Η προσομοίωση λέει ότι τεράστιες μαύρες τρύπες στρίμωξαν το πρώιμο σύμπαν

Δεδομένου ότι τα βαρυτικά κύματα που προέβλεψε ο Αϊνστάιν εντοπίστηκαν για πρώτη φορά το 2015, οι αστροφυσικοί συλλογίζονται το υπόβαθρο των βαρυτικών κυμάτων—

οι αθροιστικοί κυματισμοί αυτών των χωροχρόνων κυματίζουν καθώς διασχίζουν τον Κόσμο.

Τώρα, ένας αστροφυσικός που σχετίζεται με το κυνήγι του παρασκηνίου ανέπτυξε ένα μοντέλο για να μυρίσει τις αρχαίες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, το οποίο θα μπορούσε να εξηγήσει πώς σχηματίζονται και εξελίσσονται οι μαύρες τρύπες. Η έρευνα ήταν


δημοσίευσε


στο Astrophysical Journal Letters.

Οι μαύρες τρύπες – τεράστια, πυκνά αντικείμενα με βαρυτικές έλξεις τόσο έντονες που το φως δεν μπορεί να διαφύγει από τη γειτονιά τους – είναι άφθονες. Μια πρόσφατη μελέτη

υπολόγισε ότι 40 εκατομμύριο μαύρες τρύπες

κρύβονται στο παρατηρήσιμο σύμπαν,

σι

ut


πώς μεγαλώνουν


σε υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες παραμένει τυλιγμένο στο μυστήριο.

Το φόντο των βαρυτικών κυμάτων θα μπορούσε να βοηθήσει. Καθώς οι μαύρες τρύπες και άλλα τεράστια αντικείμενα όπως τα αστέρια νετρονίων αλληλεπιδρούν, λικνίζονται το κοσμικό σκάφος

και δημιουργούν βαρυτικά κύματα που κυματίζουν μέσα στο σύμπαν.

Αυτά τα κύματα συλλαμβάνονται στη Γη από παρατηρητήρια όπως το Παρατηρητήριο Βαρυτικών Κυμάτων συμβολόμετρου λέιζερ (LIGO), το οποίο ανιχνεύει αυτούς τους σχεδόν ανεπαίσθητους κυματισμούς χρησιμοποιώντας καθρέφτες και φως λέιζερ. Η Συνεργασία LIGO-Παρθένου-ΚΑΓΡΑ

επανέλαβε τη λειτουργία τον περασμένο μήνα με βελτιωμένη ευαισθησία.

«Έχουμε πολύ καλές μετρήσεις για τις μάζες των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών για τον δικό μας γαλαξία και για κοντινούς γαλαξίες», δήλωσε ο Τζόζεφ Σάιμον, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο, Boulder και συγγραφέας της μελέτης, σε ένα πανεπιστήμιο.


ελευθέρωση


. «Δεν έχουμε αυτά τα ίδια είδη μετρήσεων για γαλαξίες πιο μακριά. Απλά πρέπει να μαντέψουμε».

Στην πρόσφατη μελέτη, ο Simon υπολόγισε κατά προσέγγιση τις μάζες των μαύρων τρυπών για τους μεγαλύτερους γαλαξίες του σύμπαντος και μοντελοποίησε το υπόβαθρο βαρυτικών κυμάτων που θα μπορούσαν να δημιουργήσουν αυτοί οι γαλαξίες.

Το μοντέλο προέβλεψε περισσότερους μεγάλους γαλαξίες πριν από δισεκατομμύρια χρόνια από ό,τι παλαιότερες μελέτες, υποδεικνύοντας ότι οι αρχαίες μαύρες τρύπες μπορεί να είχαν αναπτυχθεί ταχύτερα από ό,τι αναμενόταν προηγουμένως.

Αυτές οι μαύρες τρύπες θα έπρεπε να ήταν πολύ ογκώδεις για να καλλιεργήσουν τόσο μεγάλους γαλαξίες, το εύρημα που θα άλλαζε τον τρόπο με τον οποίο οι αστροφυσικοί σκέφτονται για την εξέλιξη της μαύρης τρύπας. Το αποτέλεσμα όντως προέρχεται από ένα μοντέλο, επομένως οι παρατηρήσεις του πραγματικού κόσμου θα βοηθούσαν να διευκρινιστεί το θέμα.

Ένα ενοχλητικό μυστήριο της εξέλιξης της μαύρης τρύπας είναι το

έλλειψη μαύρων τρυπών ενδιάμεσης μάζας

. Οι μαύρες τρύπες αστρικής μάζας εντοπίζονται τακτικά και οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες (δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου μας) παραμονεύουν στο κέντρο των γαλαξιών, αλλά μαύρες τρύπες ενδιάμεσης μάζας… απλώς δεν εμφανίζονται.

Το Supermassive δεν είναι καν το μέγιστο για τις μαύρες τρύπες. Η υπερμεγέθης μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία μας, Τοξότης Α*, έχει μάζα τέσσερα εκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου μας. Αλλά νωρίτερα φέτος, οι αστροφυσικοί

βρήκε μια μαύρη τρύπα 30 δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου

, ταξινομώντας την ως «υπερμεγέθη» μαύρη τρύπα. δηλαδή περισσότερο από 10 δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου μας,


σύμφωνα με τη NASA


.

Με αμέτρητες μαύρες τρύπες στο παρατηρήσιμο σύμπαν αλλά α


κόλπο που χωρίζει τα μικρά σώματα από τα πολύ, πολύ μεγάλα


μετρώντας με ακρίβεια τις μάζες των αρχαίων υπερμεγέθων μαύρων τρυπών θα μπορούσε να εξηγήσει πώς μεγαλώνουν αυτά τα μυστηριώδη συμπαγή αντικείμενα.

«Αρχίζουμε να βλέπουμε από μια ποικιλία διαφορετικών πηγών ότι υπάρχουν αρκετά τεράστια πράγματα στο σύμπαν από πολύ νωρίς», είπε ο Simon.

Ο Simon είναι μέρος του


Βορειοαμερικανικό Παρατηρητήριο Νανοχερτζ για Βαρυτικά Κύματα (NANOGrav)


μια συνεργασία που αναζητά το φόντο των βαρυτικών κυμάτων.

Το κυνήγι των βαρυτικών κυμάτων γίνεται με τη χρονομέτρηση του φωτός που φτάνει στα γήινα παρατηρητήρια από πάλσαρ, αυτά τα αντικείμενα που περιστρέφονται γρήγορα στο βαθύ διάστημα.

Τα πάλσαρ αναβοσβήνουν με φως καθώς περιστρέφονται, επιτρέποντας στους αστρονόμους να τα χρησιμοποιήσουν ως κοσμικούς φάρους (για να μεταφέρουν την αναλογία ενός ωκεανού βαρυτικών κυμάτων). Όταν το φως από τα πάλσαρ φτάνει σε ανιχνευτές με βάση τη Γη σε διαφορετικό χρόνο από τον αναμενόμενο, δείχνει ότι οι διαταραχές στον χωροχρόνο άλλαξαν το χρόνο τους.

Ο NANOGrav ανακοίνωσε ένα σήμα που έμοιαζε με το

πρώτη ματιά σε φόντο βαρυτικών κυμάτων το 2021

με βάση δεδομένα 12 ετών από μια συστοιχία χρονισμού πάλσαρ.

Ο Scott Ransom, αστρονόμος του Εθνικού Ραδιοαστρονομικού Παρατηρητηρίου και συν-συγγραφέας της εφημερίδας που περιγράφει αυτά τα ευρήματα, είπε στο Gizmodo εκείνη την εποχή ότι:

«Μπορούμε να λάβουμε πολλές πληροφορίες σχετικά με την πλήρη ιστορία του σύμπαντος και πώς οι γαλαξίες συγχωνεύονται και αλληλεπιδρούν μόνο βλέποντας αυτό το σήμα φόντου».

Τα καλύτερα έρχονται. ΕΝΑ

προγραμματισμένο διαστημικό παρατηρητήριο με το όνομα LISA

εκκαθάρισε πρόσφατα τη Φάση Α από τον κύκλο ζωής της αποστολής, που σημαίνει ότι θα μπορούσε τελικά να κατέβει από το έδαφος (και σε ηλιακή τροχιά

).

Επί

πολύ συντομότερο χρονοδιάγραμμα,

η συνεργασία του NANOGrav έχει νέα να μοιραστεί, σύμφωνα με έναν από τους συνεργάτες

επιστήμονες του σιτηρεσίου που πείραζαν


ανακοίνωση στις 29 Ιουνίου


.

Τα σχόλια σε αυτήν την ανάρτηση είναι γεμάτα με ενθουσιώδεις εικασίες σχετικά με το ποια μπορεί να είναι τα νέα. Ανεξάρτητα από το τι είναι, θα το καλύψουμε.

Περισσότερα: Ιδού: Η πρώτη εικόνα της Κεντρικής Μαύρης Τρύπας του Γαλαξία μας