Verbluffende NASA-animatie onthult de monsterlijke omvang van zwarte gaten: ScienceAlert

NASA heeft Ik heb een nieuwe animatie laten vallen Om je een echt idee te geven van de schaal van de ruimte die wordt gedomineerd door een superzwaar zwart gat.

Dit is de reus van het universum. reuzen in de centra van sterrenstelsels; Zwaartekrachtkernen waar sterren rond wervelen in een baandans gemeten in eonen. Ze beginnen bij ongeveer 100.000 keer de massa van de zon, aan de onderkant van de schaal, en kunnen hoogstens tientallen miljarden zonnemassa’s bereiken.

Deze abstracte getallen zijn allemaal goed en wel, maar het is moeilijk voor te stellen hoe groot deze dingen eigenlijk zijn. En dit is een van de grote mysteries van het universum: hoewel we enkele ideeën hebben, weten we niet echt hoe ze daar zijn gekomen.

Directe metingen, uitgevoerd met behulp van de Hubble-ruimtetelescoop, bevestigen het bestaan ​​van meer dan 100 superzware zwarte gaten. zegt theoretisch astrofysicus Jeremy Schnittman Van NASA’s Goddard Space Flight Center. “Hoe wordt het zo groot? Wanneer sterrenstelsels botsen, kunnen hun centrale zwarte gaten uiteindelijk ook samensmelten.”

In feite zijn zwarte gaten zelf misschien toch niet zo groot. Zwarte gaten zijn de meest massieve objecten in het universum die we kennen. Het is zo compact dat we het alleen wiskundig kunnen beschrijven als een singulariteit – een eendimensionaal punt met een oneindige dichtheid. Hun dichtheid is zo intens dat ruimte-tijd door de zwaartekracht wordt vervormd tot wat in feite een gesloten bol om hen heen is. Binnen deze bol heeft zelfs licht niet genoeg snelheid om te ontsnappen.

Dit is waar we naar verwijzen als we het hebben over de afmetingen van een zwart gat, de grens die bekend staat als de waarnemingshorizon. Hoe groter het zwarte gat, hoe groter de straal van de bol die wordt gedefinieerd door de waarnemingshorizon, ook wel bekend als de Schwarzschild-straal. Als de zon bijvoorbeeld een zwart gat was, dan is dat zo Het zal de Schwarzschild-straal zijn Slechts 2,95 kilometer (1,8 mijl).

Voor zover we weten, beginnen de kleinste zwarte gaten om hen heen vijf keer de massa van de zonObjecten gevormd uit de ingestorte kern van een massieve ster aan het einde van zijn leven. Dit zijn zwarte gaten van stellaire massa.

Zwarte gaten met een stellaire massa hebben een bovengrens van ongeveer 65 keer de massa van de zon, omdat de extreem massieve voorlopersterren die deze grotere objecten zouden produceren hun leven beëindigen in Binaire instabiliteitssupernova Wat de kern volledig wegvaagt en niets achterlaat om in het zwarte gat in te storten.

We hebben echter zwarte gaten gezien met een stellaire massa die groter is dan die van 65 zonsmassa’s. Ze kunnen zich vormen wanneer zwarte gaten botsen en samensmelten, wat resulteert in een object met gecombineerde massa. Maar hoe we van deze zwarte gaten naar superzware superzware zwarte gaten komen, is veel lege ruimte. Heel letterlijk. Er is een vreemd gebrek aan gedetecteerde zwarte gaten in het massabereik tussen stellaire zwarte gaten en superzware zwarte gaten.

https://www.youtube.com/watch?v=jU1DsipURcM border frame=”0″allow=”versnellingsmeter; automatische start; Klembord schrijven. gyroscoop gecodeerde media; foto in foto; delen op het web “allowfullscreen>”.

Maar er is ook een enorm bereik in superzware zwarte gaten. De nieuwe animatie van NASA is een verbluffende kijk op deze telescoop, te beginnen met een zwart gat in een dwergstelsel genaamd J1601+3113, dat een zwart gat eromheen herbergt. 100.000 zonsmassa’s. Dit zou het een Schwarzschild-straal geven van iets minder dan de helft van de grootte van de zon. De schaduw van het zwarte gat strekt zich uit tot in de ruimte rond de waarnemingshorizon, wat resulteert in een donkerder gebied dat ongeveer twee keer zo groot is, wat betekent dat deze schaduw in de video ongeveer even groot lijkt te zijn als de zon.

We zien ook het superzware zwarte gat in het centrum van ons melkwegstelsel, Sagittarius A*, ongeveer 4,3 miljoen zonsmassa’s. Er is ook M87*, het eerste zwarte gat dat ooit in beeld is gebracht, dat een veel grotere massa heeft 5,37 miljard zonnen.

Er hangen ook twee zwarte gaten in het centrum van hetzelfde sterrenstelsel, NGC 7727. Er waren eens twee sterrenstelsels, NGC 7727. Nu ze bij elkaar zijn gekomen, zijn de twee zwarte gaten in de galactische kernen – respectievelijk 154 miljoen en 6,3 miljoen zonsmassa’s – gezonken in het centrum van het pas samengevoegde sterrenstelsel, waar ze op een dag ook zullen samensmelten.

Deze zwarte gaten zijn een belangrijk bewijsstuk waarvan astronomen denken dat het ons vertelt dat een van de manieren waarop superzware zwarte gaten groeien, is dat hun fusies zwaartekrachtgolven zouden moeten produceren. De frequentie van deze fusies is echter te laag om met onze huidige tools te detecteren.

Een van de grootste bekende zwarte gaten in het universum is het monster dat bekend staat als TON-618. In 2004 hebben wetenschappers de massa ervan tot een enorm niveau gemeten 66 miljard zonsmassa’s. Er is een theoretische bovengrens voor de massa van zwarte gaten 50 miljard zonsmassa’smaar het universum is erg goed in het tarten van theoretische voorspellingen.

Bij deze massa zou het zwarte gat een Schwarzschild-straal hebben van meer dan 1.300 astronomische eenheden. Voor de context, Pluto heeft een baan rond de 40 astronomische eenheden van de zon. Dit ding zal het zonnestelsel honderden keren verslinden.

Gelukkig is het erg ver. Zijn licht wordt geschat op 10,8 miljard jaar oud, dus het zal niet op de loer liggen om dunks te doen in onze hoek van de ruimte. We denken dat we voor iedereen spreken als we vol overgave zeggen: Oef.