Τώρα μπορείτε να ακούσετε τον απόκοσμο ήχο της μαύρης τρύπας "Echoes"
Κατά την τροφοδοσία των μαύρων τρυπών απελευθερώνονται ακτίνες Χ και αυτές μπορούν να αντανακλούν υλικό γύρω από την τρύπα, που οι αστρονόμοι ονομάζουν «ηχώ». Οι αρχικές παρατηρήσεις προήλθαν από τεράστιες μαύρες τρύπες σε άλλους γαλαξίες, αλλά το ίδιο πράγμα έχει αναφερθεί από τότε σε δύο μικρότερες και πιο κοντινές μαύρες τρύπες. Τώρα, οι επιστήμονες έχουν μετατρέψει αυτές τις «ηχώ» σε ήχους για πρώτη φορά, και ναι, είναι τρομακτικοί.
Ένα τόσο μικρό δείγμα σήμαινε ότι αυτές οι ηχώ μπορεί να ήταν ένα σπάνιο φαινόμενο. Νέα έρευνα αποκαλύπτει ότι είναι στην πραγματικότητα πολύ πιο συνηθισμένο, με άλλα οκτώ παραδείγματα στον γαλαξία μας να ανακοινώνονται στο Astrophysical Journal. Η ανακάλυψη ενός πληθυσμού που εμφανίζει το ίδιο αποτέλεσμα επιτρέπει στον μεταπτυχιακό φοιτητή του MIT, Jingyi Wang και στους συνεργάτες του να παρακολουθήσουν τον κύκλο που περνούν οι μαύρες τρύπες για να κάνουν αυτές τις ηχώ με τρόπο που δεν μπορεί να γίνει μόνο με ένα ή δύο παραδείγματα.
Εκτός από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στον πυρήνα του, ο Γαλαξίας πιστεύεται ότι περιέχει δεκάδες εκατομμύρια αστρικές μαύρες τρύπες - τα υπολείμματα των εκρήξεων σουπερνόβα σε αστέρια τουλάχιστον 25-40 φορές τη μάζα του Ήλιου. Ο αριθμός τους βασίζεται στη μοντελοποίηση γιατί στην πραγματικότητα η εύρεση των περισσότερων από αυτά τα αντικείμενα είναι πέρα από εμάς. είναι μη ανιχνεύσιμα εκτός εάν η βαρύτητα τους επηρεάσει ένα αστέρι ή τρέφονται με υλικό που έχει αφαιρεθεί από έναν γείτονα.
Η μειοψηφία που τρέφεται αποκαλύπτεται μέσω της ακτινοβολίας ακτίνων Χ που εκπέμπει, που προκαλείται από τις υψηλές θερμοκρασίες στις οποίες θερμαίνεται το αέριο γύρω από τη μαύρη τρύπα πριν από την κατανάλωση
Σε μια έρευνα σε 26 μαύρες τρύπες που είναι γνωστό ότι εκπέμπουν ακτίνες Χ καθώς τρέφονται με υλικό από ένα συνοδό αστέρι, ο Wang και οι συγγραφείς βρήκαν ηχώ σε 10 από αυτές, μόνο δύο από τις οποίες ήταν γνωστές στο παρελθόν, όπου η αρχική λάμψη του X- ακτίνες ακολουθείται από καθυστερημένη ανάκλαση. Μετρώντας την καθυστέρηση μεταξύ της αρχικής έκρηξης ακτίνων Χ και των ανακλώμενων ηχών, οι αστρονόμοι μπορούν να υπολογίσουν την απόσταση από ό,τι την αντανακλά.
Παρατηρώντας κύκλους εκπομπών και διαστήματα, οι συγγραφείς δημιουργούν μια ιστορία μαύρων οπών που δημιουργούν έναν πίδακα σωματιδίων που ωθούνται προς τα έξω με ταχύτητα κοντά στην ταχύτητα του φωτός, συνοδευόμενη από ένα στέμμα φωτονίων υψηλής ενέργειας. Αυτό αναφέρεται ως «σκληρή κατάσταση» και συνήθως διαρκεί αρκετές εβδομάδες. Στη συνέχεια, η μαύρη τρύπα μεταβαίνει σε μια μαλακή κατάσταση που διαρκεί εβδομάδες έως μήνες, όπου το περιβάλλον γύρω της είναι πολύ χαμηλότερης ενέργειας. Η μετάβαση σηματοδοτείται από μια τελική λάμψη υψηλής ενέργειας που διαρκεί μερικές ημέρες.
Κατά τη διάρκεια της μετάβασης οι καθυστερήσεις μεγάλωσαν σε όλα τα συστήματα, υποδεικνύοντας ότι η ανάκλαση προέρχεται από πιο μακριά από τη μαύρη τρύπα. Οι συγγραφείς προτείνουν αυτό που βλέπουμε ως λάμψη περιλαμβάνει μια σύντομη επέκταση του πλάσματος γύρω από τη μαύρη τρύπα, εκτοξεύοντας σωματίδια υψηλής ενέργειας στη διαδικασία.
Οι συγγραφείς έχουν συνεργαστεί με μελετητές της μουσικής για να μετατρέψουν αυτά τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα σε ήχο και μπορείτε να ζήσετε τα κάπως ανατριχιαστικά αποτελέσματα παρακάτω.
Πίστωση:Υπολογισμός ήχου από Kyle Keane και Erin Kara, MIT. Κινούμενα σχέδια υπολογισμένα από τον Michal Dovciak, ASU CAS.
«Βλέπουμε νέες υπογραφές αντήχησης σε οκτώ πηγές», είπε ο Wang σε μια δήλωση. "Οι μαύρες τρύπες κυμαίνονται σε μάζα από πέντε έως 15 φορές τη μάζα του Ήλιου, και όλες βρίσκονται σε δυαδικά συστήματα με κανονικά, χαμηλής μάζας αστέρια που μοιάζουν με τον ήλιο."
«Είμαστε στην αρχή του να μπορούμε να χρησιμοποιούμε αυτές τις φωτεινές ηχώ για να ανακατασκευάσουμε τα περιβάλλοντα που βρίσκονται πιο κοντά στη μαύρη τρύπα», δήλωσε η συν-συγγραφέας Dr Erin Kara. "Τώρα δείξαμε ότι αυτές οι ηχώ παρατηρούνται συνήθως και είμαστε σε θέση να διερευνήσουμε τις συνδέσεις μεταξύ του δίσκου, του πίδακα και της κορώνας μιας μαύρης τρύπας με νέο τρόπο."
