Gauri negre - spacescience.roidutan/radio_dichotomy/ioana2.pdf · Ioana Du¸tan Gaurile negre –...

Ioana Dutan Gaurile negre – 1/22

Gauri negre

Ioana DutanInstitutul de Stiinte Spatiale, Bucuresti-Magurele

18 May 2013

SUMAR

SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNA

BINARE


Ce sunt gaurile negre ?

Cum se formeaza ?

Unde credem ca exista ?

Cum cresc ?

Galaxii cu nucleu activ

Sisteme binare

CE SUNT GAURILE NEGRE ?

SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNA

BINARE


Ce sunt gaurile negre ?

SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNA

BINARE


“dark stars” Michelle 1784

prezise si de Einstein 1915

calculate de Schwarzschild1916 (nerotative) si Kerr 1963(rotative)

teorema “no hair”: o gauraneagra se poate caracterizadoar prinmasa, spinsi sarcina

de dincolo deorizont = nicioinformatie

ergosfera= acolo nimic nupoate sta fix, ci se roteste inacelasi sens cu gaura neagra

CUM SE FORMEAZA GAURILE NEGRE ?

SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNA

BINARE


Cum se formeaza gaurile negre ?

SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNA

BINARE


prin colaps gravitational:forta gravitationala> forta depresiune din interior

masa dupa colaps pentru aavea o gaura neagra:M > 1.4M⊙

raza gaurii negre:r = GMc2 = 1

UNDE CREDEM CA EXISTA ?

SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNA

BINARE


Unde credem ca exista ?

SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNA

BINARE


in centrul galaxiilor cu nucleu activ =gauri negre supermasiveM ∼ 107

−109 M⊙, undeM⊙ = masa Soarelui

in sisteme binare =gauri negre de masa stelaraM ∼ catevaM⊙

in universul timpuriu =gauri negre primordialela scara atomica, radiatia Hawking: “evaporarea” gaurilornegre

CUM CRESC GAURILE NEGRE ?

SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNA

BINARE


Cum creste o gaura neagra ?

SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNA

BINARE


prin acretie: gaz si praf dinmediul interstelar al galaxiei

prin inghitirea stelelor

prin ciocnire: GN-GN saugalaxie-galaxie

GALAXII CU NUCLEU ACTIV

SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNACum ?

Cen A

SpectreSpectreleGNA-urilor

GNA

Sincrotron

Masa GN

“Umbra” GN

BINARE


Cum vedem galaxiile ?

SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNACum ?

Cen A


GNA

Sincrotron

Masa GN

“Umbra” GN

BINARE


spectrul radiatiei electromagnetice

Centaurus A

SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNACum ?

Cen A


GNA

Sincrotron

Masa GN

“Umbra” GN

BINARE


Centaurus A (Cen A):M ∼ 107 M⊙, d ∼ 1020 km, ljet ∼ 1017 km

format prin ciocnirea a doua galaxii acum∼ 109 ani (1010.14 ani)

energia jeturilor provine dinenergia de rotatie a gaurii negre

Spectrul de emisie al hidrogenului

SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNACum ?

Cen A


GNA

Sincrotron

Masa GN

“Umbra” GN

BINARE


spectrul de emisie al hidrogenului consta din patru linii deintensi-tati diferite

Spectrele galaxiilor cu nucleu activ

SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNACum ?

Cen A


GNA

Sincrotron

Masa GN

“Umbra” GN

BINARE


Galaxii cu nucleu activ (GNA)= galaxii ale caror nuclee nu pot fiexplicate prin fizica stelara standard: un cluster masiv si dens destele sau o gaura neagra de masa stelara

Modelul de unificare al galaxiilor cu nucleu activ

SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNACum ?

Cen A


GNA

Sincrotron

Masa GN

“Umbra” GN

BINARE


gaura neagra supermasiva(M ∼ 107

− 109M⊙) ro-tativa, inconjurata de undisc de accretie

jeturile GNA:vjets∼ 0.9−0.995cc = 3×108 m s−1, viteza lu-minii in vid


SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNACum ?

Cen A


GNA

Sincrotron

Masa GN

“Umbra” GN

BINARE


Dihotomia radio: Anu-mite galaxii cu nucleu ac-tiv prezinta emisie puter-nica in radio, iar alteleemisie slaba, iar intre celedoua tipuri de galaxii nuavem nimic.

studiul dihotomiei este im-portant pentru cunoastereamecanismelor care stau labaza activitatii in nucleeacestor galaxii

Proiect desfasurat la Institutul deStiinte Spatiale, Magurele,in cadrul programului STAR


SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNACum ?

Cen A


GNA

Sincrotron

Masa GN

“Umbra” GN

BINARE


gaura neagra supermasiva(M ∼ 107

− 109M⊙) ro-tativa, inconjurata de undisc de accretie

in Blazari:viteze supraluminale, doaraparent datorita efectuluiDoppler

Radiatia de sincrotron in jeturile GNA: M87

SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNACum ?

Cen A


GNA

Sincrotron

Masa GN

“Umbra” GN

BINARE


emisie de radiatie de sin-crotron pe tot spectrul decontinuum (de laX-ray panain radio)

Radiatia de sincrotron in jeturile GNA: M87

SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNACum ?

Cen A


GNA

Sincrotron

Masa GN

“Umbra” GN

BINARE


rezolutie mai buna cu VLBI(Very Long Base Interferometry);lungimi de unda mai mici

corelator: interferenta undelor coerente de la statiile VLBI

Sagittarius A∗ (Sgr A∗): determinarea masei gaurii negre

SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNACum ?

Cen A


GNA

Sincrotron

Masa GN

“Umbra” GN

BINARE


Sgr A∗ = centrul galaxiei noas-tre

masa gaurii negre din miscareaKepleriana a stelelor in jurul eiM ∼ 106 M⊙

Sagittarius A∗ (Sgr A∗): determinarea spinului gauriinegre

SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNACum ?

Cen A


GNA

Sincrotron

Masa GN

“Umbra” GN

BINARE


urmarirea radiatiei emise de catre un element din discul de acretie;cand acesta trece prin “spatele” gaurii negre, apare o scadere a in-tensitatii radiatiei emise, deci o“umbra”

SISTEME BINARE

SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNA

BINARE


Sisteme binare emitatoare de radiatieX

SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNA

BINARE


emit copios in domeniul radiatiilorX datoritaincalzirii gazului dindiscul de acretieal gaurii negre

CygnusX-1

SUMAR

CE SUNT ?

CUM SEFORMEAZA ?

UNDE ?

CUM CRESC ?

GNA

BINARE


cea mai apropiata gaura neagra de noi, 5×1016 km

gaura neagra de masa stelara,M ∼ 14.8×M⊙

orizontul executa 800 rotatii pe sec

stea “albastra”,M ∼ 8−10×M⊙

Gauri negre - spacescience.roidutan/radio_dichotomy/ioana2.pdf · Ioana Du¸tan Gaurile negre –...

Documents

Transcript of Gauri negre - spacescience.roidutan/radio_dichotomy/ioana2.pdf · Ioana Du¸tan Gaurile negre –...