9
Календарь конференций
  • 12 – 16 апреля

    Международный космический форум, посвященный 60-летию первого полета человека в космос

  • 18 января – 17 апреля

    Универсиада "Ломоносов" по психологии 2020-2021 учебного года

  • 15 февраля – 17 апреля

    Универсиада «Ломоносов» по маркетингу 2020/2021 учебного года

  • 19 апреля

    Круглый стол «Сходство непохожих (навстречу юбилеям Л.Н. Андреева и Тэффи)», приуроченный к 100-летию со дня рождения профессора А.Г. Соколова

  • 20 – 22 апреля

    Международный конгресс молодых ученых

  • 14 декабря – 21 апреля

    Универсиада «Ломоносов» по государственному аудиту 2020/2021 учебного года

  • 14 декабря – 30 апреля

    Универсиада "Ломоносов" по социологии

Все конференции

Астрофизики МГУ нашли подтверждение существования сильных гравитационных полей во Вселенной

Сотрудники Государственного астрономического института имени П.К.Штернберга (ГАИШ) МГУ обнаружили сильный избыток излучения из спектров в промежуточном состоянии для чёрных дыр. Это открытие – еще одно яркое подтверждение существования сильных гравитационных полей во Вселенной и еще один шаг в понимании того, как устроен мир вокруг нас. Статья опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Известно, что вблизи горизонта событий чёрной дыры возникают условия для формирования пар из электронов и позитронов с их последующей аннигиляцией (реакция превращения частицы и античастицы при их столкновении в какие-либо иные частицы, отличные от исходных), сопровождаемой излучением фотонов с энергией 511 кэВ (килоэлектронвольт). Такой эффект называется аннигиляционной линией (АЛ). Обнаружение подобной линии доказывало бы, что наши представления о физике чёрных дыр правильные. Однако усилия наблюдателей не увенчались успехом, возможно из-за слабости этой линии или её отсутствия. Другая причина неудач может крыться в красном гравитационном смещении, которое неизбежно испытывают фотоны при удалении от горизонта событий чёрных дыр. При этом гравитационное поле чёрной дыры настолько велико, что исходная энергия фотонов снижается до ~20 кэВ. Сама линия размывается из-за ненулевой толщины слоя формирования (~200 м для чёрной дыры с массой 10 солнечных масс) и превращается в широкий «горб» в спектре на 15-40 кэВ. Именно там и была недавно обнаружена эта спектральная особенность в ряде галактических чёрных дыр (GХ339-4, GRS1915+105, CygX-1, SS433, V4641Sgr) по данным RXTE, BeppoSAX и INTEGRAL.

Учёные МГУ с помощью метода спектрального моделирования проанализировали широкополосные энергетические спектры этих источников и обнаружили сильный избыток излучения в диапазоне 15-40 кэВ некоторых из спектров в промежуточном состоянии для всех пяти вышеупомянутых чёрных дыр. Этот избыток и был интерпретирован как гравитационно красно-смещенная АЛ.

«Такой эффект красного гравитационного смещения блестяще согласуется с предсказаниями общей теории относительности и численными расчетами методом Монте-Карло. Таким образом, изначально АЛ от чёрных дыр звездной массы искали не там… из-за неучёта эффектов общей теории относительности в сильных гравитационных полях. Это открытие – еще одно яркое подтверждение существования сильных гравитационных полей во Вселенной и еще один шаг в понимании того, как устроен мир вокруг нас. В перспективе, подобный эффект может наблюдаться и в других ЧД звездной массы, что подтвердит наши находки», – рассказала ведущий научный сотрудник отдела звёздной астрономии ГАИШ МГУ Елена Сейфина.


На иллюстрации: Гравитационное смещение АЛ, которое испытывают фотоны 511 кэВ при выходе из глубин гравитационного поля черной дыры. Схематично показано "уширение" исходной линии в спектре из-за разной глубины формирования квантов около горизонта событий (оранжевый слой) черной дыры. В итоге узкая линия на 511 кэВ превращается в широкий «горб», центрированный на 20 кэВ и "растянутый" на энергиях 15-40 кэВ.