Crne rupe i milimetarska crna rupa na Zemlji
Sadržaj:
Znanstvenici su u ponedjeljak podijelili novu teoriju o jednoj od najvećih tajni svemira, nudeći jednostavan odgovor na kozmičko pitanje: Koji je izvor kozmičkih zraka ultra visoke energije, neutrina visoke energije i gama zraka koji putuju milijune svjetlosnih godina na doći na Zemlju?
Fizičari su desetljećima pokušavali riješiti kozmičko otajstvo kako ove tri vrste čestica - koje proizvode milijune puta više energije nego što bismo mogli proizvesti na Zemlji - stižu na naš planet.
Prošle godine, znanstvenici koji su koristili opservatoriju Pierre Auger iz Argentine zaključili su da te kozmičke zrake ne dolaze iz naše galaksije, ali nisu predložile nikakve konkretne ideje o tome odakle potječu.
Sve se to sada može promijeniti. U radu objavljenom u ponedjeljak u časopisu Fizika prirode, par fizičara predlaže da su supermasivne crne mlaznice - materija koja je izbačena iz crne rupe blizu brzine svjetlosti - rodila sve tri ove ekstremne čestice:
- Kozmičke zrake ultra-visoke energije
- PeV neutrini
- Izotropne sub-TeV gama zrake
Izvanredna slučajnost
Kohta Murase, docentica fizike, astronomije i astrofizike na Sveučilištu Penn State i istraživač Kefang Sveučilišta u Marylandu, surađivali su na razvoju ovog novog modela, koji počiva na izvanrednoj koincidenciji da sve te visokoenergetske kozmičke čestice imaju usporedivu energiju stope proizvodnje.
"Naš model pokazuje način da shvatimo zašto ove tri vrste čestica kozmičkog glasnika imaju iznenađujuće sličnu količinu unesene energije u svemir, unatoč činjenici da ih promatraju svemirski i zemaljski detektori preko deset redova veličine. energije pojedinih čestica ”, kaže Murase u izjavi. Slični intenziteti triju čestica naveli su Murase i Fang da se zapitaju postoji li među njima fizički odnos.
"Novi model sugerira da se vrlo visokoenergetski neutrini i visokoenergetske gama zrake prirodno proizvode putem sudara čestica kao čestica kozmičkih zraka, i tako mogu naslijediti usporedivi energetski proračun svojih roditeljskih čestica", kaže Murase. "Pokazuje da slična energija triju kozmičkih glasnika ne može biti puka slučajnost."
Rođen od crnih rupa
Zapravo, ne samo da Murase i Fang tvrde da to nije slučajnost, oni kažu da te čestice dijele zajedničko podrijetlo: crne mlaznice.
"U našem modelu, kozmičke zrake ubrzavaju snažni mlazovi aktivnih galaktičkih jezgri kroz radio-režnjeve koji se često nalaze na kraju mlazova", kaže prvi autor Fang. Kako zrake napuštaju mlaz, Murase i Fang pišu, sudari Murase opisuju stvaranje vrlo energetski neutrina i visokoenergetskih gama zraka.
Ovo istraživanje je samo jedan mali korak prema boljem razumijevanju takozvane emisije "višestrukih glasnika" iz crnih rupa (bezbroj signala proizvedenih u kozmičkim događajima), ali Murase i Fang se nadaju da mogu baciti novo svjetlo na podrijetlo - i sudbina - kozmičkog zračenja osvjetljavajući odnos između ove tri čestice.
Sažetak: Podrijetlo kozmičkih zraka ultrahigh-energy (UHECR) je polustoljetna enigma. Tajanstvenost je produbljena intrigantnom podudarnošću: više od deset redova energije u energiji, brzine stvaranja energije UHECR-a, PeV neutrina i izotropnih sub-TeV y-zraka su usporedive, što ukazuje na veliku jedinstvenu sliku. Ovdje navodimo da snažni mlazovi crne rupe u agregatima galaksija mogu pružiti zajedničko podrijetlo za sve te pojave. Jednom ubrzan mlazom, niskoenergetske kozmičke zrake zatvorene u radijskom režnju adiabatno su hlađene; kozmičke zrake više energije, koje napuštaju izvor, međusobno djeluju s magnetiziranim klaster okruženjem i proizvode neutrine i γ-zrake; čestice najviše energije izlaze iz skupa domaćina i doprinose promatranim kozmičkim zrakama iznad 100 PeV. Model je u skladu sa spektrom, sastavom i izotropijom promatranih UHECR-ova, a također objašnjava IceCube neutrine i ne-blazar komponentu Fermijeve γ-zrake, pretpostavljajući razumnu izlaznu energiju iz mlaznica crne rupe u klasterima.
Rotirajuće crne rupe mogu dovesti do hipersvemirskog putovanja konačno unutar dosega
Jedan od najcjenjenijih scenarija znanstvene fantastike koristi crnu rupu kao portal u drugu dimenziju ili vrijeme ili svemir. Ta fantazija može biti bliža stvarnosti nego što se ranije zamišljalo nakon što je jedan istraživač krenuo vidjeti što će se dogoditi kada predmet padne u rotirajuću crnu rupu.
Sunčeve crne rupe mogu podržati čudne oblike složenog života
Netko zagrli znanstveni savjetnik Interstellara. Kao iu filmu, nova studija pokazuje da crna rupa s točno odgovarajućom temperaturom može poslužiti kao hladno sunce i čak podržavati složene oblike života. Češki reprezentativac Tomáš Opatrný sa Sveučilišta Palacký odlučio je modelirati kakav bi planet bio s hladnim suncem ...
Supermasivne crne rupe mogu izazvati galaktičko zagrijavanje
Zemlja postaje sve toplija. Znanstvenici sada otkrivaju da su i neke galaksije. Nakon dugogodišnjeg istraživanja misterije iza takozvanog "galaktičkog zagrijavanja", nova studija koju su proveli astronomi koji rade u Sloan Digital Sky Surveyu ukazuje na supermasivne crne rupe kao razlog ekstremne ...