У планетарній системі, близькій до галактичного ядра, чи можна було б побачити надмасивну чорну діру?


20

Я розумію, що випромінювання на планетах поблизу центру галактики робить життя на цих планетах майже неможливим, і що не можна по-справжньому "побачити" чорну діру. Однак, якби ви могли стояти на поверхні планети, яка обертається зіркою поблизу або в межах галактичного ядра, чи могли б ви теоретично подивитися в небо і побачити відсутність світла / зірок, що вказувало б на розташування центральної надмасивної чорної діри?

Чи було б це занадто далеко, щоб побачити, перешкоджений сміттям, або занадто малий, щоб помітити?

space 

1
Я не думаю, що радіація не виключає життя, навіть віддалено

У фільмі Interstellar вони висловлюють думку про те, що накопичувальне кільце навколо чорної діри може бути досить гарячим, щоб виділяти світло. Я не розумію, як це працює, оскільки чорна діра повинна висмоктувати рівномірне світло, але, можливо, це тому, що диск знаходиться тільки поза його горизонтом подій? У будь-якому випадку, це може дати вам кілька ідей. О, L Dutch дає вам цю відповідь нижче.

Відповіді:


30

Якщо чорна діра активна, тобто вона все ще захоплює речовину з навколишнього, у неї буде великий накопичувальний диск навколо, що є єдиним способом розвіяти кутовий імпульс для речовини, що потрапляє в неї.

В результаті цього розсіювання вся матерія нагріється і випромінює радіацію. Цей диск буде досить великим і, таким чином, добре видно як яскравий об’єкт на небі.

На цій сторінці показано зображення, зняте Хабблом такого диска: диск навколо чорної діри

Точно кажучи тоді, чорну діру безпосередньо не можна побачити, оскільки її погляд буде охоплений яскравим випромінюванням диска.

Однак наявність диска дозволить спостерігати за чорною дірою завдяки її гравітаційному ефекту.


9

Ви не могли бачити це як чорний пластир у небі, тому що він занадто малий. Це лише 17-кратний радіус нашого Сонця, що, звичайно, ви не можете бачити як диск навіть із зовнішніх ділянок нашої власної Сонячної системи. Те, що ви могли легко побачити, - це значно більша площа світла та іншого випромінювання від потрапляння в нього речовини.


8

Існує річ, яка називається гравітаційним лінзуванням, а це означає, що світло, що виходить з-за чорної діри, буде нахилятися до неї, і оскільки галактичне ядро ​​має безліч зірок, можливо, замість чорної плями на небі ви побачите велике скупчення світла в і навколо положення чорної діри.

Я не впевнений, наскільки буквальне "лінзування", тому я не знаю, чи є фокус, заснований на силі тяжіння та енергії світла, і чи не має значення, де знаходиться планета з цього фокусного пункту.

http://www.cfhtlens.org/public/what-gravitational-lensing (google надасть більше посилань, якщо шукати його)


8
Він працює як власне сферичні лінзи. І ви можете побачити це в Міжзоряні Нолана . Чорна діра у фільмі була розроблена та відображена відповідно до найновіших знань з астрофізики за допомогою самого Кіппа Торна.
Ренан

1
@Renan це те, що це було? Мені було цікаво, чому навколо нього виник ореол. На це питання відповіли, ніж ви. :)
Справжній тонкий

5
@RealSubtle Вони насправді «виявили» цей ореол завдяки своїм вдосконаленим зусиллям з надання. Ніхто насправді цього не очікував, але коли вони включили всі номери в моделювання і сказали йому зробити це, все було, і після перевірки математики знову і знову вони зрозуміли, що це насправді повинно з'явитися таким чином у реальному житті. Ми просто не маємо достатньо чіткого виду, щоб спостерігати за ним безпосередньо.
подяка

4

Хмара веселка.

Джерелом випромінювання з чорних дір є спіраль, що спіралізується в чорну діру, нагріваючись, коли вона "падає" і звільняє свою гравітаційну потенційну енергію. Знову ж таки, це випромінювання чорного тіла, але цього разу звичайний вид: чим гарячіші випромінювачі, тим коротша довжина хвилі. Це випромінювання надходить поруч із чорною дірою, а не з самої ями.

/physics/24958/how-can-a-black-hole-emit-x-rays

Рентгенівські промені надходять від гарячого газу, який обертається навколо чорної діри в накопичувальному диску. По мірі руху орбіти газу магнітні напруги призводять до втрати енергії та кутового імпульсу, тим самим повільно спіралюючись до чорної діри. Орбітальна енергія перетворюється на теплову енергію, нагріваючи газ до мільйонів градусів, тож вона випромінює чорне тіло в рентгенівській смузі.

Як тільки газ наближається до декількох разів до радіусу горизонту, він занурюється у чорну діру, тож хоча деякі рентгенівські випромінювання ще можуть вирватися безпосередньо перед горизонтом, більшість випромінюється назовні.

Телескопи для виявлення чорних дір шукають найенергійніші промені, які випромінюються з найбільш гарячих ділянок газу, найближчих до отвору. Ми не можемо стояти на планеті і дивитися вгору і бачити рентгенівські знімки. Але врахуйте: якщо є дуже гарячий газ, поруч з ним менше гарячого газу, а поруч з тим газом, який є менш гарячим. Чим крутіше чорне тіло, тим довша хвиля випромінювання. Десь у цій прогресивно більш прохолодному хмарі знаходиться газ, який випромінює випромінювання на видимій довжині хвилі.

Я тут запевняю, що поступова зміна температури цієї хмари, оскільки вона прогресивно віддаляється від найгарячішого внутрішнього газу, повинна поступово змінювати випромінювані частоти. Перше видиме світло було б у дальньому фіолетовому, найближчому до отвору. Це буде оцінюватись через блюз та зелень далі, а потім червоніти в самій прохолодній частині хмари.

Це прогнозування має бути справедливим не лише для чорних дір, але і для будь-якої хмари газу, нагрітої зсередини. А тепер погляньте ... ось ми.

туманність веселки https://www.space.com/12051-bright-nebula-photo-supergiant-star-betelgeuse.html

Хмара веселки чорної діри буде симетричнішою, ніж ця. Зірка викидає цей матеріал вольово-невольно, але отвір всмоктує газ, тож це буде симетрична спіраль.



Питання стосується надмасивних чорних дір, які не випромінюють випромінювання Хокінга, тому нічого з цього не має значення.
Майк Скотт

@ Майк Скотт: Погляньте на сміливий заголовок "Ви можете побачити високоенергетичні рентгенівські / гамма-промені від газових хмар, пов'язаних з чорною дірою". Можливо, ти пропустив це вперше.
Вілк

@Willik Питання також не в цьому; він запитує, чи можна було побачити відсутність світла та зірок. Ви можете відредагувати це, щоб насправді відповісти на поставлене питання, видаливши перший розділ і перетворивши другу частину на негативну відповідь, вказавши, що буде світло, а не відсутність світла.
Майк Скотт

@Mike Scott: ти маєш рацію; він конкретно розпитував про брак світла, а не про виявлення загалом. Що ж, я щось навчився читати. Я підправлю цю відповідь.
Вілк

Також зауважте, що ваше фото Betelgeuse було зроблено в інфрачервоній смузі, тому кольори підроблені.
PM 2Ring
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.