• РЕГИСТРАЦИЯ
Коронавирус. Трансляция эпидемии

Сверхмассивная черная дыра помогла подтвердить Общую теорию относительности

1 413

Изображение галактики 1H0707-495

Наблюдая за искажением излучения, которое испускает аккреционный диск, вращающийся вокруг черной дыры, можно определить, насколько метрика дыры близка к метрике Керра, предсказываемой Общей теорией относительности. Группа ученых из США, Китая и Германии выполнила такой анализ для сверхмассивной черной дыры из галактики 1H0707-495 и показала, что она действительно хорошо описывается метрикой Керра. Статья опубликована в Physical Review Letters, препринт работы выложен на сайте arXiv.org.

Общая теория относительности (ОТО) хорошо проверена для слабых гравитационных полей — например, для планет Солнечной системы или для двойных пульсаров. В то же время, сильные гравитационные поля изучены гораздо хуже. Поскольку некоторые альтернативные теории гравитации совпадают с ОТО в пределе слабых полей, но дают другие предсказания для сильных полей, ученых интересует проверка предсказания ОТО в этой области.

Особенно сильные гравитационные поля создают черные дыры — настолько сильные, что свет не может вырваться из-под их горизонта событий. Теорема об отсутствии волос*** гарантирует, что единственным стационарным решением для черной дыры, помещенной в четырехмерное пространство-время, является метрика Керра-Ньюмена (а поскольку большинство объектов во Вселенной не заряжены, метрика Керра-Ньюмена переходит в метрику Керра). Точнее, стационарным, асимптотически плоским и регулярным вне горизонта событий решением. Вокруг такой дыры может образоваться аккреционный диск, фотоны в котором будут ускоряться благодаря обратному комптоновскому рассеянию на электронах; кроме того, атомы диска тоже будут излучать. Из-за гравитационного красного смещения и искривления света отдаленному наблюдателю будет казаться, что спектр излучения и форма излучающей области искажаются. Измеряя эти искажения, можно определить, насколько точно метрика вокруг черной дыры совпадает с метрикой Керра.

В данной статье группа ученых под руководством Козимо Бамби (Cosimo Bambi) впервые применила этот метод на реальных данных, собранных для сверхмассивной черной дыры из галактики 1H0707-495. Ранее они уже описывали подход, с помощью которого можно определить, насколько хорошо метрика Керра описывает такие черные дыры. В этом подходе вводится некоторая модельная метрика, отклонения которой от керровской задаются набором параметров, определяемых из наблюдений. Если все эти параметры оказываются близки к нулю, модельная метрика воспроизводит метрику Керра. Преимуществом этого подхода является независимость от выбранной альтернативной теории гравитации. Здесь ученые рассмотрели метрику Йохансена (Johannsen metric), в которой таким параметром служит α13. Подробности модели можно найти в дополнительных материалах статьи.

Затем ученые проанализировали данные, собранные о сверхмассивной черной дыре телескопами XMM-Newton, NuSTAR и Swift. Анализ исследователи выполнили с помощью программы RELXILL_NK, в которой свободными параметрами являются момент импульса черной дыры a∗, параметр метрики α13, угол наклона диска и несколько других величин. Следуя статьям 1 и 2, ученые рассмотрели три гипотезы, объясняющие различные особенности спектра радиоизлучения и примененные к разным данным. В результате они получили оценки на параметр α13 в зависимости от a∗, которые можно увидеть на рисунках. Линиями разных цветов отмечены оценки, отвечающие разным уровням достоверности (68 процентов для красной, 90 для зеленой и 99 для синей).

, Допустимые значения параметра α13, определённые из анализа 1

В итоге ученые заключают, что с большой долей вероятности пространство-время вокруг черной дыры из галактики 1H0707-495 описывается метрикой Керра, как и предсказывает Общая теория относительности. Авторы статьи считают, что разработанный ими подход так же успешно можно будет применить для анализа данных по другим черным дырам.

Общая теория относительности была сформулирована еще в начале XX века и получила огромное число экспериментальных подтверждений. Например, в июле прошлого года телескоп «Хаббл» заснял прохождение белого карлика на фоне далекой звезды, в результате которого изображение звезды сместилось в соответствии с предсказаниями ОТО. А в мае 2016 года японские астрономы подтвердили, что теория Эйнштейна работает на красных смещениях, больших единицы. Тем не менее, некоторые люди утверждают, что ОТО не верна — впрочем, их аргументы не вызывают доверия.

источник

***«Теорема об отсутствии волос»

Черные дыры устроены так, что они создают исключительно стационарные поля, даже если вращаются вокруг своей оси (при условии, что их центр масс покоится). Создаваемые ими гравитационные и электромагнитные поля не будут меняться во времени. Это утверждение называется теоремой об отсутствии волос у черной дыры. Для звезд это не так: они могут создавать вокруг себя, например, переменные во времени магнитные поля, даже если их центр тяжести покоится. Это происходит из-за того, что заряды внутри звезды совершают различные движения, создавая излучение. Но черная дыра ничего такого не создает, даже если у нее под горизонтом происходит страшное движение зарядов.

Поставим мысленный эксперимент: скажем, у нас есть два облака частиц, одно состоит исключительно из протонов и антипротонов, а второе — из нейтронов. Что-то начало в какой-то момент сжимать эти облака. Если их массы и моменты вращения были одинаковы, то в результате мы получим две черные дыры, абсолютно неотличимые друг от друга.

источник

Если ты полжизни провёл в клинике, то ещё не значит, что ты медик.

    Смешно: Ходорковский из Лондона объявил Москве карантин

    Либеральные СМИ буквально из ниоткуда берут фейки про коронавирус и сеют панику среди россиян. Так, «МБХ Медиа» Ходорковского объявили о всеобщем карантине в столице. Данный слух был опровергнут пресс...

    С небес на землю: в США ожидается хороший гиперок

    Проблемы в Соединенных Штатов вынудили Вашингтон инициировать самую масштабную в истории государства накачку экономики деньгами. Помимо дымящегося станка ФРС, объявлено об экономических...

    В столице у 13 детей выявлен коронавирус

    В Москве зафиксировано 1014 случая заболевания коронавирусной инфекцией. За последние сутки подтверждено 197 новых случаев. Об этом сообщает Оперативный штаб по контролю и мониторингу ситуации с корон...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      Серж Хан 24 марта 00:48

      Комментарий № 252. О тупости официоза

      https://cont.ws/@yedkiy/1614937***"проблема в том, что оппоненты официальной пропаганды ещё тупее"Так ты с ними в тупости соревнуешься, вона чо... И ты не один такой. Только у других это на уме, а у тебя на языке. У тебя и погоняло-то детсадовское, на другое мозгов не хватило - от такого пейсателя и ожидать-то нечего, кроме соревнования в тупости.Мы-то думали, что офи...
      151
      Серж Хан 8 марта 23:04

      В Екатеринбурге признали деструктивным проект «МИР — моя история рода»

      Получавший деньги из Фонда президентских грантов проект «МИР — моя история рода» является деструктивным. Об этом заявила министр культуры Свердловской области Светлана Учайкина, сообщает 8 марта портал E1.По словам Учайкиной, было проведено психолого-лингвистическое и культурологическое экспертное исследование. Обнаружилось, что в проекте имелась пропаганда «деструкти...
      111
      Серж Хан 7 марта 11:08

      О "юбилее памяти Гитлера".

      Те, кто только что праздновал столетие ликвидации Колчака, собираются ли праздновать 75-летие самоубийства Гитлера, такого же военного преступника?Наверняка собираются, хотя и в узком кругу. Беспардонное нарушение уголовного кодекса на государственных телеканалах в дни помянутого столетия происходило по давлением властных поклонников Власова и Маннергейма. Гитлер стои...
      108
      Серж Хан 20 февраля 10:45

      Опять Смирнов...

      http://www.interfax-religion.ru/?act=news&div=74271"Церковь - она состоит из малых домашних церквей. А как можно строить церковь с мусульманином, с иеговистом, с коммунистом, с атеистом? Это не будет домашняя церковь, это будет незнамо что. Поэтому Церковь не может это благословлять", - сказал глава патриаршей комиссии по делам семьи протоиерей Димитрий Смирнов во...
      78
      Серж Хан 17 февраля 18:50

      Книготорговцы пиарятся на посадке "Сети"

      Это список книжных магазинов, прекративших сегодня работу ради поддержки террористов из "Сети" - «Пиотровский» (Пермь),«Пиотровский» (Екатеринбург),«Фаланстер» (Москва), «Маршак» (Москва), «Все свободны» (Санкт-Петербург), «Чарли» (Краснодар), «Свидетель» (Тула), «Порядок слов» (Санкт-Петербург), «Бакен» (Красноярск).Хотя, скорее, даже ради самопиара. Такого рода...
      63
      Серж Хан 13 февраля 16:55

      Комментарий № 251. Про бога и Конституцию

      https://cont.ws/@vityzeva/1580754"Бог. Он есть, и он един. Все мы его дети и живем в хранимой Им стране."Для сведения автора. Религия больше века назад перестала быть основой русского менталитета. Об этом достаточно ясно и однозначно было заявлено на поместном соборе 1917-18. Странно, что публицисты, пытающиеся рассуждать на церковную тему в своей писанине, до сих пор...
      80
      Серж Хан 13 декабря 2019 г. 17:19

      Про очередной взрыв газа

      Вот и в Тюмени - городе, где благоустроенное жильё практически полностью оборудовано электроплитами, как повелось ещё с 60-х годов, с начала массовой застройки - произошёл взрыв бытового газа. Произошёл он в новом доме, год назад построенном в южном пригороде, который не так давно был включён в городскую черту. Там застройщик решил, что газ лучше...Подробности по ссыл...
      238
      Серж Хан 13 декабря 2019 г. 12:02

      Об очередной отставке

      Странно, что бардак после наводнений по всем регионам от Красноярска до Хабаровска одинаковый, а в отставку ушёл лишь один губер из всех. Уж не потому ли, что остальные из едра?...
      255
      Серж Хан 8 ноября 2019 г. 15:15

      Комментарий № 250

      https://cont.ws/@Colonel-Cassad/1496898"Парад 7 ноября 1941 и годовщина Октября"***Фейк, не парад. В 1941 шли не с пулемётами, как на фото, а с винтовками....
      319
      Серж Хан 8 ноября 2019 г. 15:01

      О патриарховых хотелках.

      Патриарх призвал восстанавливать не брошенные деревни, не школы, не рабочие места в этих деревнях. а храмы в них. Гундяев желает, чтобы государство восстанавливало не школы, а именно церкви. Именно государство, за казённый счёт. Разумеется, завтра это все, кому не лень, будут отрицать - но сегодня (6 ноября 2019 года) он в весьма наглом тоне заявил это ...
      390
      Серж Хан 5 ноября 2019 г. 09:54

      О единстве народа

      Всякого рода персонажи с единственной рабочей извилиной в мозгах громко твердят нам, что "единство народа" - насквозь ложное понятие в современных условиях, что настоящий оппозиционер должен смеяться над этим понятием, должен всячески обгаживать его словесно.Нет, господа, понятие "единство народа" для нас истинно и более чем естественно -...
      345
      Серж Хан 6 октября 2019 г. 16:38

      Мне любопытно...

      Мне любопытно - почему я должен возмущаться задержкой в американском аэропорту племянницы бывшего башкирского президента и телесекс-бомбы, ставшей по-семейному депутатом ГД от ЕдРа? Наоборот - я должен радоваться тому, что это случилось, и уповать, что американцы сделают неудобным и невыгодным нахождение на своей территории всем российским мажорам....
      548
      Серж Хан 21 августа 2019 г. 19:59

      Бог не фраер...

      Откуда у разбившегося на вертолёте Абрамова такая куча денег на музей русской иконы? Об этом молчат обычно, и лишь сквозь зубы иногда кое-что просачивается. Как пишет руспех.ру, "в 1985 году он организовывает сеть кооперативов по пошиву изделий из меха и кожи. В девяностых кооперативы начинают прекращать свое существование. Поэтому молодой предпринимате...
      819
      Серж Хан 5 августа 2019 г. 17:24

      Комментарий № 249

      https://cont.ws/@Mao/1408139"США не должны позволить Китаю заменить Россию в Центральной Азии"***Забавно. И пиндосы, и квасные патриоты пишут, что переход казахского языка на латиницу осложнит взаимоотношения с Россией. Но ни одна тварь не может объяснить - даже не толком, а хоть как-то - каким именно образом, по какому механизму, по какой причинно-следственной цепочк...
      829
      Серж Хан 5 августа 2019 г. 14:46

      Комментарий № 428

      https://cont.ws/@Aenosurhfi/1408218"Сменяемость власти и горизонт планирования"***"То есть, если, предположим, в России за столько-то лет ликвидировали 1000 фабрик, а построили только 400 - то это катастрофа и геноцид... эти 400 фабрик производят продукции больше, чем старые 1000"Фишка в том, дружище, что построенные 400 - это не фабрики, а в основном мелкие производс...
      874
      Серж Хан 1 августа 2019 г. 12:23

      Комментарий № 427

      https://cont.ws/@Aenosurhfi/1403807"Кризис экономической грамотности и разговоры в пользу бедных"***"Та бедность, что есть в государстве и фиксируется, это бедность работающего населения." И дело тут даже не в низкой, в сравнении с Западом, производительностью труда. Дело тут в низкой в сравнении с Западом доле, которую оплата труда составляет в себестоимости производ...
      775
      Серж Хан 1 августа 2019 г. 12:20

      Цитата из предателя как последний способ доказать свою верность Родине.

      ...
      728
      Серж Хан 1 августа 2019 г. 12:12

      Комментарий № 426

      https://cont.ws/@ruslanostashko/1404398"ЦИК Севастополя испугалась Украины"***Вообще говоря, достаточно понять, что ЕР является не партией президента (который туда даже не входит), а партией бюрократов, которая откровенно саботирует все невыгодные ей президентские инициативы - и многое встанет на свои места. Власть не монолитна, как считают идиоты с одной извилиной в ...
      744
      Серж Хан 30 июля 2019 г. 19:47

      Комментарий № 425

      https://cont.ws/@mzarezin1307/1402270"... до конца сохранивший долг присяге ..."***" Он зарекомендовал себя как храбрый офицер, до конца сохранивший долг присяге" - так выразилась невежественная контра о своём кумире."Сохранивший долг" означает "не отдавший долг". Т.е. нечто вроде дезертирства. Вот что значит плохо знать язык, особенно русский - хочешь сказать одно, в...
      794
      Серж Хан 24 июля 2019 г. 19:31

      Сегодня день рождения Симона Боливара

      Поздравляю Венесуэлу с национальным праздником!!!...
      775
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика