Connect with us

Tech

Czarne dziury są jak „fabryki złota” – dyski akrecyjne wokół czarnych dziur mogą wytwarzać ciężkie pierwiastki

Published

on

Formacja pierwiastków kosmicznych: gwiezdne czarne dziury mogą być od dawna oczekiwanymi miejscami powstawania złota i innych ciężkich pierwiastków. Symulacja modelu sugeruje, że w dyskach akrecyjnych wokół tych dziur jest wystarczająco dużo wolnych neutronów o wysokiej energii, aby wygenerować te pierwiastki poprzez szybkie wychwytywanie neutronów. Tak więc kandydatami do tych kosmicznych fabryk złota są czarne dziury ze zderzenia gwiazd neutronowych, ale także z hipernowych.

Prawie wszystkie elementy układu okresowego pojawiły się długo po Wielkim Wybuchu – wraz z powstaniem pierwszych gwiazd we wszechświecie. Dopiero po wewnętrznej fuzji jądrowej wodór i hel stopiły się, tworząc coraz większe atomy, w tym żelazo. Z drugiej strony, nawet w przypadku cięższych pierwiastków proces wychwytywania neutronów jest konieczny. Swobodne neutrony muszą zderzać się z atomem, czasami zamieniając się w protony i tworząc w ten sposób nowy pierwiastek.

Gdy gwiazdy neutronowe zderzają się, powstają ciężkie pierwiastki, co pokazują dane spektroskopowe. © University of Warwick/Mark Garlick/CC-by-sa 4.0.0 Aktualizacja

Gdzie są pozostałe fabryki pierwiastków?

Do złota, platyny, uranu i innych szczególnie ciężkich pierwiastków zwykłe, powolne wychwytywanie neutronów Ale nie wyłączaj. Mogą powstać tylko wtedy, gdy swobodne neutrony mają określoną energię minimalną – uwalniają się między innymi w zderzeniach gwiazd neutronowych. W 2017 roku astronomowie po raz pierwszy odnieśli sukces w takiej kolizji pierwsze utwory Od Gold & Co. do Proof, 2019 To jest potwierdzone Z bardziej szczegółową analizą.

Jednak we wszechświecie jest zbyt mało kolizji gwiazd neutronowych, aby wyjaśnić pełną ilość ciężkich pierwiastków we wszechświecie. Na przykład złoto pochodzi fpięć razy więcej W naszej galaktyce za dużo z takim właśnie wzorcem formowania, naukowcy obliczyli w 2020 roku. Podejrzewają więc, że energia jest zbyt wysoka Hipernowe Zapadająca się gwiazda neutronowa i wynikające z niej czarne dziury umożliwiają szybkie wyłapanie neutronu.

Czarne dziury na horyzoncie

Oliver Just z Centrum Badań Ciężkich Jonów GSI Helmholtza w Darmstadt i jego koledzy zidentyfikowali teraz, które czarne dziury można uznać za fabryki pierwiastków i jak należy zaprojektować ich dyski akrecyjne. „W naszych badaniach systematycznie badaliśmy współczynniki konwersji neutronów i protonów dla dużej liczby konfiguracji dysków przy użyciu złożonych symulacji komputerowych” – wyjaśnia Just.

READ  MSI GeForce RTX 3050 Ventus 2X: pierwsza rewizja z „małym” GPU i tylko 115 W TDP

Rezultat: w rzeczywistości dyski akrecyjne niektórych czarnych dziur mają dobre warunki do formowania najcięższych pierwiastków poprzez szybkie wychwytywanie neutronów. Ponieważ jest wystarczająco dużo szybkich neutronów, które mogą zderzać się z atomami i tworzyć nowe pierwiastki, donoszą naukowcy.

Blok dysku jest krytyczny

Istnieje jednak również ograniczenie: „Kluczowa jest całkowita masa płyty. Im większy dysk, tym więcej neutronów powstaje z protonów przez wychwytywanie elektronów i emitowanie neutrin, a tym samym jest dostępnych do syntezy ciężkich pierwiastków za pomocą procesu r.” Więcej neutronów jest przekształcanych w protony. Wtedy rodziny neutronowe nie miałyby wystarczającej podaży. Zespół odkrył, że optymalna masa dysku dla fabryk pierwiastków wahała się od 0,01 do 0,1 mas Słońca.

Potwierdza to, że czarne dziury powstałe po zderzeniu gwiazd neutronowych mogą być w rzeczywistości dobrą „fabryką” złota, platyny i tym podobnych. Ponieważ według Josta i współpracowników wiele z nich ma dyski akrecyjne w tym zakresie mas. Ale teoretycznie możliwe są również czarne dziury spowodowane przez hipernowe – gwiezdne eksplozje, w których gwiazda najpierw staje się gwiazdą neutronową, a następnie zapada się w wyniku dalszego przepływu materii do czarnej dziury. Jednak przepływ materii powinien być stosunkowo wysoki, podają naukowcy.

Wiele pytań pozostaje bez odpowiedzi

Tak więc czarne dziury i ich dyski akrecyjne mogą być miejscami we wszechświecie, w których powstały i nadal pojawiają się najcięższe pierwiastki. Modelowanie, które Just i jego zespół wykonali teraz, pomogły wyjaśnić przynajmniej niektóre funkcje i wymagania dla tych fabryk przedmiotów. Jednak, jak podkreślają naukowcy, poszukiwania miejsc wychwytywania neutronów prędkich dopiero się rozpoczęły i wciąż pozostaje wiele pytań bez odpowiedzi. (Miesięczne zawiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego, 2021; doi: 10.1093/mnras/stab2861)

Źródło: Centrum Badań Ciężkich Jonów GSI Helmholtz

READ  TOI 700 e: Astronomowie odkrywają kolejną egzoplanetę podobną do Ziemi
Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

Tech

Nowe zdjęcie czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej rodzi ważne pytanie

Published

on

Nowe zdjęcie czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej rodzi ważne pytanie
  1. Strona główna
  2. Dowiedzmy się

Naciska

Czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej jest uderzająco podobna na zdjęciach do znacznie większej czarnej dziury M87*. To rodzi ważne pytanie.

FRANKFURT – Czarne dziury to niezwykle masywne i tajemnicze ciała niebieskie – połykają wszystko, co się do nich zbliża i niczego nie wypuszczają. Nawet światła, dlatego nie widać samych czarnych dziur. Jednak kilka lat temu dzięki współpracy badaczy i teleskopów udało się zarejestrować bezpośrednie otoczenie dwóch czarnych dziur, w tym ich „cienie”. Obrazy czarnej dziury M87* znajdującej się w centrum galaktyki M87 i czarnej dziury Sgr A* znajdującej się w centrum Drogi Mlecznej rozprzestrzeniły się po całym świecie.

Obrazy dwóch czarnych dziur wyglądają uderzająco podobnie, mimo że Strzelec A* jest tysiąc razy mniejszy i mniej masywny niż M87*. To wywołało pytania wśród niektórych badaczy: czy te dwie czarne dziury są podobne pod innymi względami? To było główne pytanie, które skłoniło zespół badawczy do ponownego spojrzenia na centrum Drogi Mlecznej, ale tym razem w świetle spolaryzowanym.

Nowe spojrzenie na czarną dziurę w centrum Drogi Mlecznej, tym razem w świetle spolaryzowanym, które ujawnia pola magnetyczne. Pokazane linie wskazują kierunek polaryzacji, związany z polem magnetycznym wokół cienia czarnej dziury. © EHT Współpraca

Światło spolaryzowane jest trudne do odróżnienia ludzkim okiem od światła naturalnego. Światło nazywa się wtedy, gdy oscyluje w preferowanym kierunku. W plazmie otaczającej czarne dziury badacze mogą lepiej identyfikować procesy zachodzące w świetle spolaryzowanym i mapować linie pola magnetycznego. Zespół badawczy z Teleskopu Horyzontu Zdarzeń (EHT) właśnie tego dokonał i opublikował teraz nowe zdjęcie czarnej dziury Sgr A*.

Obrazy czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej ujawniają silne pola magnetyczne

Pokazuje to, że obie czarne dziury mają również bardzo podobne cechy w świetle spolaryzowanym: „Teraz widzimy, że w pobliżu czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej istnieją silne, skręcone i regularne pola magnetyczne” – wyjaśnia Sarah Isson z Drogi Mlecznej Centrum. Astrofizyka na Harvardzie i Smithsonian. Podczas badań M87* badacze odkryli wcześniej, że pola magnetyczne w tym regionie umożliwiły czarnej dziurze wyrzucanie potężnych dżetów materii z powrotem w ten obszar. Nowe zdjęcia pokazują, że może to dotyczyć również Sgr A*.

READ  Mini przekaźnik kosztuje 12 euro

„W połączeniu z faktem, że Sgr A* ma uderzająco podobną strukturę polaryzacji do większej, potężniejszej czarnej dziury M87*, dowiedzieliśmy się, że silne, uporządkowane pola magnetyczne są niezbędne do interakcji czarnych dziur z gazem i otaczającą je materią, – mówi Isson, współlider projektu, w jednym ogłoszenie.

Czarne dziury mają wiele podobieństw

„Mierząc spolaryzowane światło świecącego gorącego gazu w pobliżu czarnych dziur, możemy bezpośrednio wywnioskować strukturę i siłę pól magnetycznych przenikających przepływ gazu i materii, które czarna dziura zbiera i wydala” – twierdzi Angelo Ricarte, inny uczestnik. – Lider projektu. „Możemy wykorzystać światło spolaryzowane, aby dowiedzieć się więcej o astrofizyce, właściwościach gazu i procesach zachodzących, gdy rośnie czarna dziura”.

Czarne dziury M87* (po lewej) i Sgr A* (po prawej) w świetle spolaryzowanym.  Obydwa mają podobną strukturę pola magnetycznego, co sugeruje, że pola magnetyczne mogą być uniwersalną cechą supermasywnych czarnych dziur.
Czarne dziury M87* (po lewej) i Sgr A* (po prawej) w świetle spolaryzowanym. Obydwa mają podobną strukturę pola magnetycznego, co sugeruje, że pola magnetyczne mogą być uniwersalną cechą supermasywnych czarnych dziur. © EHT Współpraca

Czarne dziury mają wiele podobieństw

Dwie czarne dziury obserwowane w świetle spolaryzowanym miały wiele podobieństw, w tym silne pola magnetyczne. Rodzi to nowe pytania w nauce. Zastępca naukowca projektu EHT, Mariafelicia De Laurentiis, wyjaśnia, czym obecnie interesują się badacze: „W przypadku tej próbki dwóch czarnych dziur – o bardzo różnych masach i bardzo różnych galaktykach macierzystych – ważne jest, aby wiedzieć, w jakim stopniu są zgodne, a czym się różnią”. „.

Badacz kontynuuje: „Ponieważ oba wskazują na silne pola magnetyczne, zjawisko to może być uniwersalną i być może podstawową cechą tego typu układów”. Jednym z podobieństw między tymi dwiema czarnymi dziurami może być tryskanie. Chociaż zauważyliśmy bardzo wyraźny dżet na M87*, nie byliśmy jeszcze w stanie go znaleźć na Sgr A*.

Czy czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej zawiera dżety?

Jeśli taki przepływ istnieje – przepływ materii emitujący cząstki o wysokiej energii – jego odkrycie powinno być tylko kwestią czasu. Zespół odpowiedzialny za Teleskop Horyzontu Zdarzeń chce ponownie skierować swój wzrok na czarną dziurę w centrum Drogi Mlecznej już w kwietniu 2024 r. Dodatkowo planowane są rozbudowy uczestniczących teleskopów, które umożliwią produkcję filmów o wyższej jakości Strzelec A* i umiejętność znalezienia… Na potencjalnym samolocie odrzutowym w ciągu następnej dekady. (niezapłacony rachunek)

Continue Reading

Tech

Seria Xbox

Published

on

Seria Xbox

W Xboxdynasty rozpoczynamy nowy konkurs, w którym tym razem do wygrania będzie Xbox Series

Wszyscy członkowie XboxDynasty mają kolejną szansę Seria Xbox Aby wygrać na XboxDynasty.de. Tym razem świętujemy premierę Diablo IV w ramach Xbox Game Pass i dlatego możesz wygrać Xbox Series

Ale to nie wszystko, bo w pakiecie znajdują się także nagrody od GameSir; Przenośny kontroler GameSir Galileo G8 Type-C (bez smartfona) i jeden Kontroler GameSir G7 SE Z efektem Echo obejmującym miesiąc subskrypcji Xbox Game Pass Ultimate.

Udział w konkursie na XboxDynasty.de jest bardzo łatwy

  1. Skomentuj ten post i powiedz nam, od którego rozdziału zaczniesz Diablo IV? (Barbarzyńca, Czarodziej, Nekromanta, Druid, Łowca)
  2. Napisz co najmniej 50 komentarzy do 28 kwietnia 2024 r

Dajemy także wszystkim czytelnikom dodatkowe szanse na wygraną na X-Twitterze, YouTube i Facebooku. Szczegóły na ten temat można znaleźć pod poniższymi linkami.

Dodatkowe możliwości konkursowe:

Termin zgłoszeń upływa 28 kwietnia 2024 r. o godzinie 23:59. Obowiązują ogólne warunki uczestnictwa. Losowanie odbywa się na początku następnego miesiąca. Koszty wysyłki pokrywane są wyłącznie na terenie Niemiec. Wszyscy zwycięzcy zostaną powiadomieni o wygranej poprzez wiadomość prywatną.

Cały zespół XboxDynasty gratuluje wszystkim uczestnikom i życzy powodzenia!

= Linki partnerskie i partnerskie: Wymienione potencjalne oferty są zwykle wyposażone w tak zwane linki partnerskie. Dokonując zakupów za pośrednictwem jednego z tych linków, wspierasz Xboxdynasty. Otrzymujemy od dostawcy niewielką prowizję bez wpływu na cenę i możemy zaoferować Ci tę stronę za darmo.
READ  TOI 700 e: Astronomowie odkrywają kolejną egzoplanetę podobną do Ziemi
Continue Reading

Tech

RT Benchmark: Ray tracing w Diablo IV zjada FPS na śniadanie

Published

on

RT Benchmark: Ray tracing w Diablo IV zjada FPS na śniadanie

Ray tracingowi wbudowanemu w Diablo IV w patchu 1.3.5 czasami towarzyszą znaczne spadki wydajności. Testy porównawcze karty GeForce RTX 4070 w rozdzielczości WQHD pokazują do 63 procent mniej klatek na sekundę, a wpływ na czas wyświetlania klatek jest większy.

Nowe ustawienia śledzenia promieni

Diablo IV umożliwia precyzyjne dostrojenie śledzenia promieni przy użyciu czterech nowych opcji graficznych lub ustawień wstępnych, które dostosowują ustawienia śledzenia promieni do znanych ustawień jakości. W przypadku poniższych testów porównawczych ComputerBase zawsze korzystał z dobrze znanych ustawień Ultra w WQHD, a także ręcznie konfigurował ustawienia śledzenia promieni.

Nowe opcje śledzenia promieni w menu graficznym Diablo IV wraz z łatką 1.3.5
Nowe opcje śledzenia promieni w menu graficznym Diablo IV wraz z łatką 1.3.5

Oprócz opcji cieni RT (wyłączone, niskie, średnio wysokie) i odbić RT (wyłączone, niskie, wysokie), możesz także określić, czy belki powinny uwzględniać liście (włączone, wyłączone) i cząstki (włączone, wyłączone ) . .

Testy porównawcze GeForce RTX 4070

Poniższe testy porównawcze zostały zbudowane na Ryzen 9 7950X3D z kartą GeForce RTX 4070 12 GB (sterownik 551.86). Podobnie jak w przypadku testów technologii Diablo IV z lata 2023 r., jako scenę odniesienia wykorzystano wycieczkę z punktami orientacyjnymi po „Yelesnej”.

Wyniki mówią same za siebie: nawet ustawienie cieni/odbić na Niskie powodowało znaczny spadek czasu wyświetlania klatek o 35 procent, a także spadek liczby klatek na sekundę o 15 procent. Wpływ wizualny na scenę uchwyconą na zdjęciu jest niewielki. Zmienia się to na drugim poziomie, który ustawia cienie RT na „średnie”, co ma wyraźny wpływ na cienie rzucane przez narożniki domów lub niektóre większe kostki brukowe. Jednak wpływ na liczbę klatek na sekundę jest ewidentny i wynosi 33 procent, a czas renderowania klatek jest nawet o połowę krótszy w porównaniu z wyłączonym RT.

Diablo IV 1.3.5 – WQHD, ustawienia ultra

    • GeForce RTX 4070 – Wyłącz RT
      Efekty RT są wyłączone

    • GeForce RTX 4070 – RT i I
      Niskie cienie/odbicia

    • GeForce RTX 4070 – RT II
      Cienie/odbicia są średnie/wysokie

    • GeForce RTX 4070 – RT a III
      Cienie/odbicia są wysokie/wysokie

    • GeForce RTX 4070 – RT i IV
      Cienie/odbicia wysokie/wysokie + liście/cząsteczki

    • GeForce RTX 4070 – Wyłącz RT
      Efekty RT są wyłączone

    • GeForce RTX 4070 – RT i I
      Niskie cienie/odbicia

    • GeForce RTX 4070 – RT II
      Cienie/odbicia są średnie/wysokie

    • GeForce RTX 4070 – RT a III
      Cienie/odbicia są wysokie/wysokie

    • GeForce RTX 4070 – RT i IV
      Cienie/odbicia wysokie/wysokie + liście/cząsteczki

READ  Analizuj EA, Ubisoft i Take-Two jako alternatywę dla wszystkich użytkowników

Jednostka: Klatki na sekundę (FPS)

Zwiększanie efektów RT nie skutkuje już wyraźną przewagą w zrzutach ekranu, ale nadal znacznie zmniejsza wydajność.

RT/Niskie odbicia/Niskie cienie (WQHD, Ultra)
RT/Niskie odbicia/Niskie cienie (WQHD, Ultra)
Średnie/wysokie cienie/odbicia RT (WQHD, Ultra)
Średnie/wysokie cienie/odbicia RT (WQHD, Ultra)
RT/wysokie odbicia/wysokie odcienie (WQHD, Ultra)
RT/wysokie odbicia/wysokie odcienie (WQHD, Ultra)
Odcienie RT/wysokie odbicia/wysokie+ listowie/cząsteczki (WQHD, Ultra)
Odcienie RT/wysokie odbicia/wysokie+ listowie/cząsteczki (WQHD, Ultra)

Jasne, wynik wizualny może się różnić w zależności od sekwencji gry, ale biorąc pod uwagę spadek wydajności, ray tracing w Diablo IV będzie musiał być używany z zachowaniem proporcji – nawet na GeForce RTX 4000, który jest obecnie najpotężniejszą kartą do gier Seria GPU pod kątem ray tracingu. Na Radeonie RX 7800 XT liczba klatek na sekundę spada z „RT off” do „RT max”, co nie jest zaskoczeniem, nie tylko o 63, ale o 78 procent, a czasy klatek wynoszą -86 procent.

Czy ten artykuł był interesujący, pomocny, a może jedno i drugie? Zespół redakcyjny docenia wszelkie wsparcie ze strony ComputerBase Pro i wyłączonych programów blokujących reklamy. Więcej o reklamie w ComputerBase.

Continue Reading

Trending