Фізики запропонували нову теорію про чорні діри з раннього Всесвіту
Source:
Фізики Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі запропонували нову теорію того, як могли сформуватися перші чорні діри Всесвіту і яку роль вони могли зіграти у виробництві важких елементів, таких як золото, платина і уран.
Роботи були опубліковані в журналі Physical Review Letters.
Астрофізики вже давно ламають голову над питанням, коли з'явилися перші чорні діри у Всесвіті – менш ніж через секунду після Великого Вибуху чи багато мільйонів років пізніше, коли помирали перші зірки.
Олександр Кусенко, професор фізики Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, і Ерік Котнер, аспірант університету, розробили досить просту нову теорію, з якої випливає, що чорні діри могли сформуватися незабаром після Великого Вибуху, задовго до того, як засяяли перші зірки. Астрономи раніше висували припущення, що ці так звані первинні чорні діри можуть пояснити всю або частину загадкової темної матерії і що вони також могли засіяти формацію надмасивних чорних дір, які перебувають у центрах галактик. Нова теорія припускає, що первинні чорні діри могли допомогти у створенні безлічі важких елементів, що зустрічаються в природі.
Дослідники почали з розгляду однорідного поля енергії, що пронизує Всесвіт відразу після Великого Вибуху. Вчені очікують, що такі поля існували в далекому минулому. Після того, як всесвіт швидко розширилася, це енергетичне поле скомковалось. Гравітація змусила ці грудки зустрітися і об'єднатися. Дослідники з Лос-Анджелеса припустили, що невелика частина цих зростаючих грудок була досить щільною, щоб стати чорними дірами.
Їх гіпотеза досить узагальнена, каже Кусенко, і не покладається на, як він висловився, «малоймовірні збіги», що лежать в основі інших теорій, що пояснюють первинні чорні діри.
З роботи випливає, що ці первинні чорні діри можна знайти за допомогою астрономічних спостережень. Один з методів включає вимір крихітних змін яскравості зірки, які є наслідком гравітаційних ефектів первинної чорної діри, проходить між Землею і цією зіркою. Раніше в цьому році американські і японські астрономи опублікували статтю про відкриття однієї зірки до сусідньої галактики, яка мерехтіла яскравіше і тьмяніше так, ніби перед нею проходили первинна чорна діра.
В окремому дослідженні Кусенко, Володимир Тахистов і Джордж Фуллер припустили, що первинні чорні діри можуть грати важливу роль у формуванні важких елементів, таких як золото, срібло, платина і уран. Походження цих важких елементів довгий час було загадкою для дослідників.
«Учені знають, що ці важкі елементи існують, але не впевнені в тому, де вони формирутся», говорить Кусенко. «Незручно виходить».
Дослідження Каліфорнійського університету показують, що первинна чорна діра періодично стикається з нейтронної зіркою – швидко обертається залишком зірки невеликого розміру після вибуху наднової – і засмоктує її в себе.
Коли відбувається подібне, каже Кусенко, первинна чорна діра поглинає нейтронну зірку зсередини протягом близько 10 000 років. По мірі того, як нейтронна зірка стискається, вона починає обертатися все швидше, поки, нарешті, невеликі фрагменти від неї не відокремляться і не полетять. Ці фрагменти багатого нейтронами матеріалу і можуть бути джерелами, в яких нейтрони синтезують все більш і більш важкі елементи, каже Кусенко.
Однак, ймовірність того, що нейтронна зірка захопить чорну діру, досить низька, каже Кусенко, що узгоджується із спостереженнями деяких галактик, збагачених важкими елементами. Теорія про те, що первинні чорні діри стикаються з нейтронними зірками, створюючи важкі елементи, також пояснює спостережуване відсутність нейтронних зірок у центрі галактики Чумацький Шлях, давню таємницю астрофізики.
Цієї зими Кусенко і його колеги будуть працювати разом з вченими Прінстонського університету над комп'ютерним моделюванням важких елементів, які народжуються в процесі взаємодії чорних дір і нейтронних зірок. Порівнюючи результати цього моделювання з спостереженнями важких елементів в сусідніх галактиках, вчені сподіваються визначити, чи дійсно первинні чорні діри несуть відповідальність за появу золота, платини та урану на Землі.
Більше:
Американці на Місяці: що повинен знати кожен?
Прийдешній день космонавтики – моє найулюбленіше свято. Він знаменує собою тріумф людського розуму: всього за якісь чотири тисячі років Homo Sapiens пройшли шлях від мисливців-збирачів дослідників космосу. 12 квітня 1961 року радянський космонавт Юрі...
Чому деякі галактики спіральної форми?
Знаєте що мене дивує найбільше? Те, що ми сприймаємо навколишній світ як даність. Тварини, рослини, закони фізики і космос сприймаються багатьма людьми як щось настільки буденне і нудне, що вони вигадують фей, привидів, монстрів і чаклунство. Погодьт...
Астрономам вдалося побачити загибель іншої зоряної системи
В космічному океані дрейфує безліч таємниць, про існування яких ми навіть не здогадуємося. Одна з таких була розкрита п'ять років тому, коли астрономи виявили самотню зірку на відстані 570 світлових років від Землі, яскравість якої блякла нерегулярно...
Новини
Як побудувати рой Дайсона і навіщо він потрібен
Для будь-якої людини, що цікавиться науковою фантастикою, сфера Дайсона може виступати мало не як Святого Грааля. Більш ніж півстоліття тому знаменитий фізик Фрімен Дайсон спочатку запропонував, а потім і популяризував ідею про те...
NASA саме так представляло в 70-х роках свою перемогу в космічній гонці
На піку космічної гонки між СРСР і США космічні агентства обох держав вели секретні розробки по створенню постійних космічних колоній на орбіті нашої планети і за її межами. У 1975 році Дослідницький центр Еймса аерокосмічного аге...
AREE: космічний апарат для дослідження поверхні Венери
У рамках минулої недавно конференції Innovative Advanced Concepts американське аерокосмічне агентство NASA представило ряд цікавих напрацювань і проектів, одним з яких виявилася дуже цікава модель ровера для дослідження поверхні В...
У SpaceX провели випробування двигунів Falcon Heavy
Розробка ракети-носія Falcon Heavy йде з 2011 року. Спочатку в SpaceX планували почати її випробування вже в 2013 році, але терміни плавно зміщувалися. Влітку цього року глава SpaceX Ілон Маск повідомив, що ракету готують до першо...
У США пройшли випробування нового космічного корабля
На сторінках нашого сайту ми про американської компанії Sierra Nevada, яка розробляє космічний вантажний корабель Dream Chaser. І ось днями стали відомі перші подробиці про випробування цього космічного судна. Нагадаємо, що Dream...
10 найдивовижніших з виявлених екзопланет
Аерокосмічне агентство NASA продовжує щоденне сканування нашої галактики в пошуку нових планет і систем, розкиданих в безмежних просторах космічного простору. Людство відправило безліч зондів в космос, починаючи від «Вояджерів» і ...
Такими у різний час бачилося майбутнє міжзоряних подорожей
В 1973 році Британське міжпланетний суспільство — перша і найстаріша організація, метою якої були заявлені виключно космічні дослідження, розвиток і підтримка космонавтики, — запустила масштабний п'ятирічний проект з п...
Почалося тестування житлового модуля корабля Orion
Компанія Lockheed Martin і NASA ведуть розробку пілотованого космічного корабля Оріон з середини 2000-х років і його планують повністю закінчити до 2023 року. До недавнього часу фахівці були зайняті роботою над іншими завданнями, ...
Знайдемо ми коли-небудь життя без рідної планети?
Розкриваючи властивості інших світів в нашій Сонячній системі, ми поступово усвідомлюємо, що Земля унікальна. Тільки у нашої планети на поверхні була рідка вода; тільки у нас була складна, многоклеточная життя, про існування якої ...
«Вояджер»: найбільша з космічних місій
У 1977 році почалася місія двох космічних апаратів, яка змінила наше уявлення про Сонячну систему — і скоро стане нашим посланням у невідомість. Річард Холлингэм з BBC розповів про спадщину «Вояджерів» 40 років після запуску і поб...
10 подій, які відбудуться при загибелі нашого Сонця
Те, що життєвий цикл нашої зірки, Сонця, одного разу підійде до свого кінця, – загальновідомий факт. За припущеннями вчених, цей цикл становить близько 10 мільярдів років. Поточний вік нашого світила наближається до позначки в 5 м...
#фото дня Ілон Маск вперше продемонстрував скафандр SpaceX
В тому, що інженери компанії SpaceX працюють над створенням нового , не сумнівався ніхто. Більш того, в минулому році стало відомо, що Ілон Маск запросив для роботи над цим проектом знаменитого дизайнера Хосе Фернандеса, який прос...
Політ електролітачка SolarStratos в стратосферу відбудеться в наступному році
Навесні швейцарська компанія SolarStratos приступила до випробувань стратосферного літака, що працює на сонячній енергії. В ході першого польоту він зміг піднятися на висоту 300 метрів і літав сім хвилин. Тоді натхнені розробники ...
Вічне питання: чому мовчать зірки?
Одна з найбільш знаменитих цитат англійського письменника, вченого, футуролога і винахідника Артура Чарльза Кларка звучить наступним чином: «Є дві ймовірності: або ми одні у Всесвіті, або ні. І обидві однаково лякають». На даний м...
Ми передбачаємо затемнення вже 2000 років. Але як?
Уявіть собі: ви людина давнину, який-небудь неандерталець, а ваше вірне сонце раптово і несподівано потемніло. Ви налякані. Ви думаєте: «Що, якщо воно ніколи не повернеться? Чим ми прогнівили бого... предків? О, а ось він і поверн...
Гряде революція в космічному будівництві
Одна компанія тільки що зробила революційне досягнення, яке так несправедливо мало хто помітив. Вона успішно використовувала 3D-принтер в екстремальних умовах, близьких до космічних, і в середовищі практично повного вакууму надрук...
NASA: «Ми постараємося добути кисень з атмосфери Марса»
Пілотований політ до Марса стане самим амбітним космічним проектом цього покоління, але рівно до того моменту, як ми не висадимо людей на Червону планету. Такий сміливий крок вимагає самої суворої підготовки. По-перше, необхідно п...
Маску на замітку: стан дахів можна оцінити з супутників
Не сказати, що люди часто думають про дахах, хоча ця частина будинку для всіх досить важлива. Як визначити, що саме ваша дах потребує ремонту? Взяти драбину, видертися на будинок, а потім почати огляд. Ще можна просто найняти ремо...
Альтернативні теорії: як з'явилася Луна?
13 грудня 1972 року астронавт «Аполлона-17» Гариссон Шмітт підійшов до валуну в море Спокою на Місяці. «У цього валуна є своя маленька доріжка, що веде прямо до пагорба», повідомив він своєму командирові Юджину Сернану, відзначивш...
Космічні зонди «Вояджеры» несуть небезпеку людству?
Сорок років тому людство відправило в космос дві карти розташування Землі. Копії цих карт були закріплені на обшивці двох ідентичних космічних зондів «Вояджерів», запущених в кінці 70-х років. Зараз вони є найбільш віддаленими від...
Примітка (0)
Ця стаття не має коментарів, будьте першим!