε μια μυστική βάση μια ομάδα επιστημόνων προσπαθεί να οργανώσει την διάσωση της ανθρωπότητας δια της φυγής προς τα άστρα.Στην ταινία βλέπουμε την επιστημονική «απεικόνιση» μια μαύρης τρύπας αλλά και την «ρεαλιστική» απόδοση της κίνησης διαμέσου μιας σκουληκότρυπας, που φέρουν την υπογραφή του θεωρητικού φυσικού Kip Thorne. Υπάρχουν επίσης αναφορές σε διάφορα θέματα αστροβιολογίας, αστροφυσικής, σχετικότητας (χωροχρόνος, διαστολή του χρόνου …), κβαντικής θεωρίας κ.λπ.

Ο σκηνοθέτης της ταινίας Christopher Nolan, δήλωσε στο BBC, «ότι ο τελικός μας στόχος ήταν να εμπνεύσουμε τη νέα γενιά έτσι ώστε να στρέψει το βλέμα της προς τα άστρα .. ελπίζαμε ότι μέσα από την θεαματική δραματοποίηση της επιστήμης θα μπορούσαμε να εμπνεύσουμε μερικούς από τους αυριανούς αστροναύτες …».

Και ο David Jackson, editor του περιοδικού American Journal of Physics στο οποίο δημοσιεύθηκε το άρθρο των Kip Thorne et al, “Visualizing Interstellar’s Wormhole”, δήλωσε ότι η εργασία αυτή προτρέπει τους καθηγητές φυσικής να προβάλλουν το φιλμ στους μαθητές τους εισάγοντάς τους στις έννοιες της γενικής σχετικότητας. Πράγματι, στα συμπεράσματα της εργασίας οι ερευνητές αναφέρονται στις εκπαιδευτικές ευκαιρίες που δίνει η ταινία «Interstellar», κυρίως σε προπτυχιακούς ή μεταπτυχιακούς φοιτητές που διδάσκονται το μάθημα της γενικής σχετικότητας.

Υπενθυμίζεται ότι η ταινία συνοδεύεται πλέον και από το αντίστοιχο εγχειρίδιο. Το βιβλίο που εξέδωσε ο Kip Thorne: «Τhe science of interstellar».

http://www.amazon.com/The-Science-Interstellar-Kip-Thorne/dp/1494559390

http://physicsgg.me/2015/06/24/%ce%b7-%cf%84%ce%b1%ce%b9%ce%bd%ce%af%ce%b1-interstellar-%cf%89%cf%82-%ce%bc%ce%ac%ce%b8%ce%b7%ce%bc%ce%b1-%cf%83%cf%84%ce%b1-%cf%83%cf%87%ce%bf%ce%bb%ce%b5%ce%af%ce%b1/

[Δροσος Γεωργιος]

Ξύπνησε γειτονική μαύρη τρύπα!

Μια μελανή οπή που βρίσκεται σε κοντινή απόσταση από το ηλιακό μας σύστημα «ξύπνησε» μετά από 26 έτη σιωπής και άρχισε να... λειτουργεί εκ νέου απορροφώντας την ύλη γειτονικού της άστρου.

Οι επιστήμονες έχουν στρέψει επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια στη μελανή οπή για να παρατηρήσουν το φαινόμενο και να μάθουν νέα άγνωστα δεδομένα για τις μαύρες τρύπες και τους μηχανισμούς τους.

Το 1938 οι αστρονόμοι της εποχής εντόπισαν μια ξαφνική έντονη έκλαμψη στον ουράνιο θόλο. Διαπίστωσαν ότι η έκλαμψη προερχόταν από ένα δυαδικό κοσμικό σύστημα σε απόσταση 8 χιλιάδων ετών φωτός από εμάς. Το σύστημα ονομάστηκε V404 Cygni και αποτελείται από ένα μεγάλο άστρο και μια σχετικά μικρού μεγέθους μελανή οπή που έχει μάζα ίση με εκείνη 12 άστρων σαν τον Ηλιο. Η μελανή οπή όταν βρίσκεται σε φάση δραστηριοποίησης «τρέφεται» με την ύλη του γειτονικού της άστρου. Όμως όπως έχει αποδειχτεί πρόκειται για μια μάλλον… τεμπέλα μαύρη τρύπα αφού ενεργοποιείται κάθε φορά για μικρό χρονικό διάστημα και στη συνέχεια ξεκουράζεται.

Μετά το 1938 οι επιστήμονες εντόπισαν δραστηριότητα σε αυτό μια φορά το 1956 και άλλη μια το 1989.

Για 26 χρόνια η μελανή οπή είχε «σιγήσει» και ξαφνικά πριν από λίγες μέρες άρχισε και πάλι να κάνει αισθητή την ύπαρξη της. Το «ξύπνημα» της μαύρης τρύπας εντόπισε το διαστημικό παρατηρητήριο Swift. Ετσι οι επιστήμονες έχουν στρέψει τώρα πολλά επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια στο V404 Cygni για να παρατηρήσουν το φαινόμενο. Με δεδομένο ότι τις προηγούμενες φορές που η μαύρη τρύπα ενεργοποιήθηκε τα τεχνικά μέσα που είχε στη διάθεση της η επιστημονική κοινότητα δεν ήταν ούτε τόσο πολλά όσο σήμερα ούτε τόσο προηγμένα θεωρείται δεδομένο ότι θα μάθουμε πολλά άγνωστα δεδομένα για τις μυστηριώδεις μελανές οπές.

http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=718420

[Δροσος Γεωργιος]

Πέντε τεράστιες μαύρες τρύπες εντοπίστηκαν πρόσφατα από Βρετανούς αστρονόμους.

Το σύμπαν θα μπορούσε να είναι γεμάτο με εκατομμύρια περισσότερες μαύρες τρύπες από ο,τι πιστευόταν στο παρελθόν, αποκαλύπτει ανησυχητική νέα έρευνα.

Πέντε τεράστιες μαύρες τρύπες που καλύπτονταν από σκόνη και αέρια εντοπίστηκαν πρόσφατα από Βρετανούς αστρονόμους. Η ανακάλυψη αυτή δείχνει ότι μπορεί να υπάρχουν εκατομμύρια ακόμη μαύρες τρύπες, διασκορπισμένες στο σύμπαν.

Οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες αποτελούν ισχυρές, κοσμικές τρύπες, το βαρυτικό πεδίο των οποίων είναι τόσο δυνατό, ώστε τίποτα, ούτε καν το φως, να μην μπορεί να ξεφύγει από αυτές.

Αυτό που πρόδωσε την ύπαρξη των νέων μαύρων τρυπών ήταν οι υψηλής ενέργειας ακτίνες Χ, που εκπέμπονται γύρω από αυτές στο κέντρο των πέντε γαλαξιών.

Ο φόβος που προκύπτει από την ανακάλυψη αυτή είναι ότι κάποια από αυτές τις τρύπες θα μπορούσε να πλησιάσει στο ηλιακό μας σύστημα. Η βαρύτητα τους θα μπορούσε να μεταβάλλει την τροχιά της Γης γύρω από τον ήλιο, προκαλώντας καύσωνες με εκατοντάδες βαθμούς Κελσίου και χειμώνες με πολικές θερμοκρασίες, θέτοντας σε κίνδυνο κάθε μορφή ζωής πάνω στον πλανήτη.

Ο George Lansburry, επικεφαλής των ερευνητών στο «Centre for Extragalactic Astronomy» που στεγάζεται στο Πανεπιστήμιο του Durham είπε πως: «Για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα γνωρίζαμε για τις μαύρες τρύπες που δεν καλύπτονταν από σκόνη και αέρια, αλλά υποψιαζόμασταν ότι θα υπήρχαν πολλές ακόμα κρυμμένες. Χάρη στο Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) της NASA μπορέσαμε για πρώτη φορά να δούμε καθαρά αυτά τα «κρυμμένα τέρατα», που ξέραμε ότι υπήρχαν, αλλά μας διέφευγαν γιατί ήταν καλυμμένα».

Οι επιστήμονες παρουσίασαν τα ευρήματα τους στο «Royal Astronomical Society's Meeting», στο Llandudno της Ουαλίας.

Η έρευνα, η οποία χρηματοδοτήθηκε από το Συμβούλιο Επιστημονικών και Τεχνολογικών Εγκαταστάσεων (STFC), έλαβε την έγκριση για δημοσίευση στο «The Astrophysical Journal».

http://www.defencenet.gr/defence/item/%CE%B2%CF%81%CE%B5%CF%84%CE%B1%CE%BD%CE%BF%CE%AF-%CE%B1%CF%83%CF%84%CF%81%CE%BF%CE%BD%CF%8C%CE%BC%CE%BF%CE%B9-%CE%B1%CE%BD%CE%B1%CE%BA%CE%AC%CE%BB%CF%85%CF%88%CE%B1%CE%BD-%CF%80%CE%AD%CE%BD%CF%84%CE%B5-%CE%BD%CE%AD%CE%B5%CF%82-%CE%BC%CE%B1%CF%8D%CF%81%CE%B5%CF%82-%CF%84%CF%81%CF%8D%CF%80%CE%B5%CF%82

 

 

Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν την κοσμική βαρύτητα για να δημιουργήσουν ένα 'μαυρο-τρυπο-σκόπιο'

Τα διαστημικά παρατηρητήρια Integral, Fermi και Swift χρησιμοποίησαν τη μεγεθυντική δύναμη ενός κοσμικού φακού για να διερευνήσουν τις εσωτερικές περιοχές μιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας.

Οι ακτίνες γάμμα είναι ιδιαίτερα ενεργητική ακτινοβολία που εκπέμπεται από μερικά από τα πιο ακραία αντικείμενα στο Σύμπαν μας. Πίδακες ακτίνων γάμμα κινούνται με ταχύτητα κοντά στην ταχύτητα ροής του φωτός από τις περιοχές γύρω από τις μαύρες τρύπες, για παράδειγμα. Αυτοί οι πίδακες θεωρείται ότι εκπέμπονται από υπέρθερμο υλικό που περιστρέφεται άγρια ​​καθώς καταβροχθίζεται από την πεινασμένη μαύρη τρύπα.

Τα τηλεσκόπιά μας δεν θα είναι ποτέ αρκετά ισχυρά για να αποκαλύψουν αυτές τις εσωτερικές περιοχές, και οι επιστήμονες προσπαθούν να εξετάσουν ακριβώς πώς αυτοί οι πίδακες που εξαπολύονται στο Σύμπαν.

"Επειδή δεν μπορούμε να δούμε καθαρά τι συμβαίνει, δεν καταλαβαίνουμε πλήρως αυτήν τη συμπεριφορά," λέει ο Andrii Neronov του Πανεπιστημίου της Γενεύης, Ελβετία, επικεφαλής συγγραφέας της εργασίας που δημοσιεύτηκε στο Nature Physics χθες.

"Ωστόσο, η μέθοδος μας, μας επέτρεψε να «ξεμπερδέψουμε» αυτή την περιοχή, και να πάρουμε μια εικόνα για το κομμάτι εκείνο του διαστήματος που περιβάλλει άμεσα μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα γνωστή ως PKS 1.830 - 211."

Αυτή η μαύρη τρύπα βρίσκεται πολλά δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Ούτε ο δορυφόρος Integral της ESA ούτε το τηλεσκόπιο ακτίνων γάμμα Fermi της NASA μπορούν να παρατηρήσουν την περιοχή χωρίς βοήθεια, ωστόσο μια τυχερή σύμπτωση παρέχει ένα χέρι βοηθείας: η βαρυτική μικροεστίαση.

Από τη Γη, οι μαύρες τρύπες είναι πολύ μικρές. Είναι απλώς τόσο πολύ μακριά," σημειώνει ο Δρ Neronov.

"Προσπαθώντας να παρατηρήσουμε την PKS 1830-211 είναι σαν να προσπαθούμε να δούμε ένα μυρμήγκι που κάθεται στη Σελήνη.

"Κανένα από τα τηλεσκόπιά μας δεν μπορεί να παρατηρήσει κάτι τόσο μικρό, έτσι χρησιμοποιήσαμε ένα τέχνασμα για να επιλύσουμε το πρόβλημα του μυρμηγκιού: Έναν τεράστιο βαρυτικό φακό".

Τα μεγάλα κοσμικά αντικείμενα, από τα απλά αστέρια έως τα σμήνη γαλαξιών, κάμπτουν και εστιάζουν το φως που ρέει γύρω τους με τη βαρύτητά τους, λειτουργώντας σαν γιγαντιαίοι μεγεθυντικοί φακοί.

Ο Δρ Neronov και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν ένα αστέρι που βρίσκεται μεταξύ του στόχου τους και της Γης τους ώστε να «ζουμάρουν» στη μαύρη τρύπα και να μετρήσουν το μέγεθος της περιοχής που εκπέμπει τους πίδακες – η πρώτη φορά που η μέθοδος αυτή έχει ποτέ χρησιμοποιηθεί με ακτίνες γάμμα.

Διάλεξαν δομές με την ίδια γωνιακή κλίμακα όπως εκείνη του μυρμηγκιού της Σελήνης. Το παρατηρούμενο τμήμα του ουρανού καλύπτει μια περιοχή περίπου 100 φορές την απόσταση Γης-Ήλιου. Σε αστρονομικούς όρους, αυτό είναι εξαιρετικά μικρό.

"Οι παρατηρήσεις μας δείχνουν ότι οι ακτίνες γάμμα προέρχονται από την άμεση γειτνίαση της ίδιας της μαύρης τρύπας," λέει ο Δρ Neronov. "Αυτό μας δίνει κάποια ιδέα για το τι είναι και τι δεν είναι σημαντικό για τη δημιουργία των πιδάκων.

"Είναι εκπληκτικό να είμαστε σε θέση να δούμε τέτοια μικροσκοπικά πράγματα σε τέτοιες τεράστιες αποστάσεις από εμάς. Είμαι πολύ ενθουσιασμένος για να έχουμε ένα «μαυρο-τρυπο-σκόπιο» για να διερευνούμε τις εσωτερικές περιοχές των πιδάκων."

Η παρατήρηση της πηγής ακτίνων γάμμα με το Integral της ESA και τα Fermi και Swift της NASA επέτρεψε στους αστρονόμους να δημιουργήσουν μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα της ροής της ακτινοβολίας προς τα έξω.

Οι πιο ενεργητικές ακτίνες γάμμα, που ανιχνεύονται από το Fermi, φαίνεται να προέρχονται από τη μικροσκοπική βάση του πίδακα - την περιοχή μεγέθους «μυρμήγκι στην Σελήνη» - ενώ οι χαμηλότερης ενέργειας ακτίνες γάμμα, που ανιχνεύονται με το Integral, εκπέμφθηκαν από μια πολύ μεγαλύτερη γύρω περιοχή.

Η ομάδα μελέτησε επίσης τις ακτίνες Χ, χρησιμοποιώντας τα Integral και Swift. Βρήκαν πως αυτές οι ακτίνες Χ πρέπει να προέρχονται από μια περιοχή που εκτείνεται γύρω από την τρύπα κάποια 400 δισ. χιλιόμετρα ή περισσότερα.

"Αυτή η μαύρη τρύπα είναι ένα από τα πιο ισχυρά γνωστά αντικείμενα του είδους του. Με τον πλήρη χαρακτηρισμό των εκπομπών του ελπίζουμε να μας δώσει την πραγματική εικόνα για το πώς σχηματίζονται αυτοί οι πίδακες," λέει ο Erik Kuulkers, επιστήμονας του έργου Integral της ESA.

"Ευτυχώς, η μαύρη τρύπα βρίσκεται στο πεδίο του διαστήματος που βρίσκεται προς το κέντρο του γαλαξία μας, οπότε το Integral την βλέπει συχνά.

"Οι παρατηρήσεις αυτές παρέχουν μοναδικές πληροφορίες σχετικά με τις διεργασίες υψηλής ενέργειας που λαμβάνουν χώρα γύρω από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, επιτρέποντάς μας να «κοιτάξουμε μέσα» στις μικροσκοπικές δομές που βρίσκονται πολύ μακριά από εμάς."

Τα αποτελέσματα που περιγράφονται εδώ έχουν είναι καταγεγραμένα στην εργασία “Central engine of a gamma-ray blazar resolved through the “magnifying glass” of gravitational microlensing,” από τους A. Neronov, I. Vovk και D. Malyshev, που δημοσιεύτηκε στο διαδικτυακό τόπο του Nature Physics στις 6 Ιουλίου.

http://www.esa.int/ell/ESA_in_your_country/Greece/Oi_astronhomoi_chresimopoiohun_ten_kosmikhe_varhuteta_gia_na_demioyrghesoyn_hena_mayro-trypo-skhopio

[Δροσος Γεωργιος]

Ανακάλυψη τερατώδους μαύρης τρύπας με μάζα πάνω από επτά δισεκατομμύρια ήλιους.

Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν μια ασυνήθιστη μαύρη τρύπα, η οποία έχει μάζα πάνω από επτά δισεκατομμύρια ήλιους και είναι δυσανάλογα μεγάλη σε σχέση με τον γαλαξία που τη φιλοξενεί. Η ανακάλυψη προβληματίζει τους επιστήμονες, καθώς θέτει σε αμφισβήτηση τα τωρινά μοντέλα τους για την εξήγηση του σχηματισμού των γαλαξιών.

Η μαύρη τρύπα, που ανακαλύφθηκε στον γαλαξία CID-947 σε απόσταση 11 δισεκατομμυρίων ετών φωτός και είναι μία από τις μεγαλύτερες που έχουν βρεθεί μέχρι σήμερα, μελετήθηκε με τρία τηλεσκόπια, το επίγειο Κεκ της Χαβάης και δύο διαστημικά, το υπέρυθρο XMM-Newton της ESA και το ακτίνων-Χ Chandra της NASA.

Η μαύρη τρύπα ήταν ήδη τεράστια, όταν το σύμπαν είχε ηλικία μικρότερη των δύο δισεκατομμυρίων ετών.

Οι αστρονόμοι, με επικεφαλής τον αστροφυσικό Μπένι Τράκτενμπροτ του Ινστιτούτου Αστρονομίας του Ελβετικού Ομοσπονδιακού Ινστιτούτου Τεχνολογίας (ETH) στη Ζυρίχη, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science», δήλωσαν έκπληκτοι που μία τόσο πρόωρα υπερμεγέθης μαύρη τρύπα φιλοξενείται σε έναν μέσου μεγέθους γαλαξία. «Μια γιγάντια μαύρη τρύπα σε έναν φυσιολογικού μεγέθους γαλαξία είναι κάτι μη αναμενόμενο», δήλωσε ο Τράκτενμπροτ.

Οι περισσότεροι γαλαξίες -και ο δικός μας- περιέχουν στην «καρδιά» τους μια μαύρη τρύπα που έχει μάζα μόνο το 0,2% έως 0,5% της μάζας του γαλαξία της. Όμως, στην προκειμένη περίπτωση, η μαύρη τρύπα έχει μάζα σχεδόν το 10% του γαλαξία της.

Τα υπάρχοντα θεωρητικά μοντέλα προβλέπουν ότι μια μαύρη τρύπα αναπτύσσεται παράλληλα και ανάλογα με τον γαλαξία της, έχοντας παρόμοιο ρυθμό μεγέθνσης. Όμως αυτό περιέργως δεν συμβαίνει με την CID-947.

Η νέα ανακάλυψη ενισχύει προηγούμενα ευρήματα, σύμφωνα με τα οποία φαίνεται πως μερικές τρύπες μεγάλωσαν απίστευτα γρήγορα μετά την αρχική «Μεγάλη Έκρηξη» (Μπιγκ Μπανγκ) της δημιουργίας του σύμπαντος, κάτι για το οποίο δεν υπάρχει εξήγηση προς το παρόν.

http://physicsgg.me/2015/07/10/%ce%b1%ce%bd%ce%b1%ce%ba%ce%ac%ce%bb%cf%85%cf%88%ce%b7-%cf%84%ce%b5%cf%81%ce%b1%cf%84%cf%8e%ce%b4%ce%bf%cf%85%cf%82-%ce%bc%ce%b1%cf%8d%cf%81%ce%b7%cf%82-%cf%84%cf%81%cf%8d%cf%80%ce%b1%cf%82/

[Δροσος Γεωργιος]

Μαύρες τρύπες στο... μικροσκόπιο.

Καμπανάκι χτύπησε πριν από λίγες ημέρες στην παγκόσμια αστρονομική κοινότητα όταν το διαστημικό τηλεσκόπιο Swift διαπίστωσε ότι μια κοντινή σε εμάς μελανή οπή «ξύπνησε» ύστερα από 26 έτη αδράνειας. Σε απόσταση 8.000 ετών φωτός από εμάς βρίσκεται το δυαδικό σύστημα V404 Cygni.

Το σύστημα αυτό αποτελείται από ένα μεγάλο άστρο και μια σχετικά μικρού μεγέθους μελανή οπή που έχει μάζα ίση με εκείνη 12 άστρων σαν τον Ηλιο. Η μελανή οπή όταν βρίσκεται σε φάση δραστηριοποίησης «τρέφεται» με την ύλη του γειτονικού της άστρου. Οπως όμως έχει αποδειχθεί, πρόκειται για μια μάλλον... τεμπέλα μαύρη τρύπα, αφού ενεργοποιείται κάθε φορά για μικρό χρονικό διάστημα και στη συνέχεια ξεκουράζεται. Για 26 χρόνια η μελανή οπή είχε «σιγήσει» και ξαφνικά πριν από λίγες ημέρες άρχισε και πάλι να κάνει αισθητή την ύπαρξή της. Ετσι οι επιστήμονες έχουν στρέψει τώρα πολλά επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια στο V404 Cygni για να παρατηρήσουν το φαινόμενο. Με δεδομένο ότι τις προηγούμενες φορές που η μαύρη τρύπα ενεργοποιήθηκε τα τεχνικά μέσα που είχε στη διάθεσή της η επιστημονική κοινότητα δεν ήταν ούτε τόσο πολλά όσο σήμερα ούτε τόσο προηγμένα, θεωρείται βέβαιο ότι θα μάθουμε πολλά άγνωστα στοιχεία για τις μυστηριώδεις μελανές οπές.

Με τη σύνδεση όλων των ισχυρών επίγειων τηλεσκοπίων οι επιστήμονες θέλουν να δημιουργήσουν ένα υπερτηλεσκόπιο. Στόχος είναι να μπορέσουν να διεισδύσουν στο κέντρο του γαλαξία μας και να παρατηρήσουν τη γιγάντια μελανή οπή που βρίσκεται εκεί

Επιστήμονες σε όλον τον κόσμο ξεκίνησαν την προσπάθεια δημιουργίας του Event Horizon Telescope (EHT). Δεν πρόκειται για ένα νέο τηλεσκόπιο αλλά για τη σύνδεση όλων των ισχυρών επίγειων τηλεσκοπίων για να δημιουργήσουν ένα υπερτηλεσκόπιο. Στόχος είναι να μπορέσουν οι αστρονόμοι να διεισδύσουν με το EHT στο κέντρο του γαλαξία μας και να παρατηρήσουν τη γιγάντια μελανή οπή που βρίσκεται εκεί. Οι επιτελείς αυτής της προσπάθειας ευελπιστούν ότι με το EHT θα έχουν την ως σήμερα πιο «καθαρή»... θέα του κέντρου του Γαλαξία και των φαινομένων που λαμβάνουν χώρα εκεί.

Αν αυτή η σύνδεση των ισχυρών τηλεσκοπίων του πλανήτη επιτευχθεί, θα δημιουργηθεί ένα όργανο με δυνατότητες και ισχύ χίλιες φορές μεγαλύτερες από εκείνες του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble. Ηδη έχουν συνδεθεί το τηλεσκόπιο SPT στον Νότιο Πόλο με το τηλεσκόπιο Pathfinder Experiment στην έρημο Ατακάμα στη Χιλή και το τηλεσκόπιο Large Millimeter Telescope στο Μεξικό.

Οταν η σύνδεση ολοκληρωθεί, το σούπερ τηλεσκόπιο θα στοχεύσει τη μελανή οπή στο κέντρο του γαλαξία μας που έχει λάβει την ονομασία Τοξότης Α*. Η μαύρη τρύπα του Γαλαξία απέχει περίπου 27.000 έτη φωτός από τη Γη και έχει μάζα περίπου 4 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτήν του Ηλίου.

Οι ερευνητές που θα συμμετέχουν στις παρατηρήσεις θα προσπαθήσουν να εντοπίσουν τον περίφημο «ορίζοντα γεγονότων». Πρόκειται για το σημείο χωρίς επιστροφή» μιας μαύρης τρύπας, δηλαδή το σημείο στο οποίο η βαρυτική έλξη γίνεται τόσο δυνατή ώστε κάθε διαφυγή να είναι αδύνατη. Με απλά λόγια, όταν η ύλη σε οποιαδήποτε μορφή της (άστρα, αέρια, ακόμη και το φως) βρεθεί στον ορίζοντα των γεγονότων μιας μελανής οπής, η τύχη της είναι προδιαγεγραμμένη: θα τη ρουφήξει η μαύρη τρύπα. Ως σήμερα υπάρχουν οι θεωρητικές αναφορές για την ύπαρξη του ορίζοντα γεγονότων και κάποια έμμεσα ίχνη του. Οι επιστήμονες αναζητούν εδώ και χρόνια κάποιες απτές αποδείξεις της παρουσίας του και το EHT ίσως να καταφέρει να τις εντοπίσει. Οι ερευνητές θα προσπαθήσουν να συλλέξουν νέα δεδομένα με τα οποία θα ελέγξουν τη θεωρία της Γενικής Σχετικότητας του Αϊνστάιν αλλά και τη συμπεριφορά των μελανών οπών.

Μια πραγματικά εντυπωσιακή, από κάθε άποψη, ανακάλυψη έκανε διεθνής ομάδα αστρονόμων χρησιμοποιώντας τα διαστημικά τηλεσκόπια XMM-Newton και NuSTAR. Τα δύο τηλεσκόπια κάνουν παρατηρήσεις σε διαφορετικά φάσματα φωτός των ακτίνων Χ και ο συνδυασμός των παρατηρήσεών τους αποκάλυψε ένα εκπληκτικό κοσμικό φαινόμενο. Σε έναν γαλαξία που βρίσκεται σε απόσταση 2 δισ. ετών φωτός από εμάς υπάρχει μια κολοσσιαία μελανή οπή η οποία έχει λάβει την ονομασία PDS 456.

Οι ερευνητές εντόπισαν τους ανέμους που δημιουργούνται από τη δράση αυτής της μαύρης τρύπας. Πρόκειται, όπως λένε, για τους ισχυρότερους ανέμους που έχουν εντοπιστεί ως σήμερα. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, οι συγκεκριμένοι άνεμοι μεταφέρουν κάθε δευτερόλεπτο ενέργεια μεγαλύτερη από εκείνη που εκπέμπουν μαζί 1 τρισ. άστρα σαν τον Ηλιο!

Οπως αναφέρουν, αν αυτή η τρομερή κοσμική θύελλα χτυπούσε έναν γαλαξία θα εξαφάνιζε όλα εκείνα τα συστατικά (αέρια, σκόνη) που είναι απαραίτητα για την παραγωγή άστρων. Με απλά λόγια ο γαλαξίας αυτός θα γινόταν άγονος. Η ανακάλυψη δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Science».

Ονομάζεται P13 και είναι μια μελανή οπή που βρίσκεται σε απόσταση περίπου 12 εκατ. ετών φωτός από τη Γη στον γαλαξία NGC7793. Γνωρίζαμε την ύπαρξη αυτής της μελανής οπής, όμως ερευνητές του Διεθνούς Κέντρου Ερευνας Ραδιοαστρονομίας (ICRAR) στην Αυστραλία την παρατήρησαν εκ νέου και διαπίστωσαν ότι βρίσκεται σε μια φάση κοσμικής... υπερφαγίας, αφού καταναλώνει την ύλη που βρίσκεται κοντά της 10 φορές ταχύτερα από όσο εκτιμούσαν ως σήμερα οι ειδικοί. Οι ερευνητές για να καταδείξουν την «κατανάλωση» που κάνει η P13 ανακοίνωσαν ότι κάθε λεπτό καταπίνει ποσότητα ύλης ίση με 100 δισεκατομμύρια δισεκατομμυρίων... χοτ ντογκ! H ανακάλυψη που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Nature» προσφέρει στους επιστήμονες νέες πληροφορίες για τη λειτουργία των μελανών οπών.

http://www.tovima.gr/science/article/?aid=722654

[Δροσος Γεωργιος]

Δύο τεράστιες μαύρες τρύπες στο πλησιέστερο στη Γη κβάζαρ.

Ο γαλαξίας Markarian 231 που απέχει περίπου 600 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη, φιλοξενεί στο κέντρο του ένα κβάζαρ (ενεργό γαλαξιακό πυρήνα), απέχοντας περίπου 600 εκατομμύρια έτη φωτός. Τώρα, για πρώτη φορά, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ότι στον πυρήνα του ο «Μαρκαριάν 231» διαθέτει όχι μία αλλά δύο υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, που περιφέρονται η μία γύρω από την άλλη.

Η αποκάλυψη του «χορευτικού διδύμου» μιας μεγάλης και μιας μικρότερης μαύρης τρύπας, που έγινε από αμερικανο-κινεζική επιστημονική ομάδα με τη βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου «Χαμπλ» της NASA, παρουσιάσθηκε στο περιοδικό αστροφυσικής «The Astrophysical Journal».

Η παρατήρηση, με επικεφαλής τον Γιουτζούν Λου του Εθνικού Αστρονομικού Παρατηρητηρίου της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, κατέστη εφικτή χάρη στην ανάλυση της υπεριώδους ακτινοβολίας που εκπέμπεται από το κέντρο του «Μαρκαριάν». Η ανακάλυψη επιβεβαιώνει ότι τα κβάζαρ τροφοδοτούνται από βίαιες συγχωνεύσεις μεταξύ μαύρων οπών, ένα φαινόμενο που ακολουθεί μετά από τη συγχώνευση δύο γαλαξιών.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, σιγά-σιγά οι δύο μαύρες τρύπες θα πλησιάζουν ολοένα περισσότερο τη μία την άλλη, εωσότου σε λίγες εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια θα συγκρουστούν, δημιουργώντας ένα κβάζαρ με μια ενιαία ακόμη μεγαλύτερη μαύρη τρύπα.

Τα κβάζαρ είναι γαλαξίες που έχουν ένα ενεργό και τρομερά λαμπρό κέντρο λόγω της ισχυρής ακτινοβολίας που αυτό εκπέμπει. Ένα μόνο κβάζαρ σκεπάζει με τη λάμψη του την ακτινοβολία όλων μαζί των δισεκατομμυρίων άστρων-ήλιων του γαλαξία του.

Η μεγαλύτερη μαύρη τρύπα στο κβάζαρ του «Μαρκαριάν» υπολογίζεται ότι έχει μάζα 150 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο μας, ενώ η μικρότερη έχει τέσσσερα εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη μάζα. Το δυναμικό «ντούετο» χρειάζεται 1,2 γήινα έτη για να ολοκληρώσει μια πλήρη τροχιά (η μία μαύρη τρύπα πέριξ της άλλης).

Ο «Μαρκαριάν» είναι ένας άκρως παραγωγικός γαλαξίας που «γεννά» άστρα με ταχύτητα 100 φορές μεγαλύτερη από ό,τι ο δικός μας γαλαξίας. Δυστυχώς ο πραγματικός Μαρκαριάν δεν αποδείχθηκε το ίδιο ικανός στην Εθνική Ελλάδος…

http://physicsgg.me/2015/08/28/%ce%b4%cf%8d%ce%bf-%cf%84%ce%b5%cf%81%ce%ac%cf%83%cf%84%ce%b9%ce%b5%cf%82-%ce%bc%ce%b1%cf%8d%cf%81%ce%b5%cf%82-%cf%84%cf%81%cf%8d%cf%80%ce%b5%cf%82-%cf%83%cf%84%ce%bf-%cf%80%ce%bb%ce%b7%cf%83%ce%b9/

 

 

Ο Στίβεν Χόκινγκ προτείνει νέα λύση στο μυστήριο της μαύρης τρύπας.

Το ακαδημαϊκό ακροατήριο κρεμόταν από τα χείλη του Στίβεν Χόκινγκ όταν ο καθηγητής παρουσίασε τη νέα θεωρία του για το μεγάλο μυστήριο της μαύρης τρύπας:

τι συμβαίνει με τις πληροφορίες που χάνονται μέσα στο κοσμικό τέρας;

Σύμφωνα με τη νέα πρόταση του Χόκινγκ, την οποία παρουσίασε την Τρίτη σε ένα μικρό συνέδριο ειδικών στο Βασιλικό Ινστιτούτο Επιστήμης της Στοκχόλμης, οι πληροφορίες που περιέχουν τα σώματα που πέφτουν σε μαύρες τρύπες δεν καταστρέφονται, αλλά μένουν αποθηκευμένες πάνω στον λεγόμενο ορίζοντα των γεγονότων -το όριο πέρα από το οποίο τίποτα δεν μπορεί να δραπετεύσει από τη μοιραία έλξη της τρύπας.

Η λύση αυτή, εφόσον βέβαια ευσταθεί, θα έλυνε το λεγόμενο «παράδοξο της πληροφορίας» που βασανίζει τους θεωρητικούς φυσικούς εδώ και δεκαετίες.

Μέχρι στιγμής, όμως, ο Χόκινγκ δεν έχει εξηγήσει τις λεπτομέρειες της νέας θεωρίας του, και ορισμένοι επικριτές δεν δείχνουν να πείθονται ότι πρόκειται καν για νέα θεωρία.

Μια ευρέως αποδεκτή αρχή της φυσικής είναι ότι οι πληροφορίες για ένα οποιοδήποτε φυσικό σύστημα, δηλαδή όλες οι ιδιότητες που περιγράφουν ένα σύστημα και το διαχωρίζουν από άλλα, δεν είναι δυνατόν να εξαφανιστούν, ακόμα και αν το σύστημα καταστραφεί.

Τι συμβαίνει όμως με τις πληροφορίες των αντικειμένων που χάνονται μέσα σε μαύρες τρύπες; Πώς είναι δυνατό να διατηρούνται αυτές οι πληροφορίες, δεδομένου ότι τίποτα δεν μπορεί να βγει από την κοσμική παγίδα;

Στις προσπάθειές τους να λύσουν το παράδοξο, ορισμένοι φυσικοί είχαν προτείνει ότι η παγιδευμένη πληροφορία μπορεί με κάποιο τρόπο να διαρρεύσει από τη μαύρη τρύπα. Ο Χόκινγκ αρνούνταν πεισματικά την ιδέα, μέχρι που τελικά ανακοίνωσε ότι τελικά την αποδέχεται. Μέχρι σήμερα, δεν είχε εξηγήσει το μηχανισμό του φαινομένου.

Τη Δευτέρα, ο παράλυτος βρετανός φυσικός έριξε τη βόμβα στη διάρκεια εκλαϊκευμένης ομιλίας του μπροστά σε περίπου 3.000 ακροατές. «Ανακάλυψα πώς η πληροφορία επιστρέφει από τις μαύρες τρύπες. Θα μιλήσω γι΄αυτό στο συνέδριο αύριο» είπε ο Χόκινγκ σύμφωνα με τον ανταποκριτή της Wall Street Journal.

Την επόμενη μέρα, έδωσε μια άκρως τεχνική διάλεξη στο πλαίσιο του συνεδρίου, στο οποίο 32 διακεκριμένοι φυσικοί παρέθεσαν τις απόψεις τους για το παράδοξο της πληροφορίας.

«Προτείνω ότι η πληροφορία αποθηκεύεται ότι στο εσωτερικό της μαύρης τρύπας όπως θα περίμενε κανείς, αλλά στο όριό της, τον ορίζοντα των γεγονότων» είπε ο Χόκινγκ, ο οποίος επικοινωνεί μέσω ενός συνθεσάιζερ φωνής εγκατεστημένο στο αναπηρικό του αμαξίδιο.

Όταν ένα σωματίδιο πέφτει μέσα στη μαύρη τρύπα, λέει η θεωρία του Χόκινγκ, οι πληροφορίες που το περιγράφουν αφήνουν το αποτύπωμά τους στη σφαιρική επιφάνεια του ορίζοντα γεγονότων, ένα αποτύπωμα που ουσιαστικά αποτελεί το ολόγραμμα του χαμένου σωματιδίου.

Πώς μπορεί όμως να ανακτηθεί αυτή η πληροφορία;

Ακτινοβολία Χόκινγκ.

To 1974, o Στίβεν Χόκινγκ προκάλεσε ντόρο ανακοινώνοντας ότι οι μαύρες τρύπες δεν είναι απόλυτα μαύρες: εκπέμπουν στην πραγματικότητα ακτινοβολία, η οποία έχει έκτοτε ονομαστεί ακτινοβολία Χόκινγκ (αυτό ήταν εξάλλου και το αντικείμενο του συνεδρίου στη Στοκχόλμη).

Ο καθηγητής ανέφερε στη συνάντηση ότι η ακτινοβολία των μελανών οπών επηρεάζεται από τις πληροφορίες των αντικειμένων που είχαν χαθεί μέσα τους. Με άλλα λόγια, η ακτινοβολία κωδικοποιεί με κάποιο τρόπο τις χαμένες πληροφορίες και τις επαναφέρει στον έξω κόσμο.

Ο Χόκινγκ όμως ξεκαθάρισε ότι οι πληροφορίες εξέρχονται σε μια «χαοτική, άχρηστη μορφή». «Πρακτικά, η πληροφορία έχει χαθεί» είπε.

Η θεωρία όμως που παρουσίασε ο καθηγητής δεν είναι ολοκληρωμένη και οι σύνεδροι εμφανίστηκαν σκεπτικοί. «Δεν θα έλεγα ότι βρέθηκε η λύση στο παράδοξο της πληροφορίας, αφού υπάρχουν και ανταγωνιστικές θεωρίες» είπε ο Κάρλο Ροβέλι του Πανεπιστημίου Aix-Marseille στη Γαλλία. «Δεδομένου όμως ότι πρόκειται για τον Στίβεν, όλοι θα το πάρουν σοβαρά» συμπλήρωσε.

Πιο ενοχλημένος εμφανίστηκε ο Γέραρντ Χουφτ του Πανεπιστημίου της Ουτρέχτης, νικητής του Νόμπελ Φυσικής το 1999, και εμπνευστής της λεγόμενης ολογραφικής θεωρίας, την οποία εμπλέκει ο Χόκινγκ στη νέα του λύση.

Το 1996, ο Χουφτ δημοσίευσε μελέτη στην οποία αναφερόταν και στο παράδοξο της πληροφορίας. «Έλεγα [στο άρθρο] ότι η ακτινοβολία Χόκινγκ μεταφέρει πληροφορία έξω από τη μαύρη τρύπα» ανέφερε ο ίδιος, διευκρινίζοντας ότι αργότερα εγκατέλειψε την ιδέα ως αβάσιμη.

Σχολιάζοντας τη νέα θεωρία του Χόκινγκ, ο Χουφτ είπε: «Υποστηρίζω ότι βρίσκεται εκεί όπου βρισκόμουν εγώ πριν από 20 χρόνια».

»Αν το παρουσιάσει ως νέα ιδέα, δεν θα ενθουσιαστώ» κατέληξε.

Στην άλλη άκρη της τρύπας

Στην εκλαϊκευμένη ομιλία της Δευτέρας, ο Χόκινγκ παρέθεσε και ορισμένες σκέψεις για το πού καταλήγουν τα αντικείμενα που πέφτουν σε μαύρη τρύπα.

Όπως φαίνεται τα αντικείμενα αυτά μπορεί και να μην καταστρέφονται: «Η ύπαρξη εναλλακτικών θεωριών για τις μαύρες τρύπες υποδεικνύει ότι ίσως είναι εφικτό» είπε ο καθηγητής.

«Η τρύπα θα έπρεπε να είναι μεγάλη και, αν περιστρεφόταν, θα μπορούσε να προσφέρει ένα πέρασμα σε ένα άλλο σύμπαν. Δεν θα μπορούσες όμως να επιστρέψεις στο δικό μας σύμπαν».

«Επομένως, παρόλο που μου αρέσουν οι διαστημικές αποστολές, δεν σκοπεύω να το δοκιμάσω».

Βίντεο.

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1500020966

[Δροσος Γεωργιος]

Ο ιλιγγιώδης χορός δύο καταδικασμένων μελανών οπών.

Βαθιά μέσα στον αστερισμό της Παρθένου, δύο μαύρες τρύπες περιφέρονται η μία γύρω από την άλλη λίγο πριν συγκρουστούν σε μια ακραία βίαια έκρηξη, δείχνουν οι επαναλαμβανόμενες λάμψεις που φτάνουν μέχρι τη Γη.

Οι κοσμολόγοι πιστεύουν σήμερα ότι όλοι οι γαλαξίες κρύβουν στο κέντρο τους μαύρες τρύπες με μάζα εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου. Η θεωρία προβλέπει επίσης την ύπαρξη δυαδικών συστημάτων, στα οποία δύο μαύρες τρύπες περιφέρονται γύρω από το κοινό κέντρο μάζας τους.

Ο εντοπισμός τέτοιων συστημάτων δεν είναι εύκολη υπόθεση. Από τα δεκάδες πιθανά δυαδικά συστήματα που έχουν ανιχνευθεί μέχρι σήμερα, οι μαύρες τρύπες της νέας μελέτης είναι μακράν οι πιο σφιχταγκαλιασμένες -η απόσταση που τους χωρίζει δεν είναι πολύ μεγαλύτερη από τη διάμετρο του Ηλιακού Συστήματος.

Το ζεύγος βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία PG 1302-102, σε απόσταση 3,5 δισεκατομμυρίων ετών φωτός. Παρά τη γιγάντια απόσταση, τα τηλεσκόπια Hubble και Galex της NASA μπόρεσαν να διακρίνουν περιοδικές λάμψεις που πρέπει να προέρχονται από τις μαύρες τρύπες.

Το μοντέλο που προτείνει η ερευνητική ομάδα στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια της Νέας Υόρκης είναι ότι η μία από τις μαύρες τρύπες καταπίνει περισσότερο υλικό από ό,τι το ταίρι της. Η ίδια η μαύρη τρύπα εξ ορισμού δεν εκπέμπει φως, όμως το υλικό που την περιβάλλει ακτινοβολεί έντονα καθώς επιταχύνεται και θερμαίνεται στην πορεία του θανάτου.

Γιατί όμως εμφανίζεται αυτό το φως ως περιοδικές λάμψεις; Ο πρώτος λόγος είναι το φαινόμενο Ντόπλερ: όταν η μαύρη τρύπα απομακρύνεται από τη Γη καθώς περιφέρεται γύρω από τη δεύτερη, τα μήκη κύματος της ακτινοβολίας φαίνονται να μεγαλώνουν -περίπου όπως ο ήχος μιας σειρήνας αλλάζει συχνότητα όταν το ασθενοφόρο απομακρύνεται με ταχύτητα.

Ο δεύτερος λόγος είναι η ακραία ταχύτητα με την οποία κινούνται οι μελανές οπές η μία γύρω από την άλλη -περίπου το ένα δέκατο της ταχύτητας του φωτός. Στις ταχύτητες αυτές εμφανίζονται σχετικιστικά φαινόμενα που κάνουν το φως πιο λαμπρό.

Οι παρατηρήσεις στον γαλαξία συμφωνούν με τις προβλέψεις υπολογιστικών μοντέλων και πιθανότατα αντιστοιχούν σε ένα ζευγάρι μελανών οπών, αναφέρουν οι ερευνητές στο Nature.

Σε μερικές εκατοντάδες χιλιάδες ή μερικά εκατομμύρια χρόνια -μια στιγμή στην κλίμακα του κοσμικού χρόνου- οι μαύρες τρύπες τελικά θα ενωθούν σε μια έκρηξη που θα απελευθερώσει την ενέργεια 100 εκατομμυρίων σουπερνόβα.

Οι αστρονόμοι θα ήθελαν διακαώς να παρακολουθήσουν ζωντανά ένα τέτοιο φαινόμενο: η Γενική Σχετικότητα του Αϊνστάιν προβλέπει ότι οι συγκρούσεις ανάμεσα σε μαύρες τρύπες παράγουν βαρυτικά κύματα, ρυτιδώσεις στο χωροχρόνο που διαδίδονται με την ταχύτητα του φωτός.

Είναι μια από τις τελευταίες ανεπιβεβαίωτες προβλέψεις του Αϊνστάιν, και η ανακάλυψή τους πιθανότατα θα βραβευόταν με Νόμπελ.

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1500026252

[Δροσος Γεωργιος]

Επιστήμονες ελπίζουν να παρακολουθήσουν «ζωντανά» τον σχηματισμό μιας μαύρης τρύπας.

Άγνωστες μέχρι σήμερα λεπτομέρειες σχετικά με τη «γέννηση» των μελανών οπών ελπίζουν πως θα φέρουν στο φως οι επιστήμονες που συμμετέχουν στο DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment), ένα πείραμα που θα ξεκινήσει το 2022 σε ένα εγκαταλελειμμένο χρυσωρυχείο στη Νότια Ντακότα.

Σε βάθος περίπου 1.600 μέτρων, βασική αποστολή των τεράστιων αισθητήρων του DUNE θα είναι να ανιχνεύουν τις δέσμες νετρίνων που θα εκπέμπονται από το Εθνικό Εργαστήριο Επιταχυντή Fermi, σε απόσταση περίπου 1.300 χιλιομέτρων. Ωστόσο, παράλληλα θα έχουν την ευκαιρία να καταγράφουν νετρίνα που προέρχονται από μεγάλους αστέρες όταν αυτοί καταρρέουν, και οι οποίοι είναι πολύ πιθανό να εξελιχθούν σε μαύρες τρύπες.

Μέχρι σήμερα, δεν έχουν ποτέ μελετηθεί με τόση λεπτομέρεια οι εκπομπές νετρίνων από άστρα που καταρρέουν. «Θα πρέπει βέβαια να σταθούμε τυχεροί», σημειώνει ο Μαρκ Τόμσον, εκπρόσωπος Τύπου του πειράματος. «Αν τα καταφέρουμε όμως, θα είναι μία από τις μεγαλύτερες επιστημονικές ανακαλύψεις».

Οι μαύρες τρύπες δημιουργούνται από την κατάρρευση μεγάλων αστέρων, συνήθως με οκταπλάσια μάζα από τον Ήλιο. Ωστόσο, υπάρχουν αρκετά αναπάντητα ερωτήματα σχετικά με τον τρόπο που εξελίσσεται αυτή η διαδικασία. Για παράδειγμα, πόσο συχνά προκύπτει όντως μία μαύρη τρύπα; Σε ποια φάση της κατάρρευσης αναπτύσσεται αυτή;

Αυτό που γνωρίζουν οι επιστήμονες είναι πως στο εσωτερικό του πυρήνα ενός τέτοιου αστέρα, τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια ενώνονται κάτω από τη μεγάλη πίεση, παράγοντας έτσι νετρόνια και νετρίνα. Η ύλη συμπιέζεται προς το κέντρο του ουράνιου σώματος: σύμφωνα με τη θεωρία, το αποτέλεσμα είναι μία πολύ ισχυρή έκρηξη (έκρηξη υπερκαινοφανούς).

Η συνέπεια είναι όση μάζα απομείνει να σχηματίσει έναν αστέρα νετρονίων. Κάποιες φορές όμως ο αστέρας δεν «αναφλέγεται», γεγονός που οδηγεί στη «γέννηση» μιας μαύρης τρύπας.

Μέσω της ανίχνευσης των νετρονίων, οι αισθητήρες του DUNE θα καταγράψουν τις εκπομπές από κάποια βαρυτική κατάρρευση αστέρα στον Γαλαξία μας, είτε αυτή οδηγήσει στον σχηματισμό μιας μαύρης τρύπας είτε όχι.

Η ευαισθησία του DUNE θα είναι αρκετά μεγάλη, ώστε να μπορεί να αποτυπώσει αυτές τις εκπομπές. Πάντως, το συγκεκριμένο πείραμα δεν θα είναι αρκετό για να δώσει μία πλήρη εικόνα της «γέννησης». Γι’ αυτό τον σκοπό, θα χρειασθεί να επιστρατευθούν και άλλες εγκαταστάσεις στον πλανήτη, που θα μπορούν να συγκεντρώσουν διαφορετικού είδους δεδομένα από την αστρική κατάρρευση, όπως π.χ. τα βαρυτικά κύματα που θα προκληθούν.

Όσον αφορά πάντως το DUNE, οι μετρήσεις του δεν θα αποκαλύψουν μόνο τι συμβαίνει στον «πυρήνα» της βαρυτικής κατάρρευσης, αλλά θα δώσουν πληροφορίες και για τα ίδια τα νετρίνα, τα οποία συγκαταλέγονται στις πιο αινιγματικές κατηγορίες σωματιδίων για τους επιστήμονες. Έτσι, για παράδειγμα, οι επιστήμονες αναμένουν να ανακαλύψουν στοιχεία σχετικά με τις αλληλεπιδράσεις ανάμεσα σε κοσμικά νετρίνα που ανήκουν σε διαφορετικά είδη.

http://www.naftemporiki.gr/story/1007496/epistimones-elpizoun-na-parakolouthisoun-zontana-ton-sximatismo-mias-mauris-trupas

[Δροσος Γεωργιος]

Νέο επεισόδιο στον επιστημονικό «πόλεμο» της μαύρης τρύπας.

Δύο εναλλακτικές θεωρίες διασταυρώνουν τα ξίφη τους, προτείνοντας η καθεμία μία εναλλακτική θεωρία ως πιθανή εξήγηση για το «παράδοξο της χαμένης πληροφορίας» στις μαύρες τρύπες, ένα γρίφο που παραμένει άλυτος εδώ και 40 χρόνια περίπου.

Η πρώτη θεωρία ανήκει στον Στίβεν Χόκινγκ και ανακοινώθηκε από τον Βρετανό φυσικό στις 25 Αυγούστου. Τώρα, ο Ολλανδός Γκέραρντ Χουφτ, καθηγητής στο πανεπιστήμιο της Ουτρέχτης και κάτοχος του βραβείου Νόμπελ φυσικής από το 1999, διατυπώνει μια διαφορετική εξήγηση που, σύμφωνα με τον ίδιο, απαντά πιο πειστικά στο πρόβλημα.

Η αντιπαράθεση των δύο θεωριών αποτελεί ουσιαστικά ένα καινούριο επεισόδιο στον επιστημονικό «πόλεμο» της μαύρης τρύπας, δηλαδή στη διαμάχη για την τύχη των πληροφοριών που είναι κωδικοποιημένες σε όσα αντικείμενα καταλήγουν σε μια μαύρη τρύπα.

Σε αυτό το πρώτο επεισόδιο, επικεφαλής του ενός «στρατοπέδου» ήταν ο Στίβεν Χόκινγκ και του αντίπαλου ο Αμερικανός φυσικός Λέοναρντ Σάσκιντ και ο Χουφτ.

Με δεδομένο ότι το βαρυτικό πεδίο μιας μαύρης τρύπας είναι τόσο ισχυρό που «καταπίνει» οποιοδήποτε φωτόνιο ή μάζα βρεθεί στην εμβέλειά του (τον «ορίζοντα γεγονότων»), το ερώτημα ήταν τι συμβαίνει με τις πληροφορίες που είναι κωδικοποιημένες σε αυτά. Αρχικά ο Χόκινγκ θεωρούσε πως χάνονται για πάντα, με τους Σάσκιντ και Χουφτ να υποστηρίζουν το αντίθετο και να κηρύσσουν τον «πόλεμο» εναντίον αυτής της λύσης.

Τελικά, αποδείχθηκε πως ο Βρετανός φυσικός είχε κάνει λάθος, κάτι που παραδέχθηκε.

Αν όμως η πληροφορία δεν εξαφανίζεται διά παντός, με ποιον τρόπο καταφέρνει να «επιζήσει»; Αυτό είναι το «παράδοξο της χαμένης πληροφορίας», το οποίο ουσιαστικά φέρνει σε αντίφαση τη γενική θεωρία της σχετικότητας με την κβαντική φυσική, δηλαδή ούτε λίγο ούτε πολύ τους δύο βασικούς «πυλώνες» της σύγχρονης φυσικής.

Για να λύσει το παράδοξο, τον Αύγουστο ο Χόκινγκ διατύπωσε έναν θεωρητικό μηχανισμό, σύμφωνα με τον οποίο οι πληροφορίες της ύλης και του φωτός δεν καταλήγουν στη μαύρη τρύπα.

Αντίθετα, αποθηκεύονται με τη μορφή ολογραμμάτων, δηλαδή μιας δισδιάστατης περιγραφής των τρισδιάστατων οντοτήτων, και μεταφέρονται στον «έξω κόσμο» μέσω της ακτινοβολίας που ο ίδιος προέβλεψε θεωρητικά πως εκπέμπει κάθε μαύρη τρύπα.

Η λύση όμως του Βρετανού φυσικού βρίσκει αντίθετο τον Χουφτ, ο οποίος προτείνει μια διαφορετική εξήγηση. Σύμφωνα με τον νομπελίστα από το πανεπιστήμιο της Ουτρέχτης, το «κλειδί» βρίσκεται στη δράση της βαρύτητας. Έτσι, στην περίπτωση που ένα αντικείμενο αρχίζει να «γλιστρά» στη μαύρη τρύπα, παραμορφώνεται το βαρυτικό του πεδίο.

Επομένως, όταν η εξερχόμενη ακτινοβολία της μαύρης τρύπας περνά μέσα από το πεδίο του αντικειμένου, μεταβάλλεται η τροχιά της.

Σε αυτή τη μεταβολή «αποτυπώνονται» οι πληροφορίες που είναι κωδικοποιημένες στο αντικείμενο, με συνέπεια να μην εξαφανισθούν μαζί του για πάντα.

Ο επιστήμονας παραλληλίζει αυτό το φαινόμενο με έναν «καθρέφτη», που επιτρέπει στις μαύρες τρύπες να ανακλούν τις πληροφορίες στο διάστημα.

http://www.naftemporiki.gr/story/1015380/neo-epeisodio-ston-epistimoniko-polemo-tis-mauris-trupas