Το βίντεο που ακολουθεί μας μεταφέρει στην εσωτερική ζώνη του δίσκου προσαύξησης μιας μαύρης τρύπας.
Αέρια θερμαίνονται στα 12 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου καθώς πέφτουν ταχέως σε σπειροειδή τροχιά προς την μαύρη τρύπα εκπέμποντας ακτινοβολία X χαμηλής ενέργειας ή «μαλακές» ακτίνες Χ.
Λίγο πριν το αέριο βυθιστεί στο κέντρο, η τροχιακή του κίνηση προσεγγίζει την ταχύτητα του φωτός.
Τώρα παράγονται ακτίνες Χ, εκατοντάδες φορές πιο ισχυρές («σκληρές») σε σχέση με πριν, από την κορώνα, μια περιοχή με αραιότερο και θερμότερο αέριο γύρω από τον δίσκο. Εκεί οι θερμοκρασίες φτάνουν μέχρι αρκετά δισεκατομμύρια βαθμούς.
Ο ορίζοντας των γεγονότων είναι το όριο όπου οι τροχιές, συμπεριλαμβανομένου και του φωτός, κατευθύνονται προς το εσωτερικό της μαύρης τρύπας. Τίποτε, ούτε καν το φως, δεν μπορεί να διασχίσει προς τα έξω τον ορίζοντα των γεγονότων και να διαφύγει από την μαύρη τρύπα.
Μια νέα μελέτη αστρονόμων της NASA, του πανεπιστημίου Johns Hopkins και του ινστιτούτου τεχνολογίας του Rochester, με επικεφαλής τον Jeremy Schnittman της NASA, επιβεβαιώνει τις υπάρχουσες εδώ και πολύ καιρό «υποψίες», ότι οι μαύρες τρύπες με μάζα πολύ μεγαλύτερες της μάζας του ήλιου από μια έως δεκάδες ηλιακές μάζες του ήλιου, εκπέμπουν έμμεσα υψηλής ενέργειας ακτινοβολία.
Δημιουργώντας σε έναν υπερυπολογιστή μια προσομοίωση αερίων που ρέουν προς μια μαύρη τρύπα, οι ερευνητές κατάφεραν να αναπαράγουν τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά των ακτίνων Χ που παρατηρούνται σε ενεργές μαύρες τρύπες.
Ιδού το αποτέλεσμα της προσομοίωσης:
Κατηγορίες:ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑ, ΑΣΤΡΟΦΥΣΙΚΗ, ΜΑΥΡΕΣ ΤΡΥΠΕΣ
physicsgg 
Βλέπω κάποια μικρολαθάκια/κακοδιατυπώσεις στο κείμενο, τα οποία θα σχολιάσω αύριο μάλλον. Από το κείμενο που διάβασα στο youtube μου δίνεται η εντύπωση ότι αυτό που έχουν κάνει (και είναι το πραγματικά καινούριο) είναι ότι κατάφεραν να πετύχουν συνεπώς τον σχηματισμό της κορόνας στις προσομοιώσεις τους, αλλά αν δεν δω το paper δεν μπορώ να είμαι σίγουρος.
Οι επισημάνσεις που έχω να κάνω λοιπόν είναι:
«…εκπέμποντας ακτινοβολία χαμηλής ενέργειας ή «μαλακές» ακτίνες Χ.»
Εδώ το σωστό θα ήταν «εκπέμποντας ακτίνες Χ χαμηλής ενέργειας ή μαλακές ακτίνες Χ», αφού ακόμα και οι μαλακές ακτίνες Χ είναι ακτινοβολία υψηλής ενέργειας.
Στην εσωτερική περιοχή του δίσκου, κοντά στην τελευταία ευσταθή κυκλική τροχιά, εκεί όπου το υλικό δεν μπορεί να παραμείνει σε κυκλική τροχιά και αναγκαστικά πέφτει προς τον ορίζοντα της μαύρης τρύπας, η ακτινοβολία που εκπέμπεται από το δίσκο είναι το πολύ μαλακές ακτίνες Χ. Αυτή η ακτινοβολία τώρα, σκεδάζεται σε υψηλότερες ενέργειες από την κορώνα, η οποία βρίσκεται πάνω από τον δίσκο και τους «πόλους» της μαύρης τρύπας. Τώρα, η μέγιστη ενέργεια της ακτινοβολίας που παράγεται από το δίσκο είναι αντιστρόφως ανάλογη της μάζας της κεντρικής μαύρης τρύπας. Έτσι, ακτίνες Χ παράγουν οι μαύρες τρύπες που έχουν μάζα κοντά στην μάζα του Ήλιου. Όσο μεγαλώνει η μάζα της μαύρης τρύπας, ο δίσκος εκπέμπει σε χαμηλότερες ενέργειες μέχρι που όταν φτάσουμε στις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες η ακτινοβολία έχει πέσει στην περιοχή των ραδιοκυμάτων (όπως συμβαίνει στον Sgr A*).
Με λίγα λόγια, αυτό που θέλω να πω είναι ότι το παρακάτω, «οι μαύρες τρύπες με μάζες πολύ μεγαλύτερες της μάζας του ήλιου, εκπέμπουν έμμεσα υψηλής ενέργειας ακτινοβολία», δεν είναι σωστό έτσι όπως διατυπώνετε.
Vagelford, σ’ ευχαριστώ (με καθυστέρηση …) για τις παρατηρήσεις σου.
1) Πράγματι οι μαλακές ακτίνες Χ είναι υψηλής ενέργειας ακτινοβολία (μόνο σε σύγκριση με τις σκληρές είναι χαμηλότερης ενέργειας)
2) Ακτίνες Χ παράγουν μόνο οι μαύρες τρύπες που έχουν μάζα κοντά στην μάζα του Ήλιου; Μαύρες τρύπες π.χ. με μάζα 10 φορές την μάζα του ήλιου δεν παράγουν ακτίνες Χ;
Το ερώτημα είναι τι εννοούμε όταν λέμε κοντά. Οι μαύρες τρύπες με μάζα από μία μέχρι μερικές δεκάδες ηλιακές μάζες θεωρούνται όλες ως solar mass black holes.
Αν πας στη σελίδα 15 σε αυτές τις διαφάνειες, (υπάρχει ένα τυπογραφικό στη σχέση για την ροή Fv) από την τελευταία σχέση που δίνει την μέγιστη θερμοκρασία του δίσκου φαίνεται ότι η θερμοκρασία είναι ανάλογη της 4ης ρίζας του λόγου της μάζας Μ της μαύρης τρύπας προς τον κύβο της ελάχιστης ακτίνας του δίσκου (ρ_in), η οποία για μια μαύρη τρύπα είναι ανάλογη της μάζας της Μ. Άρα τελικά η θερμοκρασία είναι αντιστρόφως ανάλογη της ρίζας της μάζας Μ, που σημαίνει ότι για να ρίξεις την θερμοκρασία του δίσκου (και άρα την ενέργεια των φωτονίων που εκπέμπονται) μία τάξη μεγέθους θέλεις αύξηση της μάζας της μαύρης τρύπας κατά 2 τάξεις μεγέθους. Άρα, μια μαύρη τρύπα 10 ηλιακών μαζών εκπέμπει φωτόνια με ενέργεια 3 φορές μικρότερη από τα φωτόνια μιας μαύρης τρύπας με μάζα όσο η μάζα του ήλιου. Φυσικά όλα αυτά βρίσκονται στην περιοχή των keV (ακτίνες Χ) ή σε θερμοκρασία μερικές δεκάδες εκατομμύρια βαθμοί Κέλβιν.
Eπομένως μια ακριβής έκφραση είναι: «μαύρες τρύπες με μάζα από μια έως δεκάδες ηλιακές μάζες εκπέμπουν ακτίνες Χ με ενέργειες της τάξης των keV». Στην προσομοίωση που κάνουν στο paper http://arxiv.org/pdf/1302.3214.pdf , χρησιμοποιείται μάζα 10 ηλιακών μαζών, αν βλέπω καλά πρωί – πρωί
Αλλά επειδή αυτά είναι λεπτομέρειες, και για να μην γίνει σύγχυση, επισημαίνω ότι:
η ακτινοβολία αυτή δεν εκπέμπεται από την ίδια την μαύρη τρύπα αλλά εξαιτίας των διαδικασιών που υφίσταται η ύλη του περιβάλλοντός της (και επίσης η εν λόγω ακτινοβολία δεν έχει σχέση με την ακτινοβολία Hawking).
Λοιπόν, το διάβασα τελικά το paper και δεν κάνουν αυτό που νόμιζα αρχικά. Τελικά το μόνο που κάνουν είναι να βγάζουν το φάσμα από ένα πλήρες και συνεπές ray-tracing. Η διαφορά από ότι γινόταν μέχρι τώρα είναι ότι τα φάσματα μέχρι τώρα βγαίναν λίγο με το χέρι, όπου υπέθετε κανείς ότι θα έχει ένα τροποποιημένο μέλαν σώμα από έναν δίσκο που θα γίνεται up-scattered από κάποια ηλεκτρόνια με ενεργειακό φάσμα νόμο δύναμης από την κορώνα.
Στη συγκεκριμένη περίπτωση, τα ηλεκτρόνια στην κορώνα όπως και ο δίσκος είναι αυτό που παίρνει ως ανεξάρτητη είσοδο («με το χέρι») ο κώδικας, αλλά μετά υπολογίζει το φάσμα από ένα συνεπές ray-tracing. Η διαφορά δηλαδή από ότι γινόταν μέχρι τώρα είναι ότι αν και εισάγουν το περιβάλλον με το χέρι όπως και πριν, η διάδοση της ακτινοβολίας γίνεται συνεπώς μέσα σε αυτό το περιβάλλον.