Los agujeros negros no puede ser visto porque no emiten luz visible o cualquier radiación electromagnética. Entonces, ¿cómo los astrónomos inferir su existencia? Creo que ahora es casi establecido en la comunidad científica de que los agujeros negros no existen y sin duda, hay un agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia. ¿Cuál es la evidencia de esto?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
Los agujeros negros no puede ser visto porque no emiten luz visible o cualquier radiación electromagnética.
Esto no es absolutamente correcto en el sentido de que se emite la luz visible durante la captura de materia cargada de la radiación, como es caer en el fuerte potencial gravitacional del agujero negro, pero no es lo suficientemente fuerte como para caracterizar un descubrimiento de un agujero negro. Los rayos X también son emitidas si la aceleración de las partículas cargadas que si es alta, como se espera por un agujero negro atractivo fregadero.
La sospecha de la existencia de un agujero negro viene de cinemática irregularidades en las órbitas. Por ejemplo:
Estudios de Doppler de esta estrella supergigante azul en Cygnus indicar un período de 5,6 días en órbita alrededor de una invisible compañero.
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Una fuente de rayos x fue descubierto en la constelación de Cygnus en 1972 (Cygnus X-1). Fuentes de rayos-X son candidatos para los agujeros negros debido a que la materia de streaming en los agujeros negros se ionizado y acelera en gran medida, la producción de los rayos x.
Una supergigante azul de la estrella, cerca de 25 veces la masa del sol, se encontró que aparentemente es que orbitan alrededor de la fuente de rayos-x. Así que algo masivo, pero no luminosa es la que hay (estrella de neutrones o un agujero negro).
Estudios de Doppler de la estrella supergigante azul indican un período de revolución de 5,6 días sobre el objeto oscuro. Con el período de más medidas espectrales del visible compañero de la velocidad orbital, conduce a un calculado sistema de masa de alrededor de 35 masas solares. La masa calculada de la oscuridad objeto es de 8 a 10 masas solares; demasiado grande como para ser una estrella de neutrones que tiene un límite de alrededor de 3 masas solares, de ahí agujero negro.
Supuesto, esto no es una prueba de un agujero negro -, pero no convence a la mayoría de los astrónomos.
Más evidencia de que fortalece el caso de la invisible objeto de un agujero negro es la emisión de rayos X desde su ubicación, una indicación de las temperaturas de millones de grados Kelvin. Esta fuente de rayos X de las exhibiciones de las variaciones rápidas, con escalas de tiempo del orden de una milésima de segundo. Esto sugiere un origen no más grande que un poquito de milisegundos o 300 km, por lo que es muy compacto. Las únicas posibilidades que sabemos que el lugar que la cantidad de materia en un volumen pequeño de agujeros negros y estrellas de neutrones, y el consenso es que las estrellas de neutrones no pueden ser más grandes que alrededor de 3 masas solares.
A partir de preguntas frecuentes ,¿Qué evidencia tenemos de la existencia de los agujeros negros? primero en una búsqueda de google:
Los astrónomos han encontrado pruebas convincentes de que un agujero negro supermasivo en el centro de nuestra propia galaxia, la vía Láctea, la galaxia NGC 4258, el gigante de la galaxia elíptica M87, y varios otros. Los científicos comprobado la existencia de los agujeros negros por el estudio de la velocidad de las nubes de gas que orbita una de esas regiones. En 1994, el Telescopio Espacial Hubble de datos se mide la masa de un objeto invisible en el centro de M87. Basado en el movimiento del material girando sobre el centro, el objeto se estima en alrededor de 3 millones de veces la masa de nuestro Sol y parece estar concentrada en un espacio más pequeño de nuestro sistema solar.
De nuevo, es sólo un agujero negro que se ajusta a estos datos en nuestra teoría general de la relatividad modelo del universo.
Por lo tanto la evidencia de nuestra galaxia está basado en cinemática comportamiento de las estrellas y de los sistemas de estrellas en el centro de nuestra galaxia.
azatoth
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Si el agujero negro que se encuentra en el medio de la nada, no importa que lo rodea, entonces, de hecho, sería muy difícil de observar. Cualquier agujero negro con una masa considerable emite extremadamente pequeña cantidad de radiación de Hawking y eso es todo. Sin embargo, el agujero negro del centro de nuestra galaxia está rodeada por la materia. Así, podemos observar que por su fuerza gravitacional sobre este asunto.
En primer lugar, mirar a los alrededores de las estrellas y descubrir que están orbitando alrededor de algo.
Los períodos son pequeños, con S2 completar la órbita en sólo 15,2 años (las observaciones de más de 15 años se puede ver en este clip, gracias a luk32 por el vínculo de la imagen) A corto plazo órbitas indicar la presencia de supermassive objeto:
Pero también hay materia en la vecindad del agujero negro. En virtud de su enorme fuerza gravitacional mayor parte de la materia se dispersa alrededor mientras que un poco es impulsado al movimiento en órbita espiral hasta que cae en el agujero negro en el proceso conocido como acreción. La caída de la materia irradia principalmente en el espectro de radio que se traduce en la perdida de energía y la caída de más. Podemos ver esta radiación desde el acrecentamiento de la materia.
Lo que no vemos, sin embargo, es la radiación del objeto de esta materia cae en. Porque de todas las cosas que caen, comprimido en la superficie y recalentado cualquier objeto ordinario sería muy brillante. Por el contrario, es muy tenue, como si todo este asunto, simplemente, desaparecieron en algún momento. Esto es consistente con la existencia del agujero negro horizonte.
Principio Similar de otras obras de agujero negro de los candidatos. Podemos observar su graviational de extracción en los alrededores de la materia y la radiación desde el disco de acreción en sus inmediaciones.
Jim
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Sagitario A* (el agujero negro en el centro de nuestra galaxia) tiene algunos de los mejores evidencia observacional de agujero negro que he visto nunca. Aquí, echa un vistazo a las animaciones de la UCLA hecha a partir de nuestras observaciones. Esto es a partir de los datos tomados durante un lapso de 20 años. Usted puede ver los puntos brillantes (estrellas) que orbitan alrededor de una revisión de la nada. Los que consiguen muy cerca de látigo en el loco de la velocidad pero frenar rápidamente a medida que se alejan. Obviamente, todo lo que está en el centro tiene una respetable cantidad de masa. Pero observe también que las estrellas siempre parecen moverse alrededor de algo que está en el centro muerto (y sus órbitas son elipses, lo que demuestra que no somos solo el movimiento de la cámara para mantener la misma en el centro). Tener en cuenta que la masa de las estrellas debe ser increíblemente pequeño junto a la masa del cuerpo central, de lo contrario sería arrojado a cabo en el espacio de la otra dirección cuando una estrella se pone muy de cerca.
Así que, aquí puedes ver las estrellas masivas en órbita algo que no tiene luz y debe ser órdenes de magnitud más grandes que cualquiera de las estrellas a su alrededor. Así que parece encajar en el perfil de un agujero negro. Además de la misa que calculamos que debe tener es suficientemente alto como para que cualquier cosa que se masivo y compacto que tendría que colapsar en un agujero negro.
P. S. Si no echa un vistazo a los videos, hacer. Son geniales, me encanta.
user180269
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Respuesta corta: no Hay evidencia convincente de la existencia de supermassive oscuro objeto compacto en el centro de la vía Láctea, sin embargo a la conclusión de que este objeto compacto es un agujero negro (y por lo tanto tiene un horizonte) está lejos de ser establecido. Por otra parte, la declaración de los "agujeros negros existen en nuestro Universo" puede ser fundamentalmente infalsificable, pero las alternativas a los agujeros negros puede ser descartada o confirmada por los experimentos.
Respuesta Larga. El centro de nuestra Galaxia alberga agujero negro supermasivo candidato que es el mejor limitadas por las observaciones entre otros supuestos agujeros negros. Su masa y la distancia se han determinado con precisión de órbitas de estrellas cercanas y su movimiento propio de los estudios, y se ha establecido que la radio de alta frecuencia, y muy variable en el infrarrojo cercano y la emisión de rayos X a partir de este objeto se originan a partir de dentro de un par de radios de Schwarzschild de este objeto compacto.
Otras respuestas de la lista de esta evidencia en mayores detalles, pero permítanme destacar los siguientes: todo esto es evidencia de la enorme oscuro objeto compacto, no necesariamente del agujero negro.
Si asumimos que la validez de la clásica de la relatividad general, sólo hay una interpretación posible: hay un agujero negro en el centro de nuestra galaxia. Sin embargo, siempre hay una posibilidad de que hay algo de la nueva física que se convierte en relevante en situaciones en que un agujero negro se formaron en ordinario GR, de la física que, posiblemente, podría prevenir la formación de horizonte, la característica definitoria de un agujero negro.
Así, lo que podría ser una alternativa al agujero negro? El nombre general es un exótico objeto compacto (ECO). Esto puede ser visto como dos regiones se pegan juntos: el exterior del agujero negro de la solución a partir de cierta distancia $r_g\cdot\epsilon$ (donde $r_g$ es el radio de Schwarzschild para una masa dada de un ECO ) de la supuesta horizonte y el interior se compone de algunos exóticos cosas de una manera que no da lugar a la formación de los horizontes. Si el parámetro de $\epsilon$ es lo suficientemente pequeño, entonces la mayoría de las características que uno podría esperar de los agujeros negros: lentes gravitacionales fuertes, general relativista comportamiento de las órbitas cerca de la ECO incluyendo la esfera de fotones, ergosphere, la formación de ondas gravitacionales por las fusiones de la colisión de ECO, etc. podría estar presente en este tipo de objetos.
En el clásico GR es imposible para cualquier señal (EM o GW) para escapar de la superficie del horizonte. Así que para cualquier efecto de agujero negro sería posible elegir lo suficientemente pequeño como $\epsilon$, de modo que sería imposible distinguir entre un verdadero agujero negro y un hipotético ECO que no tiene un horizonte, lo que significa que la existencia de los agujeros negros es infalsificable.
Existen diversos modelos teóricos que conducen a la formación de ECOs en lugar de los agujeros negros. La mayoría de ellos se basan en algo especulativo supuestos sobre el comportamiento de modelo en particular de la gravedad cuántica (o propiedades específicas de la materia de contenido) en el régimen fuerte.
Una visión general de los distintos tipos de agujero negro alternativas podría ser encontrado en un artículo reciente:
- Cardoso, V., & Pani, P. (2017). Las pruebas de la existencia de los agujeros negros a través de ondas gravitacionales ecos. La naturaleza de la Astronomía, 1(9), 586, doi, arXiv, versión extendida.
Este papel es muy accesible y tiene una figura siguiente, dando visión general de los diferentes tipos de ECO:
Ejemplo: $2-2$ agujero, aquí es una propuesta para un tipo específico de ECO (elegido principalmente porque no he visto esto antes):
Se basa en una conjetura analogía entre la cromodinámica cuántica y cuadrática de la gravedad cuántica: por encima de una cierta escala $\Lambda_{QQG}$ gravedad cuántica exhibe un spin-2 fantasmas. Así que un fuerte gravedad régimen sería muy diferente de infrarrojos régimen que es clásica cuadrática de la gravedad. Un $2-2$ agujero es una solución que es un exterior de solución de Schwarzschild abajo a cerca de una Planck de la longitud adecuada de la que sería el horizonte, mientras que en el interior hay una fase de fuerte de la gravedad cuántica sin horizonte:
Pruebas experimentales , Mientras que hay muchos modelos para diferentes tipos de ECO que puede ser restringido por medio de experimentos:
Girar rápidamente ECOs a menudo presentan inestabilidad y perder momentum angular. La observación de gran angular momentum de agujero negro candidatos regla de tales modelos.
La fusión de ECOs habría ecos de las ondas gravitacionales de la firma. Análisis de los datos de LIGO y el futuro de la generación de GW detectores podrían apoyar o refutar algunas ECO de los modelos. Ver por ejemplo este artículo:
Abedi, J., Dykaar, H., & Afshordi, N. (2017). El eco del Abismo: evidencia Tentativa de Planck de la estructura de escala en el agujero negro horizontes. Physical Review D, 96(8), 082004, doi.
Propuesta de Event Horizon Telescope recoger datos sobre la ECO.
Y así esta industria artesanal de los agujeros negros de las alternativas es principalmente impulsado por la esperanza (aunque sean pequeñas) que las observaciones de cerca-que sería el horizonte de la estructura nos daría una ventana en la gravedad cuántica.
Konstantinos Kanak0glou
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Primero de todo, los Agujeros Negros' de discos de acrecimiento hacer emiten radiación. Que es una forma que utilizan los astrónomos para detectar agujeros negros, es decir, observando la radiación entrante. Otra forma es comparar el movimiento de los objetos con el movimiento esperado de los objetos cerca de los agujeros negros. Esto es relevante a su pregunta: muchos astrónomos han observado que el movimiento de las estrellas cerca del centro de nuestra galaxia coincide con el esperado movimiento de las estrellas en la presencia de agujeros negros. Esta es la evidencia de la presencia de un agujero negro masivo en el centro de la vía Láctea.
