Để tìm một mô hình chung cho chuẩn tinh (và người đồng đội họ của chúng, AGN), trước hết hãy liệt kê các đặc điểm chung mà công ty chúng tôi đã mô tả — cùng thêm một số điểm sáng mới:
Chuẩn tinh cực kì mạnh mẽ, vạc ra ánh nắng bức xạ nhiều năng lượng hơn tất cả các ngôi sao 5 cánh trong vũ trụ của chúng ta cộng lại.Chuẩn tinh khôn cùng nhỏ, có size bằng Hệ khía cạnh Trời của họ (đối với những nhà thiên văn học, kích thước đó thực sự nhỏ!).Một số chuẩn chỉnh tinh được quan giáp thấy đang phun ra những cặp tia phản lực thẳng với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng, trong một chùm tia hẹp, tới khoảng cách xa hơn cả các dải ngân hà mà bọn chúng cư trú. Phiên bản thân phần nhiều luồng này là nguồn sự phản xạ vô tuyến đường và gamma bạo gan mẽ.Bởi vày các chuẩn chỉnh tinh chế tạo ra tương đối nhiều năng lượng xuất phát từ một khu vực nhỏ tuổi như vậy, chúng không thể được cung ứng năng lượng bởi phản ứng tổng phù hợp hạt nhân như những ngôi sao; chúng buộc phải sử dụng một số trong những quy trình hiệu quả hơn nhiều.Như họ sẽ thấy ở đoạn sau của chương này, các chuẩn chỉnh tinh thông dụng hơn đôi lúc vũ trụ còn non trẻ hơn so với ngày nay. Điều đó tức là chúng phải rất có thể hình thành trong tầm một tỷ năm trước tiên sau khi vũ trụ ban đầu giãn nở.Bạn đang xem: Mặt tròn lắm lỗ đen sì
Những fan hâm mộ đang phát âm tài liệu này thực tế ở một vị trí xuất sắc hơn nhiều so với các nhà thiên văn học, những người dân đã mày mò ra chuẩn chỉnh tinh, vào trong những năm 1960 nhằm đoán năng lượng của chuẩn chỉnh tinh. Đó là chính vì ý tưởng đặc biệt quan trọng trong vấn đề giải câu đố này tới từ những quan gần cạnh về các lỗ black mà bọn họ đã đàm đạo trong chương Lỗ đen và Không thời gian cong. Vấn đề phát hiển thị lỗ đen khối lượng sao thứ nhất trong hệ nhị phân Cygnus X-1 được chào làng vào năm 1971, vài năm sau khoản thời gian phát hiển thị các chuẩn chỉnh tinh. Bằng chứng rằng tất cả một lỗ đen vị trí trung tâm Thiên hà của bọn họ thậm chí còn lộ diện muộn hơn. Trở về khi những nhà thiên văn học lần đầu tiên bước đầu cố gắng tìm hiểu thứ gì đang cung ứng năng lượng cho các chuẩn chỉnh tinh, thì lỗ đen chỉ đơn giản là giữa những dự đoán kỳ lạ rộng của thuyết tương đối rộng vẫn đang chờ được liên kết với trái đất thực.
Nó chỉ là bởi chứng về sự tồn tại của những lỗ đen được tích lũy trong vô số thập kỷ, bạn ta càng thấy rõ rằng chỉ có những lỗ black siêu béo mới hoàn toàn có thể giải thích toàn bộ các tính năng quan gần cạnh được của chuẩn tinh và AGN. Như chúng ta đã thấy trong ngoài trái đất Milky Way, thiên hà của chúng ta có một lỗ đen chính giữa và tích điện được vạc ra xuất phát từ 1 vùng trung trung tâm nhỏ. Tuy vậy lỗ black của chúng ta không có trọng lượng hoặc năng lượng bằng những lỗ đen chuẩn tinh, mà lại cơ chế cung ứng năng lượng cho việc đó là tương tự. Các minh chứng hiện cho biết rằng phần lớn — và chắc rằng là tất cả — các thiên hà hình elip và tất cả các vũ trụ xoắn ốc bao gồm khối phình phân tử nhân đều phải có lỗ đen ở trung ương của chúng. Lượng tích điện do vật chất phát ra ngay gần lỗ đen phụ thuộc vào hai yếu tố: trọng lượng của lỗ đen và lượng đồ chất lâm vào tình thế đó.
Nếu một lỗ black có trọng lượng bằng một tỷ khía cạnh Trời (109 MSun) đang tích tụ (tập hợp) trong cả với một lượng đồ gia dụng chất bổ sung cập nhật tương đối khiêm tốn — đưa sử là khoảng 10 MSun tưng năm — thì (như chúng ta sẽ thấy) nó có thể tạo ra nhiều năng lượng trong quá trình này như 1 nghìn thiên hà bình thường. Điều này đủ nhằm tính tổng tích điện của chuẩn chỉnh tinh. Nếu cân nặng của lỗ đen nhỏ dại hơn một tỷ trọng lượng Mặt trời hoặc vận tốc bồi tụ thấp, thì lượng tích điện phát ra gồm thể nhỏ dại hơn nhiều, như trường vừa lòng của Ngân Hà.
LIÊN KẾT ĐỂ HỌC
Xem đoạn phim mô tả của người nghệ sỹ về vật chất tích tụ bao quanh một lỗ black siêu lớn.
Bằng bệnh quan sát cho các lỗ đen
Để minh chứng rằng một lỗ black tồn tại ở vị trí chính giữa của một thiên hà, chúng ta phải chứng tỏ rằng có một khối lượng quá lớn được nhồi nhét vào trong 1 thể tích nhỏ tuổi đến mức không tồn tại vật thể thông thường nào — như các ngôi sao lớn hoặc những cụm sao — rất có thể giải mê say được (cũng như cách bọn họ đã phân tích đối với lỗ đen trong Ngân Hà). Bọn họ đã biết từ những quan giáp (được bàn thảo trong chương Lỗ black và Không thời gian cong) rằng một lỗ black bồi tụ được bao quanh bởi một đĩa bồi tụ lạnh với khí và bụi xoáy bao phủ lỗ đen trước khi nó rơi vào.
Nếu chúng ta giả định rằng năng lượng phát ra bởi chuẩn chỉnh tinh cũng được tạo ra do đĩa bồi tụ nóng, thì như họ đã thấy trong phần trước, kích thước của đĩa phải được xem theo thời hạn năng lượng chuẩn tinh vậy đổi. Đối với chuẩn chỉnh tinh, sự phát xạ trong ánh nắng nhìn thấy biến đổi theo thang thời hạn điển hình từ bỏ 5 mang lại 2000 ngày, góp giới hạn kích cỡ của đĩa này vào trong không ít ngày tia nắng đó.
Trong dải tia X, các chuẩn chỉnh tinh còn đổi khác nhanh hơn, vì chưng vậy đối số thời gian dịch chuyển của ánh nắng cho bọn họ biết rằng bức xạ năng lượng cao rộng này được tạo thành trong một vùng thậm chí còn nhỏ dại hơn. Vị đó, khối lượng xung xung quanh đĩa bồi tụ đã xoáy bắt buộc được số lượng giới hạn trong một không khí thậm chí còn nhỏ tuổi hơn. Nếu như cơ chế chuẩn tinh liên quan đến một khối lượng lớn, thì đồ thể thiên văn duy nhất rất có thể giam giữ vô cùng nhiều khối lượng trong một không gian rất nhỏ đó chỉ có thể là một lỗ đen. Trong một trong những trường hợp, hóa ra tia X được phạt ra xuất phát từ 1 vùng có kích cỡ chỉ vội vài lần kích thước của chân trời sự khiếu nại lỗ đen.
Sau đó, thử thách tiếp theo sau là "cân" khối lượng trung chổ chính giữa này trong một chuẩn tinh. Vào trường hợp ngoài hành tinh của bọn chúng ta, công ty chúng tôi đã sử dụng các quan tiếp giáp quỹ đạo của các ngôi sao sáng rất ngay gần trung trung khu thiên hà, cùng rất định quy định thứ bố của Kepler, để ước tính cân nặng của lỗ đen trung trung ương (Ngân Hà). Vào trường vừa lòng các ngoài hành tinh xa xôi, họ không thể đo hành trình của các ngôi sao 5 cánh riêng lẻ, nhưng chúng ta cũng có thể đo vận tốc quỹ đạo của chất khí vào đĩa bồi tụ đang quay. Kính viễn vọng không gian Hubble quánh biệt cân xứng với trách nhiệm này vị nó vị trí vùng lu mờ của thai khí quyển Trái Đất và hoàn toàn có thể thu được quang phổ vô cùng gần cùng với vùng trung trung tâm sáng của các ngoài hành tinh hoạt động. Hiệu ứng Doppler tiếp đến được thực hiện để đo tốc độ hướng vai trung phong của đồ gia dụng chất quay quanh quỹ đạo và từ đó suy ra tốc độ mà nó vận động xung quanh.
Một vào những thiên hà đầu tiên được nghiên cứu bằng Kính viễn vọng không gian Hubble vẫn là ngoài hành tinh yêu thích hợp của chúng ta, thiên hà elip đẩy đà M87. Hình ảnh của Kính viễn vọng không gian Hubble cho thấy thêm có một đĩa khí nóng (10.000 K) xoay quanh trung ương của M87 (Hình 27.8). Thật kinh ngạc khi kiếm tìm thấy khí lạnh trong một ngoài hành tinh elip do loại dải ngân hà này thường không tồn tại khí với bụi. Nhưng khám phá này cực kì hữu ích để xác minh sự lâu dài của lỗ đen. Các nhà thiên văn học đã đo sự di chuyển Doppler của những vạch quang quẻ phổ bởi khí này phát ra, kiếm tìm ra tốc độ quay của nó và sau đó sử dụng vận tốc để tính khối lượng phía bên trong đĩa — vận dụng định giải pháp thứ bố của Kepler.
Hình 27.8 dẫn chứng cho một Lỗ black ở vai trung phong M87. (a) Đĩa khí xoáy sinh hoạt bên nên được phân phát hiện vị trí trung tâm của vũ trụ elip to con M87 bởi Kính viễn vọng không khí Hubble. Những quan gần cạnh được tiến hành ở các phía đối lập của đĩa cho biết một mặt đang tiến về phía bọn họ (các gạch quang phổ bị di chuyển xanh vì hiệu ứng Doppler) trong những khi phía kia sẽ lùi lại (các vén bị dịch chuyển đỏ), một dấu hiệu ví dụ rằng đĩa vẫn quay. Vận tốc quay khoảng chừng 550 km một giây hoặc 1,2 triệu dặm một giờ. Vận tốc quay cao vì vậy là bằng chứng cho thấy có một lỗ đen rất lớn ở tâm M87. (b) vào khoảng thời gian 2019, kính viễn vọng Chân trời Sự kiện, một liên kết kinh doanh hợp tác giữa những kính viễn vọng vô tuyến đường trải rộng rãi hành tinh của bọn chúng ta, đã có thể tạo ra hình ảnh vô tuyến đầu tiên về “bóng” của lỗ black M87 bên trên đĩa bồi tụ bao bọc nó. Ảnh này được chụp bởi sóng vô con đường nên màu sắc là tùy ý. Láng tối lớn gấp khoảng tầm 2 ½ lần chân mây sự kiện của lỗ đen siêu khối lượng. (ảnh (a): sửa đổi quá trình của Holland Ford, STSc
I / JHU; Richard Harms, Linda Dressel, Ajay K. Kochhar, Applied Research Corp; Zlatan Tsvetanov, Arthur Davidsen, Gerard Kriss, Johns Hopkins; Ralph Bohlin, George Hartig , STSc
I; Bruce Margon, Đại học tập Washington sống Seattle; NASA; ảnh (b): sửa đổi các bước của Đài quan liền kề phía phái nam châu Âu (ESO), hợp tác và ký kết với viễn kính Chân trời Sự kiện)
Các ước tính hiện đại cho thấy thêm có một khối lượng ít tốt nhất 3,5 tỷ MSun tập trung trong một vùng cực nhỏ tuổi ở chính tâm của M87. Khối lượng lớn vì thế trong nhân thể tích ko gian bé dại như vậy phải là một lỗ đen. Hãy dừng lại một chút cùng xem xét số lượng này: một lỗ đen duy nhất vẫn nuốt đầy đủ vật hóa học để tạo nên 3,5 tỷ ngôi sao y hệt như Mặt Trời. Rất ít phép đo thiên văn từng dẫn mang lại một tác dụng đáng kinh ngạc như vậy. Môi trường xung xung quanh của một lỗ black siêu trọng lượng như vậy hẳn là một môi trường xung quanh kỳ lạ.
Một ví dụ khác được bộc lộ trong Hình 27.9. Ở đây, họ thấy một đĩa vết mờ do bụi và khí phủ quanh một lỗ đen 300 triệu MSun tại chính giữa của một dải ngân hà hình elip. (Điểm sáng vị trí trung tâm được tạo thành bởi ánh nắng tổng thích hợp của các ngôi sao bị lực thu hút của lỗ đen kéo lại ngay sát nhau.) khối lượng của lỗ black một đợt tiếp nhữa được suy ra từ các phép đo tốc độ quay của đĩa. Khí trong đĩa đang chuyển động với vận tốc 155 km / giây ở khoảng cách chỉ 186 năm ánh sáng từ tâm của nó. Với lực kéo của cân nặng ở trung tâm, bọn họ dự đoán rằng toàn thể đĩa bụi có khả năng sẽ bị hố black nuốt chửng vào vài tỷ năm nữa.
Hình 27.9 Một dải ngân hà khác có Đĩa Lỗ đen. Hình hình ảnh chụp từ mặt đất cho thấy thêm một dải ngân hà elip mang tên NGC 7052 bên trong chòm sao hồ ly (Vulpecula), phương pháp Trái Đất ngay sát 200 triệu năm ánh sáng. Tại trung trung ương của ngoài trái đất (bên phải) là một trong những đĩa những vết bụi có đường kính khoảng 3700 năm ánh sáng. Đĩa quay như một chiếc vòng quay khổng lồ: khí sinh sống phần bên phía trong (cách trung ương 186 năm ánh sáng) quay bao quanh với tốc độ 155 km / giây (341.000 dặm / giờ). Từ những phép đo này cùng định quy định thứ ba của Kepler, rất có thể ước tính rằng đĩa sẽ quay xung quanh một lỗ black trung tâm có cân nặng bằng 300 triệu phương diện Trời. (ảnh: sửa đổi công việc của Roeland phường van der Marel (STSc
I), Frank C. Van den Bosch (Đại học tập Washington), NASA)
Nhưng liệu họ có phải chấp nhận lỗ đen là lời phân tích và lý giải duy duy nhất về đầy đủ gì nằm ở trung tâm của các thiên hà này? chúng ta cũng có thể đặt gì khác trong một không gian nhỏ dại như vậy ngoại trừ một lỗ đen khổng lồ? Sự sửa chữa thay thế là những ngôi sao. Mà lại để giải thích trọng lượng trong trung trung tâm của các dải ngân hà không gồm lỗ đen, bọn họ cần đặt ít nhất một triệu ngôi sao sáng vào một vùng có kích thước bằng Hệ phương diện Trời. Để phù hợp, bọn chúng sẽ chỉ bí quyết nhau 2 đường kính sao. Sự va chạm giữa các ngôi sao sẽ xảy ra mọi lúc. Và phần đông va đụng này vẫn dẫn đến sự hợp nhất của các ngôi sao, cùng rất nhanh chóng, một ngôi sao mập mạp duy độc nhất vô nhị mà bọn chúng hình thành vẫn sụp đổ thành một lỗ đen. Vày vậy, thực sự không có lối thoát: chỉ tất cả một lỗ black mới hoàn toàn có thể đặt trọng lượng lớn như vậy vào một không gian nhỏ như vậy.
Như bọn họ đã thấy trước đó, các quan sát lúc này cho thấy rằng toàn bộ các ngoài hành tinh có một vùng triệu tập hình cầu của các ngôi sao — hoặc các vũ trụ elip hoặc các vũ trụ xoắn ốc với những khối phình phân tử nhân (xem chương Các thiên hà) —đều có một trong những lỗ đen mập mạp này tại trung khu của chúng. Trong số đó có dải ngân hà xoắn ốc láng giềng của chúng ta, ngoài hành tinh Tiên con gái (Andromeda, M31). Khối lượng của đầy đủ lỗ đen trung trung ương này nằm trong tầm từ bên dưới một triệu đến ít nhất là 30 tỷ lần trọng lượng của mặt Trời. Một số trong những lỗ đen hoàn toàn có thể còn bự hơn, nhưng ước tính cân nặng có độ không chắc chắn là lớn và cần phải xác minh. Cửa hàng chúng tôi gọi hầu hết lỗ black này là “siêu khối lượng” để minh bạch chúng với phần lớn lỗ đen nhỏ hơn những hình thành khi một số ngôi sao bị tiêu diệt (xem chương Cái chết của các vì sao). Cho tới nay, các lỗ đen lớn nhất từ các ngôi sao 5 cánh — những lỗ đen được phát hiện nay qua sóng hấp dẫn do LIGO phát hiện nay — có khối lượng chỉ bằng khoảng chừng 40 lần khối lượng Mặt Trời.
Sản xuất tích điện xung quanh lỗ đen
Bây giờ, chúng ta có thể sẵn sàng giải trí với phát minh rằng những lỗ đen to con ẩn nấp trên trung trọng tâm của các dải ngân hà hoạt động. Nhưng bọn họ vẫn phải trả lời câu hỏi làm rứa nào một lỗ black như vậy hoàn toàn có thể chiếm trong số những nguồn tích điện mạnh tốt nhất trong vũ trụ. Như chúng ta đã thấy trong chương Lỗ đen và Không thời gian cong, bạn dạng thân một lỗ đen hoàn toàn có thể không vạc ra năng lượng. Bất kỳ năng lượng nào bọn họ phát hiện nay được từ bỏ nó phải đến từ vật hóa học rất gần lỗ đen, nhưng chưa phải từ bên phía trong chân trời sự kiện của nó.
Trong một thiên hà, một lỗ black trung trung khu (với lực lôi kéo mạnh của nó) đắm đuối vật hóa học - sao, bụi và khí - xoay quanh các vùng nhân đậm đặc. Vật hóa học này xoắn ốc về phía lỗ black đang tảo và tạo thành thành một đĩa vật chất bồi tụ bao bọc nó. Lúc vật hóa học xoắn ốc càng ngày càng gần lỗ đen, nó tăng tốc và bị nén, nóng lên đến mức nhiệt độ hàng ngàn độ. Vật hóa học nóng như vậy hoàn toàn có thể tỏa ra một lượng tích điện phi hay khi nó lâm vào tình thế lỗ đen.
Để thuyết phục phiên bản thân rằng rơi vào vùng có lực cuốn hút mạnh hoàn toàn có thể giải phóng một lượng khủng năng lượng, hãy tưởng tượng chúng ta thả một bạn dạng in của sách giáo khoa thiên văn của người tiêu dùng ra cửa ngõ sổ tại tầng trệt của thư viện. Nó đã tiếp đất với một giờ huỵch, và hoàn toàn có thể gây ra một cú va chạm khó tính khiến một nhỏ chim người yêu câu đơ mình, nhưng năng lượng giải phóng từ bỏ cú rơi của nó sẽ không lớn lắm. Hiện nay hãy có cùng một cuốn sách lên tầng mười lăm của một tòa công ty cao cùng thả nó xuống từ đó. Đối với ngẫu nhiên ai đứng bên dưới, “thiên văn học” rất có thể đột nhiên trở thành một công ty đề bị tiêu diệt người; khi cuốn sách rơi trúng, nó sẽ va chạm với tương đối nhiều năng lượng.
Việc thả những thứ trường đoản cú xa vào trong một lỗ black có trọng tải mạnh hơn nhiều sẽ hiệu quả hơn nhiều trong việc biến tích điện do sự lâm vào hoàn cảnh giải phóng thành các dạng năng lượng khác. Giống hệt như cuốn sách rơi xuống hoàn toàn có thể làm nóng ko khí, rung chuyển mặt đất hoặc tạo ra ra tích điện âm thanh có thể nghe thấy ở một khoảng cách nào đó, bởi vậy tích điện của vật hóa học rơi về phía lỗ đen rất có thể được chuyển đổi thành một lượng đáng kể phản xạ điện từ.
Những gì một lỗ black phải thao tác làm việc với ko phải là 1 cuốn sách giáo khoa, mà là những dòng khí cực mạnh. Nếu một khối khí rậm rạp di chuyển qua một hóa học khí loãng với vận tốc cao, nó sẽ nóng lên khi trầm lắng do ma sát. Lúc nó chạy chậm rãi lại, cồn năng (chuyển động) được gửi thành sức nóng năng. Hệt như một bé tàu vũ trụ trở về bầu khí quyển (Hình 27.10), khí mang lại gần lỗ đen sẽ nóng dần lên và chiếu sáng tại vị trí nó chạm chán khí khác. Nhưng khí này, khi nó cho gần chân mây sự kiện, đạt tốc độ bằng 10% vận tốc ánh sáng và không dừng lại ở đó nữa. Vày đó, nó trở đề nghị nóng hơn cùng nóng hơn rất nhiều so cùng với một con tàu vũ trụ, vốn chỉ đạt không thật 1500 K. Thật vậy, khí ngay sát một lỗ đen siêu trọng lượng đạt nhiệt độ khoảng 150.000 K, rét hơn khoảng tầm 100 lần đối với một tàu vũ trụ trở về Trái Đất. Nó thậm chí có thể nóng đến hơn cả - hàng ngàn độ - mang lại nỗi phát ra tia X.
Hình 27.10 Ma gần cạnh trong bầu khí quyển của Trái Đất. vào hình minh họa của nghệ sĩ này, chuyển động nhanh của tàu ngoài trái đất (viên nang tái nhập cư của thiên chức Apollo) qua bầu khí quyển nén và làm cho nóng bầu không khí phía trước nó, lần lượt có tác dụng nóng tàu vũ trụ cho đến khi nó chiếu sáng đỏ rực. Lực đẩy trên ko làm chậm phi thuyền, dịch chuyển năng của phi thuyền thành nhiệt. Khí hoạt động nhanh rơi vào chuẩn tinh cũng nóng lên theo phương pháp tương tự. (ảnh: sửa đổi công việc của NASA)
Lượng năng lượng có thể được giải phóng theo phong cách này là vô cùng lớn. Einstein đã đã cho thấy rằng cân nặng và năng lượng rất có thể hoán đổi lẫn nhau bằng công thức nổi tiếng của ông là E = mc2 (xem chương Mặt trời: Một xí nghiệp sản xuất hạt nhân). Một trái bom khinh thường khí chỉ giải phóng 1% năng lượng đó, cũng như một ngôi sao. Chuẩn chỉnh tinh hiệu quả hơn thế nữa nhiều. Năng lượng được giải tỏa khi rơi xuống chân trời sự kiện của một lỗ đen rất có thể dễ dàng đạt mức 10% hoặc trong giới hạn lý thuyết cực đoan là 32% của tích điện đó. (Không hệt như các nguyên tử hydro trong một trái bom hoặc một ngôi sao, khí lâm vào lỗ đen không thực sự có tác dụng mất khối lượng từ những nguyên tử của nó để hóa giải năng lượng; tích điện được tạo thành chỉ vì chưng khí đang rơi càng ngày gần lỗ đen.) Sự giải tỏa năng lượng lớn tưởng này phân tích và lý giải cách một khối lượng nhỏ dại như vùng xung quanh lỗ đen hoàn toàn có thể giải phóng nhiều năng lượng như toàn cục thiên hà. Nhưng mà để vạc ra vớ cả tích điện đó, thay vì chỉ rơi vào phía bên trong chân trời sự kiện chỉ trong chớp mắt, thì khí nóng đề nghị dành thời gian để chuyển phiên quanh ngôi sao 5 cánh trong đĩa bồi tụ và phát ra một phần năng lượng của nó.
Hầu hết những lỗ đen không có ngẫu nhiên dấu hiệu nào về sự phát xạ chuẩn chỉnh tinh. Shop chúng tôi gọi chúng là “tĩnh lặng”. Mặc dù nhiên, y hệt như những nhỏ rồng vẫn ngủ, chúng có thể được tấn công thức bằng cách được hỗ trợ khí tươi. Lỗ đen trong Ngân Hà của chúng ta hiện đang tĩnh lặng, nhưng nó hoàn toàn có thể là chuẩn chỉnh tinh chỉ vài triệu thời gian trước (Hình 27.11). Hai bong bóng lớn tưởng kéo nhiều năm 25.000 năm ánh nắng ở trên và dưới trung tâm ngoài trái đất đang vạc ra tia gamma. Gồm phải phần đông thứ này được tạo ra cách đây vài triệu năm khi 1 lượng vật hóa học đáng kể lâm vào cảnh lỗ đen chính giữa thiên hà không? các nhà thiên văn vẫn đang nghiên cứu và phân tích để tìm hiểu sự kiện đáng để ý nào hoàn toàn có thể đã hình thành yêu cầu những bong bóng to con này.
Vật lý quan trọng để giải thích cách thức chính xác vào đó tích điện của đồ dùng chất rơi vào tình thế được đổi khác thành phản xạ gần một lỗ đen tinh vi hơn những so cùng với cuộc thảo luận đơn giản của bọn chúng ta. Để đọc điều gì xảy ra trong vùng "gai góc và lộn xộn" bao bọc một lỗ black khổng lồ, những nhà thiên văn học và vật lý học bắt buộc dùng đến những mô phỏng máy tính (và họ yêu cầu những siêu sản phẩm tính, một số loại máy nhanh có chức năng tính toán con số đáng kinh ngạc mỗi giây). Cụ thể của các quy mô này nằm ko kể phạm vi của cuốn sách của chúng ta, nhưng bọn chúng đã cung cấp các miêu tả cơ bản được trình bày ở đây.
Hình 27.11 sạn bong bóng Fermi trong Thiên hà. Phần nhiều bong bóng mập mạp tỏa sáng sủa trong tia nắng tia gamma nằm tại trên với dưới trung trung ương của Ngân Hà, được vệ tinh Fermi quan sát thấy. (Hình ảnh tia gamma cùng tia X được ck lên hình hình ảnh ánh sáng chú ý thấy của các phần bên phía trong Thiên hà của chúng ta.) những bong bóng hoàn toàn có thể là bằng chứng cho biết lỗ đen siêu khối lượng ở trung tâm vũ trụ của bọn họ là chuẩn chỉnh tinh cách đó vài triệu năm trước. (ảnh: sửa đổi quá trình của Trung vai trung phong Chuyến bay Vũ trụ Goddard của NASA)
Các luồng vô tuyến
Cho đến nay, mô hình của bọn chúng ta dường như đã giải thích được nguồn tích điện trung trọng tâm trong các chuẩn tinh và các thiên hà hoạt động. Nhưng, như bọn họ đã thấy, có nhiều thứ so với các chuẩn tinh và những thiên hà chuyển động khác, rộng chỉ là những nguồn năng lượng dạng điểm. Bọn chúng cũng có thể có các luồng bội phản lực nhiều năm phát sáng bằng sóng vô tuyến, ánh sáng, và đôi khi cả tia X, và vượt xa giới hạn của vũ trụ chủ. Liệu chúng ta có thể tìm ra cách để lỗ đen của họ và đĩa bồi tụ của nó cũng tạo thành các luồng hạt năng lượng cao này không?
Nhiều quan sát khác biệt hiện vẫn lần theo lốt vết của các luồng này trong vòng 3 mang đến 30 năm ánh nắng của chuẩn tinh nhà hoặc hạt nhân thiên hà. Trong lúc lỗ đen và đĩa bồi tụ thường xuyên chỉ nhỏ dại hơn 1 năm ánh sáng, tuy nhiên shop chúng tôi cho rằng nếu những tia phản lực gần bởi mức như thế này, chúng rất có thể bắt mối cung cấp từ vùng bên cạnh của lỗ đen. Một đặc điểm khác của luồng phản bội lực mà bọn họ cần giải thích là chúng cất vật chất chuyển động gần với vận tốc ánh sáng.
Tại sao những electron tích điện và những hạt khác ở gần một lỗ black siêu khối lượng lại bị phóng ra thành những tia làm phản lực, cùng thường thành nhị tia phản nghịch lực có hướng ngược nhau, thay do theo đều hướng? một lần nữa, họ phải sử dụng các mô hình triết lý và mô phỏng siêu máy vi tính về rất nhiều gì sẽ xẩy ra khi nhiều vật hóa học quay vào vào một đĩa bồi tụ lỗ đen đông đúc. Khoác dù không tồn tại thỏa thuận chính xác về cách các tia hình thành, nhưng ví dụ là bất kỳ vật chất nào thoát thoát ra khỏi vùng ở kề bên của lỗ đen đều có thời gian dễ dãi hơn khi triển khai theo phương vuông góc cùng với đĩa bồi tụ.
Theo một giải pháp nào đó, các vùng phía bên trong của đĩa bồi tụ lỗ đen y như một đứa trẻ đã học cách tự ăn. Đôi khi, thức lấn sâu vào miệng trẻ hoàn toàn có thể trào ra theo rất nhiều hướng không giống nhau. Theo phong cách tương tự, một trong những vật chất xoáy vào về phía một lỗ đen sẽ tự chịu đựng áp lực cực đại và quay bao phủ với vận tốc khủng khiếp. Giữa những điều kiện như vậy, những mô phỏng cho biết thêm rằng một lượng đáng kể vật chất rất có thể bị văng ra phía bên ngoài — dẫu vậy không trở về dọc theo đĩa, nơi có rất nhiều vật chất dày đặc hơn, mà lại ở trên với dưới đĩa. Ví như đĩa dày (vì nó có xu thế xảy ra khi các vật chất rơi vào cảnh nhanh chóng), nó rất có thể dẫn vật chất chảy ra thành các chùm bé nhỏ vuông góc cùng với đĩa (Hình 27.12).
Hình 27.12 Các quy mô của đĩa bồi tụ. Các phiên bản vẽ giản đồ gia dụng này cho thấy các đĩa bồi tụ có thể trông ra sao xung quanh các lỗ đen lớn so với (a) đĩa bồi tụ mỏng manh và (b) đĩa “béo” — loại quan trọng để phân tích và lý giải cho việc dẫn chiếc chảy của vật chất nóng thành các tia hẹp được bố trí theo hướng vuông góc với đĩa.
Hình 27.13 cho biết thêm các quan tiếp giáp về một vũ trụ elip chuyển động theo cách đúng chuẩn như vậy. Trên trung trọng điểm của thiên hà đang chuyển động này, tất cả một vòng lớp bụi và khí có 2 lần bán kính khoảng 400 năm ánh sáng, bảo phủ một lỗ đen 1,2 tỷ MSun. Những quan gần kề vô tuyến cho biết hai luồng bội nghịch lực lộ diện theo phía vuông góc cùng với vành đai, đúng như dự kiến của mô hình.
Hình 27.13 Luồng phản lực với đĩa trong một vũ trụ hoạt động. Hình mặt trái cho thấy thêm thiên hà elip vận động NGC 4261, phía trong Cụm sao Xử con gái ở khoảng cách khoảng 100 triệu năm ánh sáng. Phiên bản thân dải ngân hà — vùng tròn màu sắc trắng tại chính giữa — được hiển thị theo ánh nắng khả kiến, vào khi những tia phản lực được nhận thấy ở bước sóng vô tuyến. Hình hình ảnh của Kính viễn vọng không khí Hubble về phần trung trọng tâm của thiên hà được hiển thị ở bên phải. Nó chứa một vòng bụi và khí có đường kính khoảng 800 năm ánh sáng, bao bọc một lỗ black siêu lớn. Chú ý rằng những tia phản bội lực lộ diện từ ngoài trái đất theo phía vuông góc với khía cạnh phẳng của vòng đĩa. (ảnh: sửa đổi các bước của ESA / HST)
Với mô hình lỗ black này, họ đã tiến một cách dài trong việc tìm hiểu các chuẩn chỉnh tinh và các thiên hà vận động vốn ngoài ra rất bí mật chỉ vài ba thập kỷ trước. Như thường xảy ra trong thiên văn học, sự kết hợp của các công cụ giỏi hơn (quan sát xuất sắc hơn) và những mô hình kim chỉ nan được đổi mới đã giúp họ đạt được tân tiến đáng nói về một tinh vi khó phát âm của vũ trụ.
THỰC HIỆN KẾT NỐI
Chuẩn tinh cùng thái độ của những nhà thiên vănViệc phát hiển thị các chuẩn tinh vào đầu trong thời gian 1960 là lần trước tiên trong một loạt các điều ngạc nhiên mà các nhà thiên văn học bao gồm được. Trong khoảng một thập kỷ nữa, họ đã tìm thấy sao neutron (ở dạng sao xung), phần lớn gợi ý đầu tiên về lỗ black (trong nguồn tia X nhị phân), và thậm chí cả giờ đồng hồ vọng vô con đường của bao gồm vụ nổ Big Bang. Nhiều tò mò mới sẽ ở phía trước.
Như Maarten Schmidt hồi tưởng vào năm 1988, “Tôi tin tưởng rằng điều này có tác động sâu sắc đến hoạt động vui chơi của những người thực hành thực tế thiên văn học. Trước trong thời hạn 1960, có không ít chủ nghĩa độc tài trong lĩnh vực này. Những phát minh mới được biểu hiện tại các cuộc họp đã được những nhà thiên văn cung cấp cao reviews ngay lập tức và bị chưng bỏ nếu như quá xa vời”. Công ty chúng tôi đã thấy một ví dụ nổi bật về điều đó trong rắc rối mà Chandrasekhar gặp mặt phải khi tìm tìm sự chấp nhận cho ý tưởng của mình về cái chết của những ngôi sao 5 cánh có lõi to hơn 1,4 MSun (xem phần viết về Subrahmanyan Chandrasekhar).
“Những mày mò của trong thời hạn 1960,” Schmidt tiếp tục, “là một sự bối rối, theo nghĩa là bọn chúng hoàn toàn bất thần và ko thể đánh giá được tức thì lập tức. Để phản ứng với những phát triển này, một cách biểu hiện đã được túa mở khi những ý tưởng phát minh kỳ quặc trong thiên văn học được nhìn nhận trọng. Với sự thiếu loài kiến thức kiên cố của bọn họ về thiên văn học ngoại trừ thiên hà, điều này có lẽ rằng được ưu tiên hơn nhà nghĩa độc đoán.”
Điều đó không tức là các bên thiên văn học tập (là nhỏ người) không thường xuyên có đều định kiến và sở thích. Ví dụ, một nhóm nhỏ các công ty thiên văn học tập nghĩ rằng độ dịch chuyển đỏ của các chuẩn chỉnh tinh không liên quan đến khoảng cách của chúng (đây chắc chắn rằng là một ý kiến thiểu số) thường xuyên cảm thấy bị nockout khỏi những cuộc họp hoặc ko được tiếp cận với kính thiên văn trong số những năm 1960 với 1970. Không rõ ràng rằng bọn họ thực sự bị loại bỏ trừ, cũng tương tự họ cảm thấy áp lực nặng nề rất khó khăn khi biết rằng đa số các đồng nghiệp của họ đều không chấp nhận với họ. Hóa ra, dẫn chứng - thứ ở đầu cuối phải quyết định toàn bộ các thắc mắc khoa học tập - cũng ko đứng về phía họ.
Xem thêm: Bộ anime okusama ga seito kaichou! ss3, okusama ga seitokaichou!
Nhưng ngày nay, khi các công cụ xuất sắc hơn với lại giải pháp cho một số vấn đề và có tác dụng sáng tỏ cụ thể sự không hiểu biết của bọn họ về những người dân khác, tổng thể lĩnh vực thiên văn học ngoài ra cởi mở rộng để bàn bạc về những phát minh bất thường. Tất nhiên, trước khi bất kỳ giả thuyết làm sao được chấp nhận, chúng buộc phải được xem sét — lặp đi lặp lại — phòng lại dẫn chứng mà phiên bản thân tự nhiên tiết lộ. Mặc dù nhiên, nhiều lời khuyên kỳ kỳ lạ được chào làng về vật hóa học tối rất có thể là gì (xem Sự tiến hóa cùng phân bố của các thiên hà) xác nhận cho sự tháo mở mới mà Schmidt vẫn mô tả.
1. Thuộc ngủ, cùng thức hai bạn trẻ xinh xinh nhìn rõ mọi thứ mà lại không thấy mình (đôi mắt)
2. Cái gì bật sang trong đêm giúp cho nhà dưới, công ty trên sáng ngời? (cái đèn)
3. Được đan từ số đông nan tre mùa đông xếp lại, mùa hè mang ra Hôm như thế nào trời nóng ran nhiều tất cả tôi mặt cạnh, bao nhiêu gió về? Là vật gì (cái quạt)
4. Tất cả chân nhưng mà chẳng có thể bước đi Quanh năm trong cả tháng đứng ì một nơi bạn bè, chăn, chiếu gối thôi cho tất cả những người nằm ngủ nhàn hạ đêm ngày Là cái gì?
5. Một thân phình nhị đầu Phần nuốm áp miệng, phần cắn áp tai Dẫu mang đến muôn dặm đường dài Vẫn nghe như thể ngồi ngay cạnh mình Là chiếc gì? (điện thoại)
6. Tín đồ một nơi, giờ một địa điểm Hễ tôi đựng tiếng mọi tín đồ lắng nghe Là đồ vật gi (Loa truyền thanh, đài)
7. Một mẹ thông thường có sáu bé Yêu thương bà mẹ sẻ non nước vơi đầy Là cái gì (bộ ấm chén)
8. Mồm tròn, long tắng phau phau Đựng cơm, đựng thịt, đựng rau hàng ngày Là gần như thứ gì (bát, đĩa)
9. Ai cầm cái chổi siêng năng miệt mài Quét dọn hàng ngày Phố phường thật sạch sẽ (Chị lao công)
10. Ai khu vực hải đảo biên cương Diệt thù giữ lại nước coi thường khó khăn? (Chú cỗ đội)
11. Ai dạy nhỏ nhắn hát Chải tóc hang ngày Ai đề cập chuyện tuyệt Khuyên nhỏ bé đừng khóc? (mẹ)
12. Hòn gì bằng đất nặn ra Xếp vào lò lửa nung ba bốn ngày khi ra, da đỏ hây hây tín đồ ta cần sử dụng nó nhằm xây cửa ngõ nhà. (cục gạch)
14. Như mẫu vòi dragon Mồm hấp thụ nước sông xịt ra cánh đồng bọt tung trắng xoá Là cái gì (máy bơm nước)
15. Xe gì nhị bánh Đạp chạy bon bon Chuông kêu kính coong Đứng lặng thì đổ? (xe đạp)
16. Thân hình bởi sắt Nổi dịu trên song Chở chú thủy quân Tuần tra trên biển Là đồ vật gi (tàu thuỷ)
17. Chẳng phải là chim Mà cất cánh trên trời Chở được không ít người Đi khắp đầy đủ nơi Là dòng gì
(máy bay)
18. Cánh vàng, nhị bự Quay hướng mặt trời hạt thơm to ngậy Mời các bạn thử xơi Là hoa gì, phân tử gì? (hướng dương)
19. Cây gì thân cao Lá thư răng lược Ai lấy nước ngọt Đựng đầy quả xanh? ( cây dừa )
20. Trái gì nho nhỏ Chín đỏ như hoa tươi sáng vườn nhà mà cay xé lưỡi? ( quả ớt )
21. Trái gì các mắt lúc chin nứt ra Ruột trắng nõn nà Hạt black nhanh nhánh (quả na)
22. Da bao gồm mà quấn trứng gà vấp ngã ra thơm phức các bạn muốn ăn
(quả mít)
23. Tên em cũng hotline là cà bản thân tròn vỏ đỏ, chín vừa đun nấu canh? (quả cà chua)
24. Tên em chẳng thiếu, chẳng quá Chín rubi ngon ngọt, rất vừa ý anh? (quả đu đủ)
25. Cây gì bé dại nhỏ hạt nó nuôi tín đồ Chín kim cương khắp nơi Mọi người đi gặt (cây lúa)
26. Thân tròn những đốt phân phất lá nhiều năm Róc không còn vỏ ngoài bé bỏng ăn ngọt lắm (cây mía)
27. Nhỏ gì đẹp nhất loài chim Đuôi xoè tỏa nắng rực rỡ như ngàn cánh hoa
(con công)
29. Nhu vắt tơ tròn Lon ta lon ton quẩn quanh quanh bên mẹ Đôi chân tí xíu
Chiếc mỏ tẻo teo Chiếp chiu, chiếp chiu ? ( con gà bé )
30. Tất cả cánh cơ mà chẳng cất cánh xa Đẻ trứng cục tác, cục ta từng hồi Ấp trứng, khi trứng nở rồi cả ngày cục viên kiếm mồi nuôi con? ( nhỏ gà mái )
31. Cỗ Lông sặc sỡ mềm mại và mượt mà Trên đầu mào đỏ như là hoa sáng chóe tinh mơ gáy vang trời Đánh thức phần đa loài mau dậy đi thôi? ( bé gà trống )
32. Nhỏ gì lông mượt Đôi sừng cong cong cơ hội ra cánh đồng Cày bừa vô cùng giỏi? ( con trâu )
33. Nhỏ gì thích những loài hoa Ở đâu hoa nở mặc dù xa cũng tìm cùng nhau siêng năng ngày đêm tạo nên sự mật ngọt yên im tặng người?
( bé ong)
34. Thời điểm vươn cổ lúc rụt đầu Hễ đi đâu Cõng bên đi kia Là bé gì? ( con rùa)
35. Tư chân như tứ cột đình hai tay vẻ vẩy, hai ngà white phau vòi vĩnh dài nuốm vẻo trên đầu trong rừng ưng ý sống cùng nhau từng bầy Là nhỏ gì? ( con voi )
36. Mùa gì gió mùa căm căm Đi học nhỏ bé phải quàng khăn đi giày?
( mùa đông) Mùa gì đặt lá xanh cây Cho nhỏ nhắn them tuổi má hây hây hồng?
( mùa xuân) Mùa gì nhỏ nhắn đón trăng rằm Rước đèn phá cầm cố chị Hằng thuộc vui?
( mùa thu ) Mùa gì phượng đỏ rực trời ve sầu kêu ra rả rộn ràng tấp nập khắp nơi
( ngày hè )
37. Quả gì chẳng mọc bên trên cây Vươn mình đứng thân trời mây dị kì Có chân, gồm đỉnh, có sườn Nước reo vực thẳm, mây vươn non ngàn?
(quả núi)
38. Mùa nào mưa những vết bụi liti Đào mai đua nở bà đi hội chùa?
(mùa xuân) Mùa nào ánh nắng dư vượt Bữa cơm thường sẽ có canhchua, trái cà?
( ngày hè ) Mùa nào lắm thị, nhiều na gồm hương cốm mới, gồm hoa cúc vàng?
( ngày thu ) Mùa nào cỏ úa lá vàng anh chị quanh rá ngô rang thơm bùi?
(mùa đông)
39. Mong gì chỉ mọc sau mưa xinh sắn bảy nhan sắc bắc vừa cho tới mây? (cầu vồng)
40. Vào như phân tử ngọc Mọc bên trên lá xanh nắng và nóng rọi trên cành vươn lên là nhanh như chớp? Là gì? (hạt sương)
41. Quen call là hạt Chẳng mọc thành cây đơn vị nhà cao đẹp cần sử dụng tôi nhằm xây? (hạt cát)
42. Ai hy vọng chân sạch mát Thì sử dụng đến tôi Nhưng buộc phải một song Đôi gì cầm nhỉ? (đôi dép)
43. Vật gì nho bé dại Mà có rất nhiều răng Giúp bé nhỏ siêng năng hàng ngày chải tóc? (cái lược)
44. Phủ la lung linh Treo sinh sống trên tường Trước lúc tới trường bé bỏng soi chải tóc Là dòng gì? ( mẫu gương )
45. Gồm chân mà chả biết đi xuất hiện phẳng lì cho bé ngồi lên Là chiếc gì? (cái ghế)