Триумф ОТО: данные наблюдений MAXI J1820+070 доказывают правоту Эйнштейна о черных дырах
Черные дыры, одни из самых загадочных объектов во Вселенной, пленят наше воображение своей гравитационной мощью и тайнами, скрывающимися за их горизонтом событий. Долгое время астрономы полагали, что единственным способом изучения этих объектов является наблюдение за излучением аккреционного диска, вращающегося вокруг черной дыры. Но что, если мы можем заглянуть за грань, за пределы стабильного диска, и изучить излучение материи, падающей в черную дыру?
Пределы классической модели: излучение из области падения
Классические модели аккреции на черные дыры, основанные на теории тонких дисков, пренебрегают излучением, источником которого является область падения, расположенная внутри последней стабильной круговой орбиты (ПСКО). ПСКО — это граница, за которой материя неумолимо падает в черную дыру, не имея возможности вращаться по стабильным орбитам. Предполагается, что на ПСКО напряжение в диске исчезает, что приводит к нулевой температуре и отсутствию излучения из области падения.
Однако, современные численные модели, основанные на общей теории относительности и магнитогидродинамике (GRMHD), демонстрируют, что температура и излучение в области падения не равны нулю. Это связано с магнитными напряжениями, которые связывают стабильную часть диска с падающей материей.
Новый взгляд на старую проблему: аналитическая модель падающей материи
Недавние исследования позволили создать аналитическую модель, описывающую термодинамику диска внутри ПСКО. Эта модель, разработанная Маммери и Балбусом, основывается на кинематике тестовых частиц в метрике Керра и учитывает два основных фактора: радиальное растяжение падающей материи и ее вертикальное сжатие под действием гравитации черной дыры. Важным аспектом модели является предположение о том, что падающая материя остается оптически толстой для рассеяния фотонов, что позволяет определить локальный радиационный поток на основе термодинамических параметров диска.
За гранью черной дыры: экстремальное «затвердевание» спектра
Моделирование показало, что излучение из области падения характеризуется экстремальным «затвердеванием» спектра, что означает, что энергия фотонов, испускаемых этой областью, значительно выше, чем предсказывает классическая теория. Это связано с явлением «фотонного голодания».
Внутри ПСКО, несмотря на высокую температуру, плотность падающей материи быстро уменьшается, что приводит к снижению числа фотонов, рождающихся в процессе свободного-свободного излучения. В результате каждый испускаемый фотон вынужден нести большую энергию, чтобы сбалансировать общий энергетический бюджет.
MAXI J1820: первое надежное доказательство
Одним из самых ярких примеров наблюдаемого влияния излучения из области падения является рентгеновская двойная система MAXI J1820. Предыдущие попытки моделирования ее спектра с использованием классических моделей, обрывающихся на ПСКО, не могли объяснить наличие дополнительного высокотемпературного излучения. В результате астрофизикам приходилось вводить дополнительные феноменологические компоненты, не имеющие физического обоснования.
В данной работе мы показали, что учет излучения из области падения в модели fullkerr позволяет получить превосходное соответствие данным наблюдений MAXI J1820, исключая необходимость в дополнительных компонентах.
Что говорит о черной дыре MAXI J1820 излучение из области падения?
Детекция излучения из области падения позволяет наложить ограничения на спин черной дыры MAXI J1820. Анализ показал, что спин должен быть относительно низким, a • ≤ 0.52, чтобы область падения была достаточно большой для формирования наблюдаемого высокотемпературного компонента.
Это открытие подтверждает результаты моделирования отраженного излучения в жестком состоянии, которые также указывают на низкий спин черной дыры MAXI J1820.
Новый инструмент для исследования черных дыр
Моделирование излучения из области падения предоставляет новый мощный инструмент для изучения черных дыр, позволяющий получать более точные оценки их параметров, таких как масса, спин и аккреционный поток.
Эта работа — только начало. Дальнейшие исследования, в том числе изучение рентгеновских двойных систем с низким спином и большими углами наклона, помогут расширить наше понимание аккреции на черные дыры и глубже проникнуть в тайны этих удивительных объектов.
В статье утверждается, что излучение из области падения материи в черную дыру можно использовать для ограничения спина черной дыры. Как это возможно, если само излучение из этой области сильно зависит от еще одного плохо изученного параметра — напряжения на ПСКО (δJ)*?
Это действительно сложный вопрос. Несмотря на то, что излучение из области падения зависит от δJ*, сам факт его наличия и характеристики, такие как форма спектра и относительная яркость, зависят от размера области падения, которая, в свою очередь, напрямую определяется спином черной дыры. Чем больше спин, тем ближе ПСКО к горизонту событий, и тем меньше область падения.
Для черных дыр с высоким спином, область падения настолько мала, что её вклад в общий спектр становится незначительным. Следовательно, если мы наблюдаем высокотемпературный компонент, характерный для излучения из области падения, это указывает на то, что спин черной дыры не может быть слишком большим.
«Фотонное голодание» — интригующий термин, но как именно недостаток фотонов приводит к «затвердеванию» спектра?
«Затвердевание» спектра — это повышение энергии фотонов, испускаемых падающей материей, по сравнению с предсказаниями классической теории. В области падения, где плотность вещества падает, снижается и количество фотонов, рождаемых в стандартных процессах, таких как свободно-свободное излучение.
Но энергия, выделяемая падающей материей, должна быть излучена. При недостатке фотонов, каждый испускаемый фотон вынужден нести большую порцию энергии, чтобы скомпенсировать дефицит. В результате спектр излучения «смещается» в сторону более высоких энергий, становясь «жестче».
В статье упоминается, что область падения может быть источником не только теплового излучения, но и излучения с power-law спектром. Как это возможно, если падающая материя оптически толстая для рассеяния и, казалось бы, должна излучать как черное тело?
Действительно, оптически толстая среда обычно излучает как черное тело. Однако, в случае области падения ситуация усложняется «фотонным голоданием». По мере приближения к горизонту событий степень «голодания» увеличивается, и каждый последующий слой падающей материи излучает фотоны с все более высокой энергией.
Если суммировать излучение всех слоев, получится спектр, который может быть аппроксимирован power-law функцией, хотя каждый отдельный слой излучает как черное тело. Важно подчеркнуть, что этот power-law спектр возникает не из-за каких-либо нетепловых процессов, а как результат сложной комбинации тепловых излучений с разной энергией.
68 комментариев
Добавить комментарий
Кроме того, чёрных дыр во вселенных очень мало, так как первичные чёрные дыры давным давно развалились и образовали галактики, а вторичных чёрных очень мало, так как вспышки сверхновых не происходят каждый день, притом не из всех вспышек происходят чёрные дыры, многие вспышки заканчиваются нейтронными звёздами.
Читайте наши научные статьи, опубликованные в российском международном, реферируемом научном журнале «Наука через призму времени».
http://www.naupri.ru/journal/749
http://www.naupri.ru/journal/3805
http://www.naupri.ru/journal/3850
http://www.naupri.ru/journal/3884
http://www.naupri.ru/journal/3893
http://www.naupri.ru/journal/3907
http://www.naupri.ru/journal/3884.files/image002.jpg
Вот ссылка на рисунок чёрной дыры Пономаренко, как видите у чёрных дыр не может быть никаких аккреционных дисков и горизонтов событий.
Чёрные дыры — это фабрики вещества, внутри их вырабатывается вещество из двух материй: тёмной (отрицательной) и светлой (положительной).
Читают потихоньку, больше, конечно читают англосакские журналы, но они очень часто стали отзывать свои уже напечатанные статьи, что говорит о низкой компетенции редакций англосакских журналов.
В школьном курсе и в настоящей статье, которую мы обсуждаем, описываются чёрные дыры, которые не существуют в природе. Поэтому понимать их, или не понимать не имеет никакого смысла.
В природе существуют только чёрные дыры Пономаренко, других нет, не было и не будет. В наших статьях описывается как они получаются, из чего они состоят, почему они ничего не излучают, а также, что они являются фабриками вещества и при их развале центробежными силами, образуются главные кластеры вселенных — галактики.
В статье, которую мы обсуждаем, чёрные дыры излучают во всех мыслимых и немыслимых диапазонах, поэтому испаряются, образуются они, так же как и звёзды — якобы аккрецией вещества (откуда берётся вещество непонятно и не обсуждается, как образуются главные кластеры вселенных галактики тоже непонятно и по этому поводу нет даже теорий.
Так где сказки?
Конечно подтверждение существования чёрных дыр в природе имеются. Ещё бы им не иметься, ведь их придумали, как объекты ничего не излучающие, даже фотонов. Это не порядок, сразу подумал Хокинг: «Какже наши рабы — экспериментаторы будут их подтверждать?». И сразу придумал горизонт событий и излучение Хокинга. Что перед теоретиками открыло огромные перспективы теоретического изучения чёрных дыр, что влечёт за собой получения грантов до бесконечности.
Англосакские учёные, это не учёные, а бизнесмены. Бизнес настроен не на открытия тайн природы, а на бесконечное получение барышей. Поэтому им не надо чтобы открыли, где находится тёмная материя ведь тогда закроется гранатовая кормушка. Им надо, чтобы их рабы, которые обосновались в РАН, вечно искали тёмную материю и вечно разрабатывали детекторы для её поимки.
У нас нет теорий, у нас феноменология, а она не нуждается ни в каких подтверждениях.
Это бред, спам и не относится к рассматриваемой теме. К тому же не зная испанского языка можно спокойно читать по-испанскиесли, если есть комп и интернет.
Читать придется подстрочник, если что, а не стихи) Вы и в литературу не можете. Школу похоже прогуливали по всем предметам без исключения)
Во, придурок, я и не писал что можно читать испанские стихи, я писал, что можно читать по испански. Впрочем, этот Ваш ответ не относится к рассматриваемой теме и является спамом, поэтому я влепляю Вам минус.
Этот ваш пост не относится к рассматриваемой теме, поэтому я влепляю вам очередной минус. Вы плохо усвоили физические научные теории, которых Вы такой ярый поклонник и путаете СТО и ОТО. Это говорит о том, что Вы их сами не понимаете. Поэтому я больше не буду отвечать Вам на Ваши посты, а буду воеплять Вам минусы за спам и отвлечение форума от физических сущностей этой статьи.
А про испанские стихи — это вообще была метафора) Вы прямо поражаете своей недалекостью)
Своими научными статьями, опубликованными в русском научном журнале я сбиваю англосаксов с пьедестала главных физиков со всеми их теориями, и ставлю на этот пьедестал русских физиков, которые теорий не измышляют.
Тогда обоснуйте существование нуклонного ядра. Очень интересно послушать, что Вы будете лепетать. Как Великий физик, Вы наверное знаете общепринятую теорию Большого взрыва горячей вселенной.
Ответ не засчитан. Вас спрашивали как образовывается нуклонное ядро исходя из теории Большого взрыва.
Никто никогда не делал никаких опытов, подтверждающих нуклонное ядро. Из тысячи назовите хотя бы один опыт. Врунишка.
Согласно теории нуклонного ядра нуклоны в ядре делают вялые нерегулярные движения.
Англосакский учёный Пол Кёлер экспериментально опроверг эту теорию и установил, что протоны и нейтроны двигаются в атоме согласованно, что автоматически предполагает, что протоны и электроны обращаются вокруг ядра, как отдельной элементарной частицы.
Врунишка и балабол — это Вы) Заявляли, что и нобелевку за нуклонное ядро не давали, что я сразу и опроверг.
Наброс не засчитан.
Слив по частице засчитан — нет ни обоснования, ни подтверждения существования в природе.
Пол Келлер — это который режиссер?) О, уже и Голливуд подъехал)
Хотя чего я жду от троечницы, которая и школьный курс то не освоила)
Болван, нейтральные частицы в свободном состоянии нестабильны и распадаются. Это не означает, что в атоме у них нет магнитного поля. Нейтрон в атоме спокойно имеет магнитное поле.
П.С. Заодно было бы интересно узнать, а почему тогда нейтроны в ваших сказках не распадаются и за счет чего вращаются по орбите вокруг фейка?)
Балда, ты статьи-то читал? Нет не читал, поэтому не понимаешь почему нейтрино и фотон стабильны и не имеют заряда. Давай сваливай с этого форума, ты идиот. С трудом окончил среднюю школу и думаешь, что совершил научный подвиг. Мне не о чём говорить с идиотом который путает СТО и ОТО.
Так же не услышал ответы про то, чем удерживаются нейтроны и почему не распадаются)
Таким клоунам, ка Вы с Пономаренко в принципе на таких форумах делать нечего)
Ещё раз, тебе говорю пошёл вон козёл, статья, эта не про ядро атома, а о чёрных дырах, ты сам признал что в теме статьи ты не смыслишь ничего. Вали отсюда.
Шут гороховый, я нигде не писал, что нейтроны не распадаются. Сам себе выдумал за меня и сам пытаешься опровергнуть?) Дешевый петрушка)
Так что ссылка Женечки — это сборник сказок, я по другим делам)
Больничные оплачиваются?
Непростое это дело, мешать темную и светлую материю, лишнюю лопату кинешь и вылезет Ктулху.
На этих фабриках, Вася, люди не работают, там работают другие феномены, которым больничные не положены. В веществе тёмной и светлой материй поравну. «Лишняя» светлая материя в конце концов улетает в первичный космос и портит его (превращает его в микроскопических дозах в вещество). Лишняя тёмная материя попадает в ядра звёзд, планет и спутников и застревает там надолго.
«Фабрики вещества», термин не слишком удачный, лучше говорить, что чёрные дыры Пономаренко — это реакторы вещества, где вещество образуется из двух материй: тёмной и светлой.
В теоретической горячей модели Большого взрыва адекватно объяснить образование вещества из одной барионной материи вообще невозможно.
В этой связи обратите внимание на Пола Келера, который вдруг, ни с того ни с сего стал изучать как движутся нуклоны в неуклонном ядре атома. Скорее всего, высокоразвитая цивилизация вначале так и поступила, как Вы советовали и дала информацию Полу Келеру. Но тут у специалистов возникает соблазн объявить, что он сам продумал опыт и сам установил, что ядро атома отдельная элементарная частица, что высокоразвитой не понравилось. Поскольку они могут психику любого человека взять под полный контроль, то они внушили начальнику Пола Келера (а начальник — министр энергетики Соединённых Штатов), отобрать у Пола ускоритель, на котором он проводил опыты, что министр и сделал. После этого случая они зареклись давать информацию специалистам.
Советую Вам, разыскать этого пресловутого Пола Келера и узнать у него лично верна ли моя догадка. Судя по Вашим статьям Вы не последняя шишка в англосакской науке. (Кстати правильно говорить не «англосаксы», а «франко англосаксы», так как французские герцоги норманды, захватили англов и саксов и сделались их королями, оставаясь французскими герцегами).
Судя по написанию вроде бы тот же самый. Но я думаю Руби Роугароу разберётся. Это ему нужнее, чем нам.
Добавить комментарий