Dzisiaj jest 18 lutego 2018, 09:02

Czas środkowoeuropejski letni




Nowy temat Odpowiedz w temacie  [ Posty: 183 ]  Przejdź na stronę Poprzednia  1 ... 6, 7, 8, 9, 10
Autor Wiadomość
Post: 14 lutego 2018, 19:17 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 631
Oddział PTMA: Kraków
Rotujący torus gazu i pyłu wokół supermasywnej czarnej dziury

Obserwacje o wysokiej rozdzielczości z użyciem ALMA ukazały obracający się torus gazu i pyłu wokół aktywnej supermasywnej czarnej dziury. Istnienie takich rotujących struktur w kształcie torusa zostało zasugerowane wiele lat temu, ale po raz pierwszy tak jednoznacznie je potwierdzono. To pierwszy krok w zrozumieniu koewolucji supermasywnych czarnych dziur i ich galaktyk macierzystych.

Prawie wszystkie galaktyki mają w swoim wnętrzu monstrualne czarne dziury. Naukowcy od dawna wiedzieli, że im masywniejsza jest galaktyka, tym bardziej masywna jest jej centralna czarna dziura. Wydaje się to sensowne, ale galaktyki są 10 miliardów razy większe, niż centralne czarne dziury. Dla dwóch obiektów o tak bardzo różnych skalach trudne byłoby oddziaływanie na siebie nawzajem. W jaki sposób zatem taka relacja mogła się rozwinąć?

Dążąc do rozwiązania tego problemu, zespół astronomów wykorzystał wysoką rozdzielczość ALMA do obserwacji centrum galaktyki spiralnej M77. Centralny region M77 jest „aktywnym jądrem galaktycznym” (AGN), co oznacza, że materia gwałtownie spada w kierunku centralnej czarnej dziury i emituje intensywne światło. AGN mogą silnie wpływać na otaczające środowisko, dlatego są ważnymi obiektami do rozwiązania tajemnicy koewolucji galaktyk i czarnych dziur.

Zespół obrazował obszar wokół supermasywnej czarnej dziury w M77 i analizował zwartą strukturę gazową o promieniu 20 lat świetlnych. Astronomowie stwierdzili, że struktura ta obraca się wokół czarnej dziury, tak jak tego oczekiwano.

„Aby zinterpretować różne cechy obserwacyjne aktywnych jąder galaktycznych, astronomowie założyli rotującą strukturę pyłu i gazu o kształcie torusa wokół aktywnych supermasywnych czarnych dziur. Nazywa się to zunifikowanym modelem AGN. Jednak pyłowy gazowy pączek jest bardzo malutki. Dzięki wysokiej rozdzielczości ALMA możemy teraz bezpośrednio zobaczyć tę strukturę” – wyjaśnił Masatoshi Imanishi z Narodowego Obserwatorium Astronomicznego w Japonii (NAOJ), główny autor artykułu opublikowanego w Astrophysical Journal Letters.

Wielu astronomów już wcześniej obserwowało M77, ale nigdy nie zaobserwowano tak wyraźnej rotacji torusa gazowo-pyłowego wokół czarnej dziury. Oprócz wysokiej rozdzielczości ALMA, wybór linii emisji molekularnej do obserwacji był kluczem do ukazania struktury. Zespół zaobserwował specyficzną emisję mikrofal z cząsteczek cyjanowodoru (HCN) i jonów formylowych (HCO+). Cząsteczki te emitują mikrofale tylko w gęstym gazie, podczas gdy częściej obserwowany tlenek węgla (CO) emituje mikrofale w różnych warunkach. Uważa się, że torus wokół ANG jest bardzo gęsty, a strategia zespołu była właściwa.

Co ciekawe, dystrybucja gazu wokół supermasywnej czarnej dziury jest znacznie bardziej skomplikowana, niż sugeruje to prosty, zunifikowany model. Torus wydaje się być asymetryczny, a rotacja nie jest zgodna z grawitacją czarnej dziury, ale zawiera również wysoce losowy ruch. Fakty te mogą wskazywać, że AGN miał gwałtowną historię, prawdopodobnie włączając w to połączenie z małą galaktyką. Niemniej jednak identyfikacja rotującego torusa jest ważnym krokiem.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
ALMA Observatory

Vega


Załączniki:
AGNdisk.jpg
AGNdisk.jpg [ 593.92 KiB | Przeglądany 17 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
SOS PTMA
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 350D, EOS 700D, Canon 75-300, Samyang Fish Eye 8mm, FASTRON 5s
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 15 lutego 2018, 16:40 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 631
Oddział PTMA: Kraków
Model supermasywnej czarnej dziury przewiduje charakterystyczne sygnały świetlne

Nowa symulacja supermasywnych czarnych dziur wykorzystuje realistyczny scenariusz do przewidywania sygnałów świetlnych emitowanych w otaczającym je gazie, zanim masy się zderzą – informują naukowcy z Rochester Institute of Technology.

Badanie prowadzone przez RIT stanowi pierwszy krok w kierunku przewidywania mającego nastąpić połączenia się supermasywnych czarnych dziur, do czego naukowcy wykorzystają dwa dostępne obecnie kanały informacyjne – elektromagnetyczne oraz grawitacyjne widma falowe. Wyniki pojawiły się w artykule opublikowanym w Astrophysical Journal Letters.

„Przeprowadziliśmy pierwszą symulację, w której dysk akrecyjny wokół układu podwójnego czarnych dziur zasila poszczególne dyski akrecyjne wokół każdej z nich w ogólnej teorii względności i magnetohydrodynamice” – powiedział Bowen, główny autor i dr hab. Center for Computational Relativity and Gravitation RIT.

W przeciwieństwie do ich mniej masywnych kuzynów, odkrytych po raz pierwszy w 2016 r. , supermasywne czarne dziury są zasilane przez dyski gazowe, które je otaczają. Silne przyciąganie grawitacyjne czarnych dziur ogrzewa i zakłóca przepływ gazu z dysku do czarnej dziury i emituje okresowe sygnały w widzialnych częściach rentgenowskiego widma elektromagnetycznego.

„Jeszcze nie widzieliśmy, aby dwie supermasywne czarne dziury były tak blisko siebie. Dostarcza to wskazówek na temat tego, jak ich połączenie będzie wyglądać w teleskopie. Napełnienie i uzupełnienie mini-dysków wpływa na sygnatury światła” – powiedział Bowen.

Symulacje modelują pary supermasywnych czarnych dziur, gdzie każda z dziur jest otoczona własnym dyskiem gazowym. Znacznie większy dysk gazowy otacza czarne dziury i nieproporcjonalnie zasila jeden mini-dysk nad drugim, doprowadzając do cyklu napełniania i uzupełniania opisanego w pracy.

Układy podwójne supermasywnych czarnych dziur emitują fale grawitacyjne na niższych częstotliwościach, niż czarne dziury o masie gwiazdowej. W 2016 r. naziemny interferometr LIGO z instrumentem dostrojonym do wyższych częstotliwości wykrył pierwsze fale grawitacyjne pochodzące ze zderzenie się czarnych dziur o masach gwiazdowych. Czułość LIGO nie jest w stanie zaobserwować sygnałów fal grawitacyjnych wytwarzanych przez kolizję supermasywnej czarnej dziury.

Uruchomienie kosmicznego interferometru LISA (Laser Interferometer Space Antenna), planowane na lata ‘30, pozwoli wykryć fale grawitacyjne przed zderzeniem się supermasywnych czarnych dziur. Planowane na lata ‘20 uruchomienie naziemnego teleskopu LSST (Large Synoptic Survey Telescope), który jest budowany w Chile, przyniesie najszersze i najgłębsze badanie emisji światła we Wszechświecie. Próbka sygnałów przewidywanych w badaniach RIT może skierować naukowców na orbitującą parę supermasywnych czarnych dziur.

Tego typu symulacje są niezbędne do bezpośredniego przewidywania sygnałów elektromagnetycznych, które będą towarzyszyć falom grawitacyjnym pochodzącym z połączenia się supermasywnych czarnych dziur, zanim do tego dojdzie.

Bowen i jego współpracownicy połączyli symulacje z grupy komputerów Black Hole Lab RIT oraz superkomputera Blue Waters w National Center for Supercomputing Applications Uniwersytetu Illinois w Urbana-Champaign, jednym z największych superkomputerów w USA.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
RIT

Urania
Vega


Załączniki:
densitycontours.jpg
densitycontours.jpg [ 38.2 KiB | Przeglądany 15 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
SOS PTMA
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 350D, EOS 700D, Canon 75-300, Samyang Fish Eye 8mm, FASTRON 5s
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Post: 17 lutego 2018, 17:28 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 20 maja 2014, 18:29
Posty: 631
Oddział PTMA: Kraków
Supermasywne czarne dziury przerastają swoje galaktyki

Wzrost największych czarnych dziur we Wszechświecie jest szybszy, niż tempo powstawania gwiazd w ich galaktykach – wynika z badań wykorzystujących dane z Obserwatorium Chandra oraz z innych teleskopów.

Przez wiele lat astronomowie gromadzili dane na temat powstawania gwiazd w galaktykach i wzrost supermasywnych czarnych dziur. Dane te sugerują, że czarne dziury oraz gwiazdy w galaktykach macierzystych rosną wspólnie w tandemie.

Odkrycia dwóch niezależnych zespołów wskazują, że czarne dziury w masywnych galaktykach rosły znacznie szybciej, niż w tych mniej masywnych.

„Próbujemy zrekonstruować wyścig, który rozpoczął się miliardy lat temu. Wykorzystujemy nadzwyczajne dane z różnych teleskopów aby dowiedzieć się, jak rozwinęła się ta kosmiczna konkurencja” – powiedział Guang Yang z Penn State, który kierował jednym z dwóch badań.

Wykorzystując duże ilości danych pochodzących z obserwatorium rentgenowskiego Chandra, Kosmicznego Teleskopu Hubble’a oraz innych obserwatoriów, Yang i jego koledzy badali tempo wzrostu czarnych dziur w galaktykach odległych od 4,3 do 12,2 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Dane rentgenowskie zawierały przeglądy z Deep Field-South & North Chandra oraz COSMOS-Legacy.

Naukowcy obliczyli stosunek prędkości wzrostu supermasywnej czarnej dziury do tempa powstawania gwiazd w ich galaktykach macierzystych. Powszechnie uważa się, że stosunek ten jest w przybliżeniu stały dla wszystkich galaktyk.

Jednak Yang i współpracownicy stwierdzili, że ten stosunek jest znacznie wyższy dla masywnych galaktyk. Dla tych o masie 100 miliardów mas Słońca stosunek ten jest około dziesięciokrotnie wyższy, niż dla galaktyk z masą ok. 10 miliardów mas Słońca.

Inna grupa naukowców niezależnie znalazła dowody na to, że wzrost najbardziej masywnych czarnych dziur przewyższył wzrost gwiazd w ich macierzystych galaktykach. Mar Mezcua z Instytutu Nauk Kosmicznych w Hiszpanii oraz jej koledzy badali czarne dziury w najjaśniejszych i najbardziej masywnych galaktykach we Wszechświecie. Badali 72 galaktyki znajdujące się w centrum gromady galaktyk w odległościach do około 3,5 miliarda lat świetlnych od Ziemi. W badaniu wykorzystali dane rentgenowskie z Chandra oraz dane radiowe z Australia Telescope Compact Array, Karl G. Jansky Very Large Array i Very Long Baseline Array.

Mezcua i jej koledzy oszacowali masę czarnych dziur w tych gromadach galaktyk, stosując dobrze znane powiązanie pomiędzy masą czarnej dziury i promieniowaniem rentgenowskim oraz emisją radiową związaną z czarną dziurą. Okazało się, że masy czarnych dziur są dziesięciokrotnie większe, niż masy oszacowane inną metodą, przyjmując założenie, że czarne dziury i gwiazdy rosły wspólnie.

Naukowcy odkryli, że prawie połowa czarnych dziur z ich próbek miała masy szacowane na co najmniej 10 miliardów mas Słońca. To stawia je w kategorii wagi ekstremalnej, którą niektórzy astronomowie nazywają „ultramasywnymi” czarnymi dziurami.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
Chandra

Urania
Vega


Załączniki:
cdfs_bh_525.jpg
cdfs_bh_525.jpg [ 366.94 KiB | Przeglądany 8 razy ]

_________________
Pozdrawiam,
Agnieszka Nowak
Prezes O/Kraków PTMA, krakow[at]ptma.pl, agnieszka.nowak[at]ptma.pl PTMA Kraków, Facebook
SOS PTMA
Vega
Urania
Astronarium
Sky Watcher 127/1500, EOS 350D, EOS 700D, Canon 75-300, Samyang Fish Eye 8mm, FASTRON 5s
Na górę
 Wyświetl profil  
 
Wyświetl posty nie starsze niż:  Sortuj wg  
Nowy temat Odpowiedz w temacie  [ Posty: 183 ]  Przejdź na stronę Poprzednia  1 ... 6, 7, 8, 9, 10

Czas środkowoeuropejski letni


Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 1 gość


Nie możesz tworzyć nowych tematów
Nie możesz odpowiadać w tematach
Nie możesz zmieniać swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz dodawać załączników

Szukaj:
Przejdź do:  
cron
Technologię dostarcza phpBB® Forum Software © phpBB Group