"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
13.09.2022 20:09 |
Телескоп Джеймса Уэбба сделал поразительные снимки туманности Ориона
В понедельник международная исследовательская группа получила первые изображения туманности Орион, снятые с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба . . . |
13.09.2022 18:37 |
Ученые раскрыли тайну образования загадочных космических алмазов
По мнению ученых, странные алмазы на древней карликовой планете в нашей Солнечной системе могли образоваться вскоре после того, как карликовая планета . . . |
13.09.2022 18:26 |
Климатические модели не способны надежно предсказывать судьбу кораллов
Существующие климатические модели не способны сколько-нибудь надежно прогнозировать ущерб, который наносят коралловым рифам тропические циклоны, усиливающиеся . . . |
13.09.2022 17:08 |
Фотонные кольца черной дыры сохранили информацию о ее вибрациях Физики-теоретики обнаружили, что в концентрических кольцах фотонов, которые вращаются вокруг черных дыр, есть конформная симметрия — внешние кольца являются увеличенной копией внутренних. Для этого ученые проанализировали снимки черной дыры в соседней галактике Мессье 87. Открытие подтверждает, что часть информации о черной дыре закодирована в фотонных кольцах, — а это может помочь в построении теории квантовой гравитации, предполагают ученые в работе в Classical and Quantum Gravity.
Вокруг черных дыр образуется светящаяся область, которая включают плазму и фотонные кольца. Фотонные кольца имеют особую структуру и состоят из фотонов, сделавших разное количество полуоборотов вокруг черной дыры перед тем, как начать движение к наблюдателю. Анализируя параметры колец, ученые могут определить с большой точностью массу и момент импульса черной дыры. Концентрическая структура колец может свидетельствовать о наличии между ними конформной симметрии, которая сохраняет углы между объектами и масштабную инвариантность. Наличие такой симметрии может иметь важное теоретическое значение для поиска голографического двойника черной дыры — квантовой системы, которая содержит всю информацию о черной дыре, — и накладывать на него определенные ограничения.
Некоторые ученые считают, что обнаружение голографического двойника черной дыры, приблизит их к теории квантовой гравитации, что позволит связать квантовую механику и общую теорию относительности. Согласно этому предположению черная дыра является голографической проекцией квантовой системы на область пространства-времени. Соответственно, она должна воспроизводить свойства оригинальной системы, в частности, сохранять симметрию. Это условие позволяет упростить поиск двойника.
Эндрю Строминджер (Andrew Strominger) с коллегами из Хайфского университета обнаружили конформную симметрию фотонных колец и конформную симметрию квазинормальных мод вращающейся черной дыры и предположили, что голографический двойник черной дыры может скрываться в фотонных кольцах. Несмотря на критическое отношение некоторых ученых к такому обобщению, практическое открытие конформности играет важную роль в понимании физики черных дыр.
Для анализа ученые использовали первое изображение тени черной дыры в галактике Мессье 87, полученное в 2019 году на Телескопе горизонта событий. На оригинальном радиоснимке видно лишь светлую область вокруг черной дыры, которая включает аккреционную плазму и фотонные кольца. Разглядеть кольца ученые смогли после компьютерных симуляций. Внутренние кольца более тусклые и тонкие, их формируют фотоны, сделавшие несколько оборотов вокруг черной дыры и соответственно содержащие информацию о ее более раннем состоянии.
Сначала ученые теоретически проанализировали околокольцевую область и обосновали конформную симметрию колец вращающейся черной дыры, исходя из решения Керра для уравнений Эйнштейна в общей теории относительности. Затем они проанализировали оптическое изображение относительно положения наблюдателя и выяснили, что кольца действительно переходят друг в друга посредством растяжения.
Также физики проанализировали квазинормальные моды (частоты Рюэля) вращающейся черной дыры — затухающие колебания, возникающие в случае нарушения теплового равновесия. Поскольку поведение системы в метрике Керра слишком сложное, они использовали приближенный метод и рассчитали лишь высокочастотные вибрации. Оказалось, что последовательные квазинормальные моды также имеют конформную симметрию. Дополнительно ученые предложили способ расчета квазинормальных мод с помощью геометрической оптики. Физики выяснили, что коэффициенты пропорциональности между конформными частотами колебаний черной дыры и фотонными кольцами равны. Значит, фотонные кольца содержат информацию о колебаниях черной дыры. Ученые предложили следующее интуитивное объяснение: когда объект падает в черную дыру, нарушая ее тепловое равновесие, он проходит через фотонную оболочку вокруг дыры, выбивая фотоны. Эти выбитые фотоны делают обороты вокруг дыры и устремляются к наблюдателю, формируя тем самым фотонные кольца.
Конформная симметрия колец и квазинормальных мод накладывает строгие ограничения на голографический двойник, который должен воспроизвести эту симметрию. Стоит отметить, что конформная симметрия носит универсальный характер и не зависит от типа звезды. Важный практический смысл имеет и тот факт, что ученые в очередной раз подтвердили успехи теоретической астрофизики с помощью наблюдательной. Вопрос, кодируют ли фотонные кольца квантовую информацию о черной дыре и являются ли частью ее голографического двойника, остается открытым.
Пока разрешения телескопов недостаточно для наблюдения структуры фотонного кольца. Но ученые уже определили условия, когда это станет возможно.
По информации https://nplus1.ru/news/2022/09/12/photon-rings-symmetry
|
13.09.2022 17:01 |
«Хаббл» рассмотрел две пересекающиеся галактики
Космический телескоп «Хаббл» запечатлел две пересекающиеся спиральные галактики SDSS J115331 и LEDA 2073461, которые находятся на расстоянии более миллиарда световых лет . . . |
12.09.2022 21:10 |
Астрономы обнаружили новый коричневый карлик с квазисферической потерей массы
Астрономы сообщают об обнаружении нового коричневого карлика в рамках программы Ophiuchus Disk Survey Employing ALMA (ODISEA). Объект, обозначенный как SSTc2d J163134.1-24006, по-видимому, . . . |
12.09.2022 15:17 |
«Космологический коллайдер» поможет раскрыть тайну материи во Вселенной
В самом начале существования Вселенной, вскоре после Большого взрыва, пространство наполнилось материей и антиматерией. Но по мере расширения Вселенная . . . |
12.09.2022 15:11 |
«Земля прошла пять переломных моментов, ведущих к климатической катастрофе»
По мнению группы ученых из Великобритании, Германии и Швеции, из-за климатических изменений, вызвавших глобальное потепление, наша планета прошла несколько точек . . . |
12.09.2022 15:04 |
ЦЕРН может приостановить работу Большого адронного коллайдера при необходимости
The Wall Street Journal сообщает, что разрабатываются планы по отключению некоторых ускорителей частиц в периоды пикового спроса на электроэнергию в регионе Европейская . . . |
12.09.2022 14:23 |
Китай планирует три полета на Луну после обнаружения нового лунного минерала, который может стать будущим источником энергии
Космическая гонка между Китаем и США ускоряется после того, как Национальное космическое управление Пекина получило разрешение на запуск трех орбитальных . . . |
12.09.2022 11:30 |
Между швейцарскими ледниками из-за экстремального таяния обнажились скалы
После самого жаркого европейского лета в истории рекордного сезона между двумя ледниками в Швейцарии впервые за последние 2 000 лет появилась скалистая альпийская . . . |
12.09.2022 11:23 |
Юпитер играет ключевую роль в обитаемости Земли, и его орбита имеет решающее значение
Новое исследование показывает, что если бы орбита Юпитера, крупнейшей планеты Солнечной системы, была бы изменена, то Земля могла бы быть еще более пригодной для . . . |
12.09.2022 11:09 |
Водные миры более распространены во Вселенной, чем считалось ранее
Результаты нового исследования, опубликованные в журнале Science, свидетельствуют о том, что гораздо больше планет имеют большое количество воды, чем считалось . . . |
12.09.2022 10:41 |
Новый снимок Солнца от крупнейшего в мире телескопа
Одно из первых изображений хромосферы нашего Солнца, было получено 3 июня 2022 года солнечным телескопом Даниэля К. Иноуэ. Авторы и права: NSO / AURA / NSF. Самый мощный в . . . |
12.09.2022 10:17 |
Ученые наблюдали за «звездной фабрикой» в центре Млечного Пути
Астрономы обычно используют Млечный Путь, чтобы узнать о свойствах галактик в целом, потому что это единственная галактика, процессы которой мы можем изучать . . . |
11.09.2022 14:03 |
Ледники двигались по поверхности древнего Марса, правда медленно
Вес и медленное движение ледников оставили характерные долины и фьорды на поверхности Земли. Поскольку на Марсе нет подобных ландшафтов, исследователи полагали, . . . |
11.09.2022 13:54 |
Молодое рассеянное скопление NGC 602 с помощью ALMA
Используя «Атакамскую большую антенную решётку миллиметрового диапазона» (ALMA), астрономы исследовали молодое рассеянное скопление NGC 602 в Малом Магеллановом . . . |
11.09.2022 13:47 |
«Хаббл» обнаружил спиральные «звёзды» в Малом Магеллановом Облаке
Астрономы обнаружили молодые звёзды, которые движутся по спирали в центр звездного скопления NGC 346, расположенного в Малом Магеллановом Облаке. Малое Магелланово . . . |
11.09.2022 11:38 |
Корейский термоядерный реактор на 30 секунд зажёг плазму, которая в семь раз горячее ядра Солнца
На этой неделе корейское «искусственное солнце» попало в заголовки многих изданий. Термоядерный реактор KSTAR почти 30 секунд удерживал плазму при температуре около . . . |
09.09.2022 13:03 |
Величайшее массовое вымирание всех времен началось с длительного глобального потепления
Массовое пермское вымирание, которое считается величайшим массовым вымиранием за всю историю Земли, произошло в конце палеозойской эры (около 252 млн лет назад) и . . . |