/rumfart

Astronomer opdager 33 par sorte huller

Nye observationer viser, at parvise sorte huller, der kredser om hinanden i midten af en galakse, er meget mere almindelige, end hidtil antaget.

Klik for at se billedet i stort

Galaksen Cosmos J100043.15+020637, her fotograferet med Hubble-rumtelskopet, har et par dansende sorte huller i sin midte. (Foto: Nasa/ESA)


Læs også

Læs mere om

Af Thomas A. E. Andersen, søndag 10. jan 2010 kl. 08:00

Astronomer har fundet 33 par sorte huller i gang med en vals i hver sin fjerne galakse. Opdagelsen viser, at sorte huller parvis er meget mere almindelige end hidtil antaget. Samtidig kan fundene benyttes til at anslå, hvor tit galakser smelter sammen.

Opdagelsen af de 33 par sorte huller blev præsenteret af Julia Comerford fra University of California på den amerikanske astronomiske unions møde i Washington DC.

Observationer har vist, at næsten alle galakser har et centralt kæmpe sort hul med en masse på flere millioner til flere milliarder gange Solens masse. Samtidig ved man, at galakser ofte støder sammen og smelter sammen til nye endnu større galakser.

Ved en sammensmeltning vil de to sorte huller i den nye galakse gradvist bevæge sig ind mod galaksens centrum i en spiral, mens deres tiltrækning påvirker de omkringliggende stjerner.

Dette resulterer i en ”dans” mellem de to sorte huller, som den, der eksempelvis forventes at finde sted i Mælkevejen om tre milliarder år, når den støder sammen med Andromedagalaksen.

Gas lyser sorte huller op
Astronomerne har spekuleret på, at der burde findes mange af disse parvis ”danse” mellem sorte huller i større galakser, men indtil for nylig kendte man kun ganske få.

Julia Comerford og hendes kollegaers opdagelse af 33 par er med til at få teorien til at stemme overens med virkeligheden. De sorte huller blev observeret, når gas falder ned i dem. Herved frigives energi, som driver det sorte hul som en aktiv galakse, der lyser det sorte hul op som et juletræ.

De 33 par sorte huller er fundet ved hjælp af to nye teknikker. Først har astronomerne fundet de dansende sorte huller ud fra deres hastighed i værtsgalaksen. Når et sort hul danser væk fra teleskopet, målte de herefter rødskiftet, og hvis det dansede imod teleskopet, blåskiftet i lyset.

Ved at søge efter det rød- og blåskiftede lys har de kunnet opdage 32 par sorte huller i Deep2 Galaxy Redshift Survey, en kortlægning af 50.000 galakser gennemført med Deimos-spektrografen på Keck II-teleskopet på Hawaii, der har spejle på 10 meter i diameter.

Astronomerne målte hastigheden af hvert af de sorte hullers dans til en hastighed på omkring nogle få hundrede kilometer i sekundet, og afstanden mellem de sorte huller i et par var omkring 3.000 lysår. Det dansede par af sorte huller befinder sig i galakser der er fire til syv milliarder lysår fra Jorden.

Tre sammensmeltninger pr. milliard år
Den anden metode til at finde dansede par af sorte huller var at se efter galakser med to klare kerner tæt ved deres centrum. Disse kan være tegn på to aktive galaksekerner med hvert sit sorte hul. Metoden blev bekræftet via yderligere observationer med Keck II-teleskopet.

Med metoden fandt astronomerne et par dansende sorte huller i galaksen kaldet Cosmos J100043.15+020637.2. Den befinder sig fire milliarder lysår fra Jorden, og afstanden mellem dens to sorte huller er 8.000 lysår.

Opdagelsen af de 33 par dansende sorte huller kan benyttes til at anslå, hvor ofte galakser smelter sammen. Røde galakser fra for fire til syv milliarder år siden viser sig således at have gennemgået i gennemsnit tre sammensmeltninger for hver milliard år, de har eksisteret.



10. jan 2010 kl 16:12

Marianne Munck

Tyngdebølger

Det er måske tyngdebølger fra de sorte huller i centrum, der giver spiralgalakser deres spiralform, inden de 2 sorte huller fusionerer til ét sort hul?
Vh. Marianne Munck


12. jan 2010 kl 09:31

avatar

Stig Johansen

Spiralgalakser - en naturlig forklaring.

Primer:
Dette er min egen teori, og ikke nødvendigvis 'facts' (som andre teorier heller ikke er).

Galakser dannes som følge af en hypernova, og her snakker vi en stjerne af 'galaxy class'.

Disse meget store stjerner kan danne (grund) stoffer der er mange gange tungere end noget vi kender.

Herunder mindst to stoffer, som jeg kalder supernovium og blackium.

'Balckium' er det stof sorte huller (Black holes) består af, og 'Supernovium' er det stof der udløser en super/hypernova.

Denne her stjerne(galaxy class) indeholder med andre ord samtlige kendte stoffer/isotoper i de ydre lag, som vliver 'blæst væk' under eksplosionen.

Størstedelen af disse ydre lag er brint/helium, svarende til vores solsystem.

Kigger vi så på denne stjerne som stillestående objekt, så vil de ydre lag blive spredt i en kuglesymmetrisk form.

Pga gensidig massetiltrækning, samt restproduktet(black hole) vil disse blive bremset, og selvom der er kuglesymmetrisk, vi materialet have en gensidig tiltrækning.
Denne gensidige tiltrækning fører til dannelse af nye stjerne/solsystemer afhængis af initialmassen.

Godt så, vi har nu en kuglesymmestrisk galakse, men hvis moderstjernen (galaxy class) roterer,så vil den udslyngede masse have samme omløbstid, hvilket medfører større 'orbit hastighed' jo længere væk det er.

Da rummet/vacuum består af 'noget' (aka unitoner/dark matter/higgs partikler eller kald det hvad man vil), så opstår der en friktion som føleg af hastighed/masse.

Dvs. jo højere hastighed (eller længere væk om man vil), jo større vil denne 'gnidningsmodstand' være.

Det er årsagen til spiralformen, som er afhængig af den initielle rotationshastighed af 'moderstjernen', hvor de ydre stjerne/solsystemer vil blive bremset mere i forhold til de indre.

Nu er der sikkert nogle der mener at rummet/vacuum er et stort gnidningsløst intet,
men prøv at tænke på:
- Pioneer anomalien
- Cassini anomalien (selv om den bliver ignoreret)
samt
Det forhold at man blev nødt til at 'opfinde' mørkt stof for at løse et forklaringsproblem.

I min optik er denne 'gnidningsmodstand' proportiornal med massevolumen, altså den samlede volumen at nukleoner,

Man kan derfor definere et proto-formel, hvor gm (gnidningsmodstand):
gm = f(V)*M^(1/3), hvor V= hastighed og M = massen.

Dette passer med forholdet mellem Pioneer og Cassini observationerne.

Så kommer diskussionen, kan man eller kan man ikke overstige lysets hastighed (som har med dette 'noget' at gøre.

Observationer og forsøg(LHC) tyder på at det ikke kan lade sig gøre, så for at definere en formel der passer med naturen har vi brug for en divisor, der gør, at lim f(V) V->c = uendeligt, altså en proto-formel:

g(V) = k*M^(1/3)*V^x/(c-V)
hvor g = 'gnidningsmodstanden', og x er ukendt(formentlig 2).

k er en konstant, hvor det ikke skulle undre mig om man finder analogier til andre (observerede) konstanter.

Da denne 'gnidningsmodstand' er uhyre lille ved lave hastigheder kræver det lang tid at observere anomalier, så jeg kunne egentlig godt tænke mig at spørge:
Har man observeret anomalier på satelitter i den geostationære bane, som burde være oplagte mål?


12. jan 2010 kl 13:34

Marianne Munck

Re: Spiralgalakser - en naturlig forklaring.

At galakser dannes som følge af en hypernova er en tanke der også har strejfet mig.
Men der er vist også fundet galakser bestående af mørkt stof alene.
Eksistensen af stoffer kaldet supernovium og blackium kan ikke modbevises ;-)
Det stof som supernovaer spyr ud i rummet, er så vidt jeg ved afsendt af rekylkræfter og
centrifugalkræfter ved kollapset - som glasskår fra bilsammenstød - godt hjulpet af
elektromagnetisk stråling og partikelstråling. Men det kan være der kommer mere til end de
kendte fusions- og fissionsreaktioner.

Udslynget masse kan ikke have samme orbithastighed, når det kommer længere væk. Hvis du drejer rundt på en karrusel og prøver at komme ind på midten, drejer den hurtigere og gør det
næsten umuligt.
Når du vil af igen og går ud mod kanten, drejer den langsommere igen - heldigvis.

Den samme fysiske lov er årsagen til at galakser, stjerner og de fleste planeter roterer. De er opstået ved kollaps af gasskyer, som næsten uundgåeligt begynder at rotere
under sammentrækningen.
Stjernerester som neutronstjerner roterer ofte meget voldsomt. Sorte huller roterer endnu hurtigere.

Hypernovaen har højest sandsynligt også roteret voldsomt, og derfor kastet kaskader af stof
ud i ækvatorplanet, på samme måde som en havevander, så den udkastede masse spreder sig i
spiralsnoet mønster i ét plan. Det kan have lagt grunden til den synlige galaksestruktur.

Jeg er ikke sikker på om mørkt stof giver særlig meget gnidning, hvis det bare roterer med
rundt i galaksen. Men pga. store afstande kan det medvirke. I tilvækstplanet omkring et sort
hul er der tale om voldsomme gnidningskræfter i gasserne, der suges ind i hullet - netop pga. at orbithastigheden
ændres voldsomt med afstanden - og dermed tyngdeaccelerationen - til det sorte hul.

Så vidt
jeg ved vekselsvirker mørkt stof kun via tyngdekraft, og f.eks. ikke via elektromagnetiske
kræfter.

Det kan være at de 2 tydelige galaksearme, der ses i store galakser, er mere enkel. Galakser
har det med at opsluge/fusionere med nabogalakser. Når 2 galakser fusionerer, trækkes de imod
hinanden i stadig mere snæver spiralgang. Den gasarm i hver af de 2 galakser, der er længest
væk, slæber efter som det tynde øl, da de selvfølgelig påvirkes mindst af tyngdekræfterne. De bliver til musehalelignende strukturer, som ofte ses ved galaksefusioner. Siden trækkes
musehalerne gradvis kortere, men strukturerne kan genkendes i spiralgalakser som de 2
modsatrettede udvækster, indtil næste galaksefusion eller galaksen bliver til en anden type.
Men sorte huller kan være længe om at fusionere helt, netop fordi orbithastigheden øges når
afstanden mindskes. Det sender bølger/udsving i tyngdefeltet ud i rummet med lysets
hastighed. Da det er voldsomme kræfter kunne det tænkes at være hovedkræfterne bag
spiralstrukturerne, selvom gnidningskræfter m.v. medvirker.
Vh. Marianne


13. jan 2010 kl 03:58

avatar

Stig Johansen

Re: Re: Spiralgalakser - en naturlig forklaring.

Jeg er ikke sikker på om mørkt stof giver særlig meget gnidning, hvis det bare roterer med
rundt i galaksen.

Det 'mørke stof' jeg opererer med i min teori er en slags altomfavnende 'fliudum' hvori al masse eksisterer og bevæger sig.

Dvs. det vil ikke 'følge med' som sådan- kun i nærområderne, men genererer en 'gningsmodstand' i forhold til hastighed/masse.

Min holdning er, at vi har observeret en del anomalier, og forsøger at få naturen til at passe ind i vores formler i stedet for omvendt.

Her forestiller jeg mig som sagt, at gnidningsmodstanden er afhængig af masse-volumen, ellr rettere overfladen, på samme måde som med luftmodstand.

Her er jeg nok blevet for gammel, for radius vokser med M^1/3, men da 'overfladen' der genererer modstanden er en cirkel, vokser den med M^(1/2).

Dette passer fint med pioneer anomalien, i forhold til Cassini anomalien, hvor masse forholdet var 1:9, og den observerede forskel 1:3.

Det jeg så mener er, at inden man opfinder dark matter/dark energi, bør man få justeret sine formler, så de passer til observationerne.

Vi har jo også observeret at man ikke kan accelerere partikler op til lysets hastighed, som må betyde at dette 'fluidum' ikke er komprimerbart.

Men da dette 'fluidum' også er ansvarlig for tyngdekraften, både statisk og dynamisk vil tyngdekraften(ændringer) udbrede sig med 'bølgehastigheden' i dette 'fluidum'.

Det var den ene slags 'mørkt stof', som forklarer nogle anomalier, men man kunne prøve at indføre sådan en gnidningmodstand i ligningerne, og så vil verden nok se anderledes ud.

Så er der den anden slags 'mørkt stof', som tilsyneladende er (mørk) masse i centre.

Jeg opererer med dannelse af meget tungere stoffer end de kendte, sluttende med 'sort stof', som er det stof de sorte huller består af.

Hvis man antager en kugleform af mælkevejens sorte hul, har det en gennemsnitlig massefylde på ca. 1000, dvs ca 50 gange tungere end noget kendt stof.

'Kollaps' teorien synes jeg ikke særlig godt om, og den er også opfundet for at få formler til at passe med (fortolkning) af observationerne.

Her tænker jeg især på hvide dværge, hvor man bliver nødt til at definere en fiktiv lille størrelse for at få 'levetiden' til at passe.

Hvis man i stedet forholder sig til emmision (fission/henfald) af ophobet energi gennem milliarder af år, så ender man med, at en hvis dværg består af ganske 'almindelige' stoffer, og en ganske almindelig størrelse.

Her skal vi huske at fission er ca 1000 gange svagere en fusion, så den vil fremstå 1000 gange svagere, men det er jo ikke det samme som den er 1000 gange mindre.

Jeg antager så også, at der imellem vores kendte stoffer og dette 'darkium' eksistere det her 'supernovium', som ligger uden på kerned af 'darkium' da det er lettere, men inden for alle vore kendte stoffer, da det er tungere.

Dette er super ustabilt, og bliver kun holdt 'på plads' af de ydre energiniveauer (fusionsprocesserne), altså en slags modsat rettet tryk.

Når disse ydre energiniveuer ikke længere er tilstrækkelige til at holde 'overtrykket' på plads, udløses en super/hypernova.

Det betyder at kernen bliver tilbage, hvi altså stjernen var stor nok til at producere darkium, og at samtlige kendte stoffer blæses væk i en eller anden materialefordeling, som vil være nogenlunde homogen.

Disse materialer er grundstenen for dannelse af nye stjerner(solsystemer), bla. vores, og planeter, måner, kometer, osv er blot klumper af disse materialer, der ikke blev indfanget af den største klump(solen).

Men så er der det her supernovium, det forvinder jo ikke til 'intet', men spaltes formentlig til et eller flere lettere stoffer, do stadig tungere en vore kendte stoffer.

Vi kender ikke konsistensen af dette materiale, men mit gæt er, at det er mørkt og koldt.

Dette materiale vil lægge sig mellem kernen(galaksens cemtrum), og de ydre lag(solsystemer).

Nu skriver du mørke galakser, og det kan i mine øjne sagtens forekomme, for der går jo nok mogle mio eller mia år før det udslyngede materiale vil danne nye stjerner/solsystemer - hvis forudsætningerne er til stede.

Hvis der ikke er nok brint til at danne (og antænde) en ny stjerne/solsystem, vil det muligvis aldrig ske, og det vil være en mørk galakse forever.

Med hensyn til spiralgalakser kan jeg godt jeg lavede en brainfart med det med hastigheden, det beklager jeg.

Men jeg er enig i dine betragtninger om sammenstød af galakser, og jeg vil da også mene at netop det, at der er 2 sorte huller er et bevis for det er 2 galakser der har 'opslugt' hinanden.


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.