Državna nagrada pronašla je heroje nakon 44 godine

Državna nagrada pronašla je heroje nakon 44 godine

Boris Stern,
Glavni urednik TrV-znanosti, astrofizičar
"Mogućnost Trojstva" №12 (231), 20. lipnja 2017

Slika umjetnika koji opisuje izvor Swan X-1. Ilustracija je primjenjiva (točnije, nije primjenjiva, jer je nemoguće pravilno promatrati ljestvicu i boje) za druge dvojne sustave s naglaskom na kompaktni objekt. Slika od spacetelescope.orgBoris Shtern, glavni urednik Trv-Nauka

Državnu nagradu 2016. u području znanosti i tehnologije dodijeljena je astrofizicima Nikolaj Shakure i Rashidu Syunyaevu za rad objavljen 1973. godine. Njezina prezentacija održana je 12. lipnja 2017. u Kremlju [1]. U uvodu nagrade navodi se da je nagrađen "za stvaranje teorije diska nabiranja materije na crne rupe". Glavni članak objavljen u časopisu Astronomija i astrofizikazove se "crne rupe u binarnim sustavima". [2]

Sjetite se da smo posvetili pilot pitanje naših novina samo na ovom članku [3] – najcitiranijoj objavljivanju ruskih autora tijekom cijelog postojanja ruske znanosti. Ovo je drugi članak o astrofizici u svijetu u smislu citiranja (prvo mjesto je za referencu). Broj citata ovog članka premašio je 8 tisuća prema NASA ADS-u. Dakle, prije dodjele ove nagrade, laureati nisu bili uopće u opskurbi.Ovo nije njihova prva nagrada za ovaj posao.

prapovijest

Dugo su vremena crne rupe percipirane kao egzotična znatiželja opće teorije relativnosti. Konačno, postupno su shvatili da velike zvijezde, kad gori, trebaju okončati svoje živote poput crnih rupa: ne mogu ostati bijeli patuljci zbog tzv. Chandrasekharove granice.

A najteže one koje teže više od 30-40 sunčanih masa, urušavaju i čak gube većinu mase, ne mogu se zaglaviti na pozornici zvijezde neutrona izvan granice Oppenheimer-Volkov. U prvom slučaju pritisak degeneriranog plina elektrona nadilazi, u drugom slučaju – neutrona. To znači da niti jedna fizička sila ne može spriječiti kolaps većih masivnih zvijezda, što znači da moraju postati crne rupe. Gdje su oni? Negativno razmišljanje nije dovoljno, potrebno je potvrditi.

Izolirana crna rupa na kojoj ništa ne pada, ne emitira ništa (Hawking zračenje je zanemarivo). Jedina šansa za pronalaženje crne rupe daje slučaj kada padne na tvar. Odakle Na primjer, u binarnom sustavu – s normalnom zvijezdom koja kruži oko zajedničkog središta gravitacije s crnom rupom.

Godine 1964., uz lansiranje suborbitalnih raketa s Geigerovim šalterima koji pretražuju nebo, otkriveni su nekoliko izvora rendgenske snimke. Među njima je Swan X-1. Godine 1970. pokrenut je prvi Uhuru rendgenski opservatorij koji je pronašao više od tristo izvora. Prema Uhuru, činilo se da je Cygnus X-1 bio objekt koji se brzo mijenja i koji može mijenjati svjetlinu u milisekundama. Dakle, vrlo je kompaktan.

Godine 1971. otkriven je radio izvor koji se podudara s Cygnus X-1, a točnost lokalizacije u radiju je puno bolja nego kod rendgenskih zraka. To je pomoglo u prepoznavanju zvijezde koja se nalazi na izvoru, plavom divu HDE 226868. Uskoro je otkriveno periodično pomicanje spektralnih linija zvijezde.

Iz razdoblja proizlazi da ima kompaktan pratilac s masom očito više od 10 sunčanih masa – mnogo više od gornje granice mase neutronskih zvijezda. Tako je otkriven prvi kandidat za zvjezdane masene crne rupe. Sada je riječ "kandidat" nestala – veliki broj takvih objekata je poznat, količina podataka o njima također je ogromna, nitko ne sumnja da su to crne rupe. Točka postavljena prije godinu dana s malom registracijom gravitacijskih valovaspajajući crne rupe – posljednje nejasne sumnje su raspršene u postojanju crnih rupa zvjezdane mase.

Svugdje vozi …

Budući da tvari mogu pasti na crnu rupu (pada tvari na astronomski objekt zbog kojeg raste, zove se akrecija). Ako je ovo samo međuzvjezdani plin, onda, najvjerojatnije, kao izotropni protok s svih strana. Takav režim kuglasti simetrične akrecije proučava se teorijski, sigurno se događa u životu. Ali ako postoji puno tvari i postoji određeni prevladavajući rotacijski trenutak, protok će se nužno skupiti na disku.

Diskovi u astrofizici su formirani posvuda – od prstenova Saturn do galaksija. Imaju zajednički mehanizam formiranja: tvar leti oko Keplerovih orbita. Ako su ovi Keplerovi orbiti kaotični, onda se čestice materije neelastično sudaraju jedni s drugima, tako da se orbite postupno približavaju jedna drugoj. To se događa dok sve orbite ne postanu kružne u jednoj ravnini – tada će sudari prestati. Primjer gotovo savršenog diska su Saturnovi prsteni, gdje blokovi i kameni blokovi od prljavog leda idu paralelno jedan s drugim u sloju deset metara.

Ali u takvom savršenom prstenu nema kretanja prema unutra. Sustavi ne padaju na Saturn.To je spriječeno zakonom očuvanja kutnog zamaha – Saturnovi prsteni ne mogu je ponovno postaviti. U slučaju nabiranja crnih rupa, disk se mora ponašati na neki način drugačije. Kako točno – ovo je predmet poznatog rada.

Nikolaj Shakura

Ustvari, ključna ideja objavila je prije godinu dana Nikolaj Shakura u Astronomical Journalu. To je sasvim jednostavno. Ponašanje diska pri određenoj brzini unosa tvari izvana ovisi o jednom parametru – viskoznosti. Ako postoji viskoznost, pojavljuje se trenje između susjednih orbita. Tvar u bilo kojoj orbiti prenosi kutni zamah na tvar sporije vanjske orbite. Ovako se trenutak zamaha premješta iznutra prema van, zbog čega se tvar diska, oslobađajući trenutak, spiralno stegne prema središnjem tijelu.

Odakle dolazi viskoznost? Prvo, zbog turbulencije u disku, mješavina tvari susjednih orbita. Drugo, zbog magnetskog polja koje prodire u disk, smrznuto je u supstancu i ponaša se kao elastični materijal.

U djelu Nikolaj Shakura, uveden je prikladan dimenzionalni parametar, čija je vrijednost omjer kvadrata turbulentnih brzina do trga brzine zvuka.U suradnji s Rashidom Sunyaevom dodano je magnetsko polje za definiciju tog parametra. Ove vrijednosti su vrlo poznate i prirodne za astrofizičare. Oni su međusobno povezani – turbulencija radi poput magnetske dinamo, jača polje. Ove se vrijednosti ne mogu mjeriti, ali postoje prilično općenite razlozima o tome kako ih procijeniti.

Temeljni članak

Rashid Syunyaev

Prvi rad N. I Shakure ostao je ne poznat kao drugi rad iz 1973., objavljen u suradnji s Rashid Sunyaev. Prvo, objavljeno je u međunarodnom časopisu. Drugo, bolje je napisano i mnogo bolje.

Osim dinamike diska, opisana je njegova termodinamika, zračenje u različitim oblicima akceleracije, njegova varijabilnost u vremenu i učinak radijacije diska na drugu zvijezdu. Članak je postao temelj. Bilo koji kasniji rad na akceleriranju diska u jednom ili drugom stupnju izravno ili neizravno koristi rezultate prikazane u članku Nikolaj Shakura i Rashid Sunyaev. Stoga veliki broj veza.

Područje je uzbudljivo, ostaje još mnogo misterija. Na primjer, način akceleracije se mijenja u skokovima – zatim se emitira tvrda rendgenska slika manjeg intenziteta, a zatim mekana koja ima veću svjetlinu.Ovo, premda nejasno, ali razumljivo. Ili, primjerice, autor ove napomene, tijekom rada s podacima instrumenta BATSE Compton gama-opservatorija, neočekivano otkrivene divovski rendgenske snimke gore spomenutog Cygnus X-1 – iz nekog razloga nisu primijetili članovi BATSE tima. Odakle su? Kakav fenomen? Nitko ne zna.

Da, postoji cijeli skladišni učinak: krunu diska, kvazi-periodične oscilacije i naposljetku, najnevjerojatniji fenomen – mlaznice, mlazovi magnetizirane plazme, udaranje duž osi rotacije diskova. I sve to ne vrijedi samo za crne rupe zvjezdane mase. Poznati kvazari su isti diskovi za akretiranje, samo u supermasivnim crnim rupama u središtima galaksija. Čak i protoplanetarni diskovi u ranoj fazi vjerojatno se mogu opisati u smislu modela Shakura-Sunyaev. Oni, usput, također emitiraju velike mlaznice.

Disk akrecija je neiscrpno (za razliku od elektrona). Ubrzava rast broja citata članaka Shakura-Sunyaev. Glavna metoda istraživanja, kao iu mnogim drugim područjima znanosti, je numerička simulacija uz sudjelovanje velikih računalnih resursa. I kamo ići? Štoviše, čestitamo onima koji su nekoć uspjeli pronaći opći opis fenomena s olovkom i papirom. Bez obzira na broj primljenih nagrada.

Članci u TrV-znanosti o N. I.Shakur:
Mini intervju s N. I. Shakura.
Dana 7. listopada, N. I. Shakure navršio je 70 godina.
Duga cesta do vrha "Zeldovich"


1. Predstavljanje državnih nagrada Ruske Federacije.
2. Shakura N. I., Syunyaev R. A. Crne rupe u binarnim sustavima. Observational appearance // Astronomija i astrofizika, 1973. Vol. P. P. 337-355.
3. Popov S. Kotači se vrte. // "Trinity Option-Science", №1 (1), 1. travnja 2008. godine.


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: