Poll dubh nua Goldilocks

Léaráid ildaite de línte lúbtha ag dul timpeall ar réad idir réalta gheal agus an Domhan.

Ba chóir go mbeadh poill idirmheánacha mais dubh, níos mó ná na cinn a fhoirmítear ó réaltaí aonair - ach níos lú ná na cinn sár-lárnacha ag lár réaltraí - go teoiriciúil. Anois deir réalteolaithe gur aimsigh siad ceann trí apléasctha gáma-ghabhí selionsa imtharraingtheag an bpoll dubh. Sa léaráid seo, léirítear an pléasctha gáma-gha ar dheis. Tá an poll mór dubh sa lár ag gníomhú mar lionsa, .ilúbthachta solaisón bpléasc gáma-gha. Íomhá trí Carl Knox / OzGrav /Ollscoil Melbourne.


Anpoll dubh idirmheánach-maisan nasc atá in easnamh idir dhá chineál eile poill dhubha -supermassivecinn ag leá ag lár réaltraí - aguspoill dhubha stellar, a fhoirmítear go minic saimplosionsa tharlaíonn nuair a phléascann réaltaí ollmhóra marsupernovae. Creideann réalteolaithe ansinchóirbíodh go leor poill dhubh mheánmhéide thart, ach ba dheacair iad a aimsiú. An tseachtain seo, áfach, d’fhoilsigh réalteolaithe fionnachtain nua de pholl dubh “goldilocks” a bhí á lorg le fada - gan a bheith mór go leor chun a bheith lipéadaithe supermassive, gan a bheith beag go leor chun a rangú mar ghnáthpholl dubh stellar - le mais 55,000 grian. Titeann mais an phoill dhubh seo leath bealaigh idir an dá chineál eile.

Na réalteolaithefoilsithea bhfionnachtain sapiar-athbhreithnithedialannRéalteolaíocht an Dúlraar 29 Márta, 2021.


Tá clú ar phoill dhubha as gach rud a théann ró-ghar a chaitheamh, solas san áireamh. Ach, go meafarach, d’fhéadfadh an fhionnachtain seo de pholl dubh idirmheánachchaill solasar mhórcheist réalteolaíoch: Conas a fhoirmítear poill dhubha supermassive? RéalteolaíJames Paynterin Ollscoil Melbourne is príomhúdar an staidéir. Dúirt sé i aráiteas:

Cé go bhfuil a fhios againn go luíonn na poill dhubha supermassive seo i gcroíthe an chuid is mó de na réaltraí, mura bhfuil gach réaltra iontu, ní thuigimid conas is féidir leis na behemoths seo fás chomh mór laistigh d’aois na cruinne.

Ní furasta poill idirmheánacha dubha a urramú. Ní bhíonn pléascadh mór supernova os a gcomhair, mar is minic a bhíonn poill dhubha stellar. Chomh maith leis sin, tá siad níos lú agus níos gníomhaí ná na poill dhubha supermassive, le níos lú tarraingt imtharraingthe chun ábhar cosmaí a thabhairt isteach go gléineachdiosca breisiúcháinis féidir a thabhairt faoi deara, mar shampla, agraidióX-ghatonnfhaid. Mar sin, chun poll dubh idirmheánach a fheiceáil, de ghnáth beidh ort na héifeachtaí a d’fhéadfadh a bheith aige ar a thimpeallacht a lorg.

Fear óg le gruaig dorcha fionn.

Is é an réalteolaí James Paynter in Ollscoil Melbourne príomhúdar staidéir a d'aimsigh poll dubh mais idirmheánach gan iarraidh. Íomhá tríJames Paynter.




Sa chás seo, fuair na réalteolaithe na poill idirmheánacha dubha trí rud atá suite i bhfad taobh thiar de a bhrath: na comharthaí ó apléasctha gáma-gha! Scaoileann pléascthaí gáma-gha flashes solais (codáin soicind go uair an chloig) ag na fuinneamh is airde (ghathanna gámasaspeictream leictreamaighnéadach).

Bhí an pléascadh gáma-gha áirithe seo leath soicind ar fhad. Ceaptar gur astaíonn dhá réalta chumasc é. Ach an rud a rinne speisialta breise é ná go raibh an astaíochtlionsa imtharraingthe, sa chaoi is nach bhfaca na réalteolaithe splanc an tsolais ón gatha-gha pléasctha uair amháin, achfaoi ​​dhó. Is é sin le rá, bhí “macalla” ag an bpléasc, is é sin le tabhairt do pholl dubh atá ina sheasamh ar bhealach na gathanna solais atá ag teacht isteach. Is é an rud a tharlaíonn ná go bhfuil an mhais go léir atá sa pholl dubh cumhachtach go leor chun an solas a phléascadh ón bpléasc agus é ag dul thart, sa chaoi is go bhfeiceann réalteolaithe an splanc céanna faoi dhó.

Ní amháin go bhfuil sé deacair poill dhubh idirmheánacha a bhrath ach is beag tuiscint atá ann faoi láthair faoin gcaoi ar cruthaíodh iad. Níl aon réalta amháin ann a d’fhéadfadh poll dubh trom a fhoirmiú riamh (i gcomparáid leis na cinn stellar). Smaoineamh amháin is ea gur bunaíodh iad sa Big Bang.Eric Thraneó Ollscoil Monash mhínigh:

D’fhéadfadh an poll dubh nua-aimsithe seo a bheith ina iarsma ársa - poll dubh primordial - a cruthaíodh go luath sna Cruinne sular cruthaíodh na chéad réaltaí agus réaltraí. D’fhéadfadh gurb iad na poill luatha luatha seo síolta na bpoll dubh sármhaith a mhaireann i gcroí na réaltraí inniu.


Teoiric eile is ea go bhféadfaidís foirmiú ó phoill dhubha stellar níos lú a itheann a mbealach suas i mais trí ábhar a chaitheamh ag teacht isteach ina mbealach de réir mar a théann am thart, nó a chumasc le poill dhubha stellar eile. Agus an tríú smaoineamh ná go n-imbhuaileann réaltaí ollmhóra i mbraislí dlúth stellar in imbhualadh ar foluain, agus go dtitfeadh táirge an imbhuailte ina pholl dubh idirmheánach ina dhiaidh sin.

Tá bealaí eile ann seachas lionsa imtharraingthe chun iarrthóirí idirmheánacha poll dubh a bhrath. Mar shampla, NASAtuairiscithein 2020 faoi pholl dubh idirmheánach den mhéid céanna, ag meáchan 50,000 maise dár ngrian, rud a d’fhág go raibh flare astaíochtaí X-gha tar éis réalta a bhí ró-ghar a bhaint óna chéile.

In 2019 d’aimsigh réalteolaithe comhartha tonn imtharraingthe (GW190521) ó dhá pholl dubh ag cumasc. Mar thoradh ar an gcumasc tá poll dubh níos ollmhór, a bhfuil a 142 maise gréine mar pholl dubh idirmheánach freisin.

Rachel WebsterDúirt ollamh in Ollscoil Melbourne, gur féidir le réalteolaithe dul chun cinn níos mó a dhéanamh i dtaighde ar éabhlóid na bpoll dubh. Dúirt sí:


Agus an t-iarrthóir nua poll dubh seo á úsáid againn, is féidir linn líon iomlán na n-earraí seo sa chruinne a mheas. Thuar muid go bhféadfadh sé seo a bheith indéanta 30 bliain ó shin, agus tá sé spreagúil sampla láidir a fháil amach.

Tríd an taighde seo, measann réalteolaithe go bhfuil an oiread agus 46,000 poill dubh mais idirmheánach i gcomharsanacht Bhealach na Bó Finne.

Bunlíne: Tá réalteolaithe tar éis poll dubh idirmheánach a bhrath - an nasc atá in easnamh idir cinn sármhaitheasa agus cinn bheaga stellar - trí lionsa imtharraingthe ó phléasc ga-ghama cúlra.

Foinse: Fianaise maidir le poll dubh mais idirmheánach ó phléasc gáma-gha le lionsa imtharraingthe

Trí Ollscoil Melbourne