Matyt, ta „pabaisos juodoji skylė“, kurią tyrinėtojai nustatė, nėra tokia monstriška. Bet klaidų radimas ir darbas jas ištaisyti, kaip mokslas veržiasi į priekį.
Neseniai atliktame tyrime (recenzuotas tyrimas, paskelbtas lapkričio 27 d.) Mokslininkų komanda pranešė apie dvejetainės sistemos LB-1 atradimą, kurioje yra žvaigždė ir, remiantis išvadomis, juodosios skylės palydovas, 70 kartų didesnis už masę mūsų saulės. Tai buvo pagrindinė naujiena, paprastai žvaigždžių masės juodosios skylės (juodosios skylės, susidariusios dėl žvaigždės gravitacinio griūties) yra mažiau nei pusė tų masyvių. Tačiau nors tyrimas, kuriam vadovavo Jifeng Liu iš Kinijos mokslų akademijos Nacionalinės astronomijos observatorijos (NAOC), buvo įdomus, jis taip pat buvo neteisingas.
Šią savaitę pasirodė trys nauji dokumentai, kuriuose buvo pakartotinai išnagrinėti Liu tyrimo rezultatai. Šie tyrimai teigia, kad LB-1 juodoji skylė iš tikrųjų nėra tokia masinė.
Keistos juodosios skylės
Žvaigždžių masės juodosios skylės paprastai atpažįstamos pagal ryškias rentgeno spinduliuotės emisijas, susidarančias dujoms, kurias daiktai sugauna arba įtraukia iš savo palydovų žvaigždžių. Bet juodoji skylė, pastebima LB-1, „nesikiša“; Kitaip tariant, jis neišskiria dujų iš savo žvaigždės, todėl jų negalima rasti sklindant spinduliuotei. Mokslininkai mano, kad tokio tipo juodųjų skylių Visatoje yra daug, tačiau kadangi šiuos objektus sunku pastebėti, keletas stebėjimų parodo, kiek jų gali būti.
Taigi, norint nustatyti, ar sistemoje yra juodoji skylė, Liu komanda turėjo surasti ir ištirti objektą netiesiogiai, stebint sistemos žvaigždės Doplerio poslinkį ir giliai raudoną spinduliuotės liniją.
Pagal Doplerio reiškinį, link Žemės judantys objektai atrodo mėlyni, nes šviesos bangos ilgiai tampa vis trumpesni, o raudoni - tolstant nuo mūsų, nes bangų ilgiai ilgėja. Emisijos linija, vadinama H-alfa emisijos linija, yra spektro linija arba tamsi linija spektre. Spektrinės linijos dažnai naudojamos atomams ar molekulėms identifikuoti, o šią specifinę liniją sukuria vandenilio elektronai. „Liu“ komanda baigė savo darbą laikydamasi prielaidos, kad ši linija eina iš akcento disko aplink juodąją skylę.
Išmatuodami Doplerio poslinkio pokyčius, tyrėjai galėjo nustatyti objektų greitį, taigi ir jų masę. „Jei žvaigždė ir kompanionas įsibėgėtų tuo pačiu greičiu, tai reikštų, kad jie turi tą pačią masę, o jei vienas įsibėgėtų daug mažiau, jis būtų daug sunkesnis“, - Kalifornijos universiteto Berkeley astronomijos doktorantė Kareem El-Badry , sakė viena iš trijų šių rezultatų analizuojančių darbų bendraautorė. Taigi, išmatuodama juodosios skylės, sklindančios iš juodosios skylės, judėjimą (Liu komandos manymu), Liu komanda nustatė, kad juodosios skylės greitis turi reikšti, kad ji yra ypač masyvi žvaigždžių masės juodosios skylės atveju.
Jei emisija iš tikrųjų kilo iš juodosios skylės ir juda, kaip jie pranešė, tai iš tikrųjų reikštų, kad sistemoje yra nepaprastai masyvus objektas, - paaiškino El-Badry.
Pagrindinė šios išvados problema? Pasirodo, kad ši emisijos linija, kurios judėjimas buvo pagrindinis siūlomo ultramasyvaus objekto įrodymas, nebuvo vingiuota. Tiesą sakant, tai visai nejudėjo, rasta naujuose dokumentuose, kuriuose nagrinėjamos Liu komandos išvados.
Drąsus ieškinys
Galbūt girdėjote pastarųjų porų savaičių kalbą apie „neįmanomą“ 70 saulės masės juodąją skylę. Šiandienos šalto vandens dozėje mes tvirtiname, kad duomenys buvo klaidingai interpretuojami, ir nėra jokių įrodymų apie neįprastai masinį BH. 1 / https://t.co/hWLhvaFK1F pic.twitter.com/FoEPifPegc 2019 m. Gruodžio 10 d.
Teiginys apie keistai masyvios juodosios skylės atradimą pirmiausia El-Badry'į sukrėtė kaip keistą, nes tokio tipo juodosios skylės niekada anksčiau nebuvo pastebėta su tokia mase. „Mano pirmoji mintis, kai pasirodė popierius, yra toks drąsus tvirtinimas, kad įrodymai bus tikrai geri“, - „Space.com“ sakė El-Badry. "Jūs visada turėtumėte būti atviri, tačiau šiuo atveju ieškinys buvo neabejotinai nepaprastas, o įrodymai buvo šiek tiek niūresni".
Pagrindinė problema, kurią nustatė El-Badry, buvo ta, kad išmetimo linija tik juda; tai iš tikrųjų nebuvo wiggling.
El-Badry ir Eliotas Quataertas, UC Berkeley astronomijos ir fizikos profesorius, paskelbė jų analizę pirmadienį (gruodžio 9 d.) į išankstinio spausdinimo serverį „arXiv“. Jų darbas taip pat buvo pateiktas publikavimui žurnale „The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“.
Trūksta absorbcijos linijos
Taigi, kaip išmetamųjų teršalų linija gali tik „judėti“? Na, taip nutiko, kad atsidūrė ant absorbcijos linijos, kuri sukūrė iliuziją.
Norėdami suprasti iliuziją, pirmiausia turite žinoti, kas yra absorbcijos linija. Išoriniai atmosferos sluoksniai, supantys žvaigždes, naudojami kaip sugerianti medžiaga, sugerianti iš žvaigždės sklindančią šviesą. Taigi, kai tyrėjai tyrinėja iš žvaigždžių sklindantį šviesos spektrą, jie gali pamatyti absorbcijos linijas, kurias sukuria atmosferos atomai, pereinantys tarp atominių būsenų.
Su žvaigžde LB-1 buvo absorbcijos linija, „paslėpta“ prie emisijos linijos, sakė El-Badry. Tokia padėtis gali sukurti iliuziją, kad išmetamųjų teršalų linija juda, ir atsiranda Doplerio poslinkis, kurį El-Badry ir kitų dokumentų mokslininkai paaiškino ir parodė tyrimuose. Tiesiog atimdami absorbcijos liniją iš išmetamųjų teršalų linijos matavimų, El-Badry ir Quataert, kurie tyrimui naudojo tuos pačius duomenis kaip ir Liu komanda, nustatė, kad išmetamųjų teršalų linija visai nejuda.
Neatmesdamas šios emisijos, Space Tdd Thompson, Ohajo valstijos universiteto astronomijos katedros profesorius, nedalyvavęs nė viename iš šių dokumentų, paaiškino Space.com, yra dvi galimos interpretacijos. Arba antrasis sistemos objektas yra daug masyvesnis nei bet kada pastebėtas (daugiau nei 70 saulės masių), arba, daug labiau tikėtina, kad LB-1 gali būti vidutinio dydžio juodoji skylė, o emisijos linija eina iš kažkur kitur, sakė Thompsonas.
"Kažkas ten yra. Tiesiog tai greičiausiai yra tik eilinė žvaigždžių masės juodoji skylė", - „Space“ pasakojo „JackThe Fartyrty“, Niujorko Amerikos gamtos istorijos muziejaus vyresnioji mokslininkė ir „StarTalk Radio“ bendražygė. .com. Faherty nedalyvavo nė viename iš šių dokumentų.
Kadangi taršos linija greičiausiai nėra iš juodosios skylės, tyrėjai negali gauti ypač tikslaus juodosios skylės masės įvertinimo. Tačiau El-Badry komandos analizė rodo, kad juodoji skylė greičiausiai yra nuo 5 iki 20 saulės masių, o tai, kaip jie aprašė savo dokumente, „atrodo patikimiausia“.
Atradimas ... pakrikęs?
Išėjo du papildomi dokumentai, kuriuose taip pat nagrinėjami Liu komandos teiginiai. Vienas, tyrimas, kuriam vadovavo Naujosios Zelandijos teorinis astronomas J.J. Eldridžas, kuris buvo paskelbtas „arXiv“, teoriškai įvertino sistemą. To tyrimo tyrėjai imitavo didelę įvairių rūšių dvejetainių sistemų biblioteką, norėdami išsiaiškinti, ar mokslininkai galėjo rasti dvejetainį kompiuterį, kuris atitiktų LB-1 duomenis. Jie rado keletą galimų, bet nė vieno su 70 saulės masės juodųjų skylių.
Kitas tyrimas, taip pat išleistas „arXiv“, vadovaujamas Michailo Abdul-Masih iš Belgijos KU Leuven universiteto astronomijos instituto, laikėsi panašaus požiūrio į El-Badry's. Tačiau vietoj to, kad naudotų tuos pačius duomenis kaip ir Liu komanda, šie tyrėjai, naudodami skirtingą teleskopą, surinko savo dvejetainės sistemos spektrą. Jie taip pat atliko modeliavimą, kurio metu padėjo absorbcijos liniją po išmetamųjų teršalų linija, norėdami išsiaiškinti, ar išmetimas judėjo taip, kaip LB-1. Atlikdami šiuos modeliavimus, Abdul-Masih komanda nustatė, kad linija iš tikrųjų judėjo pirmyn ir atgal, pateikdama papildomų įrodymų, kad emisijos linija sistemoje atrodo tik kaip judanti.
LB-1 išpirkimas
„Tai atrodė šiek tiek per daug įdomu, kad būtų tiesa“, - sakė Faherty. Tačiau, pridūrė ji, „tai taip pat ir mokslo progresas“.
Faherty pabrėžė, kad "šitaip nesiseka įvykti. ... Tai tiesiog ankstesnio rezultato pataisa ... Gerai, kad turime tokią situaciją", - pridūrė ji. "Mokslas progresuoja ir juda į priekį".
Šie tolesni tyrimai pateikė įrodymų, kad LB-1 antrinis objektas iš tikrųjų nėra ultravioletinė, ultramassive juodoji skylė. Vis dėlto tai vis dar yra nepaprastai įdomus objektas, kurį verta studijuoti toliau, sakė El-Badry.
Kadangi pirminiam tyrimui buvo skirta tiek daug dėmesio, įskaitant ir šiuos paskesnius tyrimus, padidėjo susidomėjimas LB-1 sistemos ir panašių sistemų tyrimais.
Identifikuodami ir studijuodami nesąveikaujančias juodąsias skyles, tokias, kaip su LB-1 susijusias, mokslininkai gali sužinoti daugiau apie šiuos neįmanomus objektus. Sakoma, kad jie yra paplitę kosmose, juos sunku pastebėti, nes jie nesukelia ryškių rentgeno spindulių.
„Labai įdomus laikas eiti ieškoti šių nesąmoningų juodųjų skylių. Jie tikrai rado labai įdomią sistemą“, - sakė Thompsonas. Jis teigia, kad „ten, kur nėra aktyvių dviejų komponentų sąveikos, neturi būti juodųjų žvaigždžių dvejetainių skylių“, - pridūrė jis.
Be to, gali būti įdomu, jei mokslininkai toliau tiria, iš kur tiksliai H-alfa emisijos linija. „LB-1“ nagrinėjantys dokumentai leidžia manyti, kad „tai gali būti klinikinė medžiaga, tačiau tai yra nedidelė paslaptis. Gerai, kad kažkokia paslaptis yra susijusi su rezultatu“, - sakė Faherty.
„Space.com“ kreipėsi į Liu komandą norėdamas pakomentuoti, o Liu teigė, kad „Mes rašome dokumentą, kad išspręstume visas šias problemas“. Jis pridūrė, kad jo komanda tikisi, kad tas popierius bus išleistas kažkada kitą savaitę.
- Kas yra juodos skylės?
- „Juodosios skylės“ viktorina: kaip gerai tu žinai keisčiausius gamtos kūrinius?
- Eureka! Mokslininkai pirmą kartą fotografuoja juodą skylę
