Черные дыры являются важной частью как астрофизики смысла Вселенной-настолько важно, что ученые давно пытаются построить перепись всех черных дыр в галактике Млечный Путь.
Но новое исследование показывает, что их поиск может не хватало целого класса черных дыр, которые они не знали.
В исследовании, опубликованном сегодня в журнале Science, астрономы предлагают новый способ поиска черных дыр, и показать, что можно есть класс черных дыр меньше, чем наименьшая из известных черных дыр во Вселенной.
«Мы показываем это намек на то, что есть и другое население там, что мы еще реально зонда в поисках черных дыр», — сказал Тодд Томпсон, профессор астрономии в Университете штата Огайо и ведущий автор исследования.
«Люди пытаются понять, взрывов сверхновых звезд, как сверхмассивные черные звезды взрываются, как элементы были сформированы в сверхмассивных звезд. Так что если мы можем раскрыть новую популяцию черных дыр, он мог бы рассказать нам больше о том, какие взрываются звезды, которые не, которые образуют черные дыры, которые образуют нейтронные звезды. Это открывает новую область исследований».
Представьте, перепись населения города, который только насчитал человек 5’9″ и выше, — и представьте себе, что переписчики даже не знаю, что люди короче, чем 5’9″ существовал. Данные этой переписи была бы неполной, предоставляя неверную картину населения. То есть по сути то, что происходит в поисках черных дыр, сказал Томпсон.
Астрономы уже давно ищут черные дыры, которые имеют притяжения настолько жестокой, что ничего … не важно, нет излучения-может сбежать. Черные дыры образуются, когда некоторые звезды умирают, ухожу в себя и взорваться. Астрономы также искал нейтронные звезды-маленькие, плотные звезды, которые образуются, когда некоторые звезды умирают и распада.
Оба могли бы провести интересную информацию о элементы на Земле и о том, как звезды живут и умирают. Но для того, чтобы раскрыть эту информацию, астрономы сначала придется выяснить, где черные дыры. И выяснить, где черные дыры, они должны знать, что они ищут.
Одна подсказка: черные дыры часто существуют в так называемой двоичной системе. Это просто означает, что две звезды находятся достаточно близко друг к другу, чтобы быть запертыми вместе под действием силы тяжести в взаимной орбите вокруг друг друга. Когда одна из этих звезд умирает, другой может по-прежнему находятся на орбите место, где мертвые звезды-теперь черная дыра или нейтронная звезда, когда-то жил, и где образуется черная дыра или нейтронная звезда.
На протяжении многих лет ученые черные дыры знал про все примерно между пятью и 15 раз больше массы Солнца. Известные нейтронные звезды, как правило, не более чем в 2,1 раза больше массы Солнца, если они были выше в 2,5 раза масса Солнца, они рухнут в черную дыру.
Но летом 2017 года, опрос называется ЛИГО — лазерный интерферометр гравитационно-волновой обсерватории, увидел две черные дыры объединяются в галактике около 1,8 миллионов световых лет от нас. Один из тех черных дыр был примерно в 31 раз больше массы Солнца, другой примерно в 25 раз больше массы Солнца.
«Сразу все такие ‘Вау’, потому что это была такая захватывающая вещь,» сказал Томпсон. «Не только потому, что он доказал, что ЛИГО работал, а потому, что массы были огромные. Черные дыры, что размер важен-мы не видели их раньше».
Томпсон и другие астрофизиков давно подозревал, что черные дыры могут прийти в размерах за пределами известного спектра, и открытие ЛИГО доказал, что черные дыры могли бы быть и побольше. Но остается окно размер между крупнейшими нейтронных звезд и маленьких черных дыр.
Томпсон решил проверить, сможет ли он решить эту загадку.
Он и другие ученые начали расчесывать через данные от Apogee, в обсерватория Апачи-Пойнт галактической эволюции эксперимент, в котором собраны спектров света от около 100 000 звезд в Млечном Пути. Спектры, Томпсон понял, может показать, является ли звезда может быть на орбите вокруг другого объекта: изменения в спектрах — сдвиг в сторону синеватых волн, например, за переход на красный длин волн-может показать, что звезды, вращающиеся вокруг невидимого спутника.
Томпсон начал расчесывать через данные, ища звезды, которые показали, что изменения, указывая, что они могли бы быть на орбите черной дыры.
Затем он сузил данные апогеем до 200 звезд, которые могут быть наиболее интересными. Он дал данные выпускника научным сотрудником в Государственном Университете штата Огайо, Tharindu смотрите игру jayasinghe, который собрал тысячи изображений каждого потенциального двоичной системе от Асос-СН, все небо автоматизированный обзор сверхновых звезд. (СВС-ЗП нашел около 1000 сверхновых, и бежать из штата Огайо.)
Их хруст сведения обнаружена гигантская красная звезда, которая, казалось, будет что-то на орбите, но что-то, основываясь на своих расчетах, вероятно, намного меньше, чем известных черных дыр в Млечном Пути, но больше, чем большинство известных нейтронных звезд.
После расчетов и дополнительных данных из Тиллингаст отражатель Эшелле спектрограф и спутник Гайя, они поняли, что нашли на малой массы черной дыры, вероятно, примерно в 3,3 раза больше массы Солнца.
«То, что мы сделали здесь придумали новый способ поиска черных дыр, но мы также потенциально определены одной из первых в новом классе маломассивных черных дыр, что астрономы раньше не знал об этом.» Сказал Томпсон. «Массы вещей, расскажите об их образовании и эволюции, и они рассказывают нам о своей природе.»
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!