Первой из показанных черных дыр является J1601+3113 массой около 100 тыс. солнечных масс. Международная группа астрономов с помощью космического телескопа Gaia обнаружила огромную черную дыру сравнительно недалеко от Земли. вот лишь некоторые из последних открытий. Телескоп NASA «Хаббл» обнаружил огромную черную дыру весом в 20 миллионов солнц.
Найдена первая черная дыра, создающая новые звезды
Вращение массивной черной дыры влияет на окружающее пространство-время, приводя к прецессии аккреционного диска, которая распространяется и на джет из-за тесной связи между ним и аккреционным диском. Обнаружить сверхмассивную черную дыру британским астрономам помогло гравитационное линзирование — явление, суть которого в том, что гравитационное поле галактики переднего плана искривляет свет, идущий к Земле от более отдаленного объекта. Результаты исследования расширяют понимание динамики слияний черных дыр, а также имеют более широкое значение для астрономии гравитационных волн, астрофизики высоких энергий, эволюции галактик и эффектов обратной связи между активными ядрами галактики и. Обнаружена тень черной дыры, выбрасывающей джет Группа исследователей с помощью нескольких крупных обсерваторий получила новое изображение черной дыры в центре. Черные дыры новости.
ТОП-10: Удивительные новые открытия, касающиеся черных дыр
Теории предполагают существование и чёрных дыр средней массы. У астрономов уже есть несколько кандидатур на роль таких объектов — но даже если они и подтвердятся, имеющиеся данные говорят о том, что таких чёрных дыр всё равно значительно меньше, чем их мелких и крупных собратьев. Причина такой диспропорции остаётся загадкой. А что будет, если прыгнуть в чёрную дыру? Падение звезды в чёрную дыру в представлении художника Никакой разговор о чёрных дырах не обходится без споров о том, что произойдёт с героическим исследователем, который захочет в неё нырнуть оставим за скобками вопрос «зачем? Так можно ли пройти через горизонт событий, как в «Интерстелларе», и при этом не превратиться в спагетти? Ответ зависит от массы чёрной дыры.
Нырнуть внутрь чёрной дыры звёздной массы не получится — в силу её небольших размеров приливные силы разорвут корабль с незадачливым учёным ещё на подходе. Но с ростом массы шансы на благополучный исход увеличиваются разумеется, дальнейшая судьба исследователя всё равно будет весьма печальна. Радиус крупнейших чёрных дыр во Вселенной сопоставим с радиусом Солнечной системы. Приливные силы у границы горизонта событий таких дыр относительно невелики, что даёт теоретическую возможность преодолеть его в виде единого целого. Но мы бы всё равно не рекомендовали так делать, если вы не Мэттью Макконахи. Чёрные дыры поглощают всё, что пересекает их горизонт событий.
Их гравитация настолько мощна, что за её пределы не может выбраться даже свет. Поэтому сингулярность в прямом смысле невозможно увидеть. И что в таком случае запечатлено на недавнем снимке? Чёрная дыра с аккреционным диском и джетом в представлении художника Да, сами по себе чёрные дыры ничего не излучают в теории они могут испускать излучение Хокинга, но оставим такие подробности для другого раза. Но дело в том, что поглощение вещества не происходит мгновенно. Захваченная материя движется по орбите вокруг чёрной дыры, образуя аккреционный диск.
Частицы вещества в этом диске постоянно сталкиваются друг с другом, что ведёт к его сильному разогреву, который, в свою очередь, приводит к образованию излучения в различных диапазонах электромагнитного спектра — и это излучение выдаёт присутствие чёрной дыры. Более того, в некоторых случаях часть вещества из аккреционного диска может выбрасываться наружу в виде джетов полярных струй. Они движутся с околосветовыми скоростями и могут иметь протяжённость в тысячи световых лет, играя роль своеобразных галактических маяков. Так что, хоть мы и действительно физически не можем увидеть саму чёрную дыру, мы можем увидеть её «тень» — тёмный силуэт внутри светящегося аккреционного диска, который соответствует контуру чёрной дыры и прилегающим областям. А если этот силуэт можно увидеть, значит, его можно и сфотографировать. Больше на эту тему Суть чёрных дыр: сингулярность, горизонт событий, спагеттификация Антон Первушин 24.
Неудивительно: ведь заглянуть в них напрямую и проверить свои догадки мы не можем — запрещают законы природы. Телескоп горизонта событий Астрономы со всего мира давно мечтали получить фотографию силуэта чёрной дыры.
В рамках последней скорость света оказалась предельной скоростью, которую может развить физическое тело, что радикально изменило значение чёрных дыр в теоретической физике. Однако ньютоновская теория тяготения на которой базировалась первоначальная теория чёрных дыр не является лоренц-инвариантной. Поэтому она не может быть применена к телам, движущимся с околосветовыми и световой скоростями.
Лишённая этого недостатка релятивистская теория тяготения была создана, в основном, Эйнштейном сформулировавшим её окончательно к концу 1915 года и получила название общей теории относительности ОТО [11]. Именно на ней и основывается современная теория астрофизических чёрных дыр [6]. По своему характеру ОТО является геометрической теорией. Она предполагает, что гравитационное поле представляет собой проявление искривления пространства-времени которое, таким образом, оказывается псевдоримановым, а не псевдоевклидовым, как в специальной теории относительности. Связь искривления пространства-времени с характером распределения и движения заключающихся в нём масс даётся основными уравнениями теории — уравнениями Эйнштейна.
Искривление пространства Псевдо римановыми называются пространства, которые в малых масштабах ведут себя «почти» как обычные псевдо евклидовы.
В этой области у нас тоже есть достижения. Помимо этого, мы исследовали гипотезу, что темная материя может состоять не из одного вида частиц, а из нескольких, которые взаимодействуют определенным образом. В результате исследований, в частности, была построена полная система квантовых состояний свободного вещественного массивного скалярного поля в гравитационном поле черной дыры Шварцшильда, решена проблема канонического квантования такого поля и найден эффект удвоения числа квантовых состояний. Еще одно направление исследований группы ИЯИ РАН связано с изучением космологических моделей, описывающих первые мгновения рождения Вселенной на постинфляционной стадии. Предложены конкретные модели и с помощью компьютерного моделирования сформулированы предположения о том, как могло происходить зарождение неоднородностей. В процессе работы нам удалось решить одну важную проблему.
Когда речь идет о выделении сигналов новой физики, например на Большом адронном коллайдере, то почти всегда есть много стандартных, так называемых фоновых, процессов, которые могут имитировать эти новые сигналы. Поэтому важно было найти способ отделить слабый сигнал от большого фона. Применение методов машинного обучения позволяет существенно улучшить отношение сигнала к фону и тем самым усилить ограничения извлекаемых параметров.
Основываясь на массе галактики, которая коррелирует с размером чёрной дыры, в её ядре должно быть абсолютное чудовище: черная дыра, в 3—100 миллиардов раз больше массы Солнца, что заведомо делает её одной из крупнейших чёрных дыр во Вселенной. Для сравнения, сверхмассивная чёрная дыра Млечного Пути достигает 4 миллионов солнечных масс. От активной сверхмассивной чёрной дыры ожидается колоссальный выброс излучения, поскольку она нагревает материал вокруг себя до невероятных температур. Различные инструменты, в том числе рентгеновская обсерватория Чандра, Очень большая матрица и космический телескоп Хаббла, не смогли обнаружить ни единого намека на чёрную дыру в центре A2261-BCG. Поэтому команда астрономов во главе с Кайханом Гултекином из Мичиганского университета в Анн-Арборе вернулась в Чандру для ряда более глубоких наблюдений , основанных на гипотезе о том, что сверхмассивная чёрная дыра улетела куда-то в открытый космос. Это не такая уж дикая идея.
Черные дыры
Возможны два варианта, первый заключается в гибели достаточной массивной звезды, чтобы, несмотря на потерю массы за счет звездного ветра, она смогла сформировать такую черную дыру, что возможно в малометалличных карликовых галактиках. Второй вариант — динамические взаимодействия в плотных звездных скоплениях, которые могут привести к росту черной дыры за счет слияний. Ранее ученые наметили два потенциальных источника Gaia BH3, первым стал звездный поток, связанный с крупным эпизодом аккреции гало Млечного Пути остатков карликовой галактики «Секвойя» в прошлом. Вторым источником может быть плотный блинообразный звездный поток ED-2 , содержащий старые и малометалличные звезды, преимущественно одиночные, и пересекающий окрестности Солнца. Предполагается, что он может быть остатками разрушенного шарового скопления или ультратусклой карликовой галактики.
По словам исследователей, в будущем подобным образом астрономы смогут обнаружить еще больше сверхмассивных черных дыр. Картина дня.
Самая важная вещь во вселенной. Снимок черной дыры стал научным прорывом? Читать 360 в Сегодня произошел исторический момент: астрофизики представили первое изображение горизонта событий черной дыры. Его уже назвали достойным Нобелевской премии и определенно главным снимком года. Сфотографировать черную дыру удалось благодаря проекту Event Horizon, который с 2012 года занимается этими загадочными объектами. Спустя семь лет обсерватории проекта, которые следили за черными дырами, объединили усилия и смогли запечатлеть поведение объекта в центре галактики Messier 87, которая расположена в 54 миллионах световых лет от Земли и весит 6,5 миллиарда масс Солнца.
Реклама Телескоп размером с Землю Черная дыра — это область пространства, обладающая сильнейшей гравитацией. Исследователи полагали, что такие объекты существуют лишь в рамках общей теории относительности, ведь они невидимы и поглощают электромагнитное излучение. Астрофизики Event Horizon смогли зафиксировать тень черной дыры в галактике М87 — кольцо излучения и материи на краю горизонта событий. Ученые не просто сфотографировали объект, но и обработали изображения, сделанные с помощью радиотелескопов. Чтобы наблюдать за черной дырой, потребовался бы телескоп, который не может выдержать собственный вес, поэтому исследователи использовали обсерватории, расположенные на Гавайях в США, Испании, Мексике, Чили и на Южном полюсе. Каждый телескоп собирал информацию, а потом астрофизики использовали суперкомпьютер, чтобы создать изображение, выглядящее так, будто его сделал один большой телескоп размером с Землю. Как сказал астроном Майкл Бремер, в Event Horizon Telescope входят восемь обсерваторий по всему миру.
И все они действуют как один телескоп диаметром 10 тысяч километров. Но фото этого объекта было не первостепенно важным, потому что черная дыра в центре нашей галактики двигается, а поле зрения телескопа не так велико, поэтому ученые решили смотреть сначала на отдаленный объект в чужой галактике. Наблюдения продолжались на протяжении 10 суток в апреле 2017 года. Тогда ученые смогли расшифровать огромный объем данных.
Значит, свет от этих галактик шел до нас от 9, 86 до 11, 9 миллиарда лет.
Из них 17 объектов оказались «затухшими», в их числе — галактика Cosmos-11142. Поглощение на этих линиях указывает на присутствие холодного газа. Если объединить все данные наблюдений, получится «раздувающийся пузырь», потому движение газа есть и «за», и «перед» центром галактики. Исходя из соотношения элементов и скорости «раздувания» ионизированного газа, ученые сделали вывод, что причиной этого движения может быть только активное галактическое ядро. При этом объемы «выдувания» поразили — 35 солнечных масс в земной год.
Исследователи сделали неожиданные выводы о черной дыре в галактике: «Как футбольный мяч»
| Черные дыры: 5 открытий, ознаменовавших 2023 год | Вращение массивной черной дыры влияет на окружающее пространство-время, приводя к прецессии аккреционного диска, которая распространяется и на джет из-за тесной связи между ним и аккреционным диском. |
| Черным Дырам начинают возвращать смысл | Черный сгусток находится примерно в 2 тыс. световых лет в созвездии Аквила, что делает ее второй по приближенности черной дырой к Земле. |
| Пробки из черных дыр обнаружили ученые в центрах галактик | Телескоп NASA «Хаббл» обнаружил огромную черную дыру весом в 20 миллионов солнц. |
Первый снимок чёрной дыры в центре нашей Галактики
Карликовая галактика Henize 2-10 в южном созвездии Пиксид находится в 30 миллионах световых лет от Земли. Количество звезд в ней примерно в десять раз меньше, чем во Млечном пути. В центре нее находится большая черная дыра.
Чтобы сфотографировать чёрную дыру, расположенную в центре нашей галактики, нужен телескоп размером с Землю.
Однако учёные из EHT обошли эту техническую проблему набором радиотелескопов, расположенных на пяти континентах Земли. Они наблюдают за одним и тем же объектом, собирая необходимую информацию. После этого она объединяется и получается такое изображение.
Точно таким же образом была создана фотография сверхмассивной чёрной дыры, расположенной в центре галактики M87: Чёрная дыра в центре галактики М87.
А теперь подумаем, что было бы если нырнуть в черную дыру в реальности. Во первых, как только человек пересечёт горизонт событий черной дыры это грань перейдя которую, из черной дыры не выбраться и за которой мы ничего не можем увидеть он умрет от чудовищной гравитации, которая растянет его как макаронину. Но если бы он выжил, то увидел сингулярность.
Сингулярность доказать нельзя так как мы не можем заглянуть в черную дыру, но мы можем предположить её исходя из математических расчетов. Итак, сингулярность — это то пространство в которой известные нам законы физики не работают. К примеру там нарушается связь пространства и времени. Допустим возьмём пластилин и сначала слепим из него куб, потом скатаем в шар, а после расплющим в блинчик.
Мы четко можем сказать, что сначала это был просто кусок пластилина, после превращенный в блин, но перед тем как стать блином, он был ещё кубом и шариком. То есть в определенное время он был определенной формы. Теперь допустим, что сингулярность стала таким себе пластилином. Так как в ней нарушается связь пространства и времени, то сказать что было перед чем не получится, потому что времени считай уже и нет вовсе.
Бред — определенно, но научно обоснованный. На этом пока - всё.
Считается, что свечение формируется, когда сверхмассивная черная дыра галактики пожирает вещество из аккреционного диска. Часть материи выдавливается в мощную струю.
Этот процесс заставляет галактическое ядро ярко светиться. Галактика была открыта в 1888 году, и астрономы давно подозревали, что это может быть система с двумя черными дырами в центре. Более 40 лет назад исследователи из Университета Турку заметили, что в эмиссии активного галактического ядра OJ287 есть закономерность, которая имеет два цикла: 12 лет и 55 лет. Астрономы предположили, что изменения связаны с двумя типами движения: короткий цикл — вращение черных дыр друг вокруг друга; длинный — медленное изменение ориентации орбиты вращения.
Художественная иллюстрация двух сверхмассивных черных дыр в центре OJ287. Изображение : AAS 2018 Годы наблюдений выявили вспышки, которые происходят, когда одна черная дыра ныряет сквозь аккреционный диск другой.
Исследование черных дыр в космосе
Астрофизики считают, что масса этой чёрной дыры составляет 10% массы всех звёзд в галактике. Международная группа астрономов обнаружила, что массивные галактики могут гибнуть из-за черных дыр, которые взрывным образом удаляют большое количество газа, прекращая звездообразование. Черная дыра возникает на финальных стадиях эволюции самых массивных звезд.
Обнаружена ближайшая к черной дыре звезда
Черная дыра возникает на финальных стадиях эволюции самых массивных звезд. Если черные дыры образовались в первые секунды после Большого взрыва, они все еще могут существовать в виде огромных кластеров, оставаясь при этом практически незаметными, считают ученые. Черные дыры известны своим интенсивным гравитационным притяжением, которое препятствует выходу даже света, что затрудняет их наблюдение. Первые доказательства того, что посреди большинства галактик находятся сверхмассивные черные дыры, предоставили ровно пять лет назад. Ну так вот, у черной дыра настолько сильная гравитация, что она пробивает дыру в этой ткани.
Черная дыра
Хоть мы и не можем видеть чёрную дыру, так как она действительно абсолютно чёрная, её выдаёт окружающий её светящийся газ: мы наблюдаем тёмную центральную область называемую тенью , окружённую яркой кольцеобразной структурой. Изображение сформировано световыми лучами, искривлёнными мощной гравитацией чёрной дыры, масса которой в четыре миллиона раз превышает массу нашего Солнца. Так как эта чёрная дыра находится от Земли на расстоянии около 27 000 световых лет, её видимые размеры на небе примерно соответствуют размерам пончика на Луне. Чтобы получить её изображение, группа создала сверхмощную антенную решётку EHT: восемь крупнейших радиообсерваторий всей планеты, объединившись, создали единый гигантский виртуальный телескоп размером с земной шар. Ученые потратили пять лет, чтобы откалибровать и перепроверить гигантский объем информации и, в итоге, преобразовать его в изображение черной дыры.
Это только пятый зарегистрированный пример, уничтожения звезды черной дырой. Это очень быстрые по космическим меркам практически мгновенные процессы. И от его начала до конца проходит несколько месяцев или даже недель. Скорость и яркость такого рода приливных разрушений делают их особенно привлекательными для астрономов, которые в реальном времени видят, как гравитация черной дыры манипулирует материалом вокруг нее, создавая невероятные световые шоу.
Когда звезда подходит слишком близко к черной дыре, сильная гравитация растягивает ее до тех пор, пока она не превратится в реку горячего газа, как показано на этой анимации.
Результаты своего исследования они опубликовали в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Обнаружить сверхмассивную черную дыру британским астрономам помогло гравитационное линзирование — явление, суть которого в том, что гравитационное поле галактики переднего плана искривляет свет, идущий к Земле от более отдаленного объекта, и увеличивает его подобно гигантской линзе. Суперкомпьютерное моделирование на установке DiRAC HPC позволило команде внимательно изучить, как свет искривляется черной дырой внутри галактики, и сделать выводы о ее размере.
Но к сожалению или к счастью во вселенной только один вид объектов способен превращаться в черную дыру. И этот вид объектов — звезды. До того как стать черной дырой, она существует как звезда.
Стоит уточнить: не любая звезда способна превратиться в черную дыру, а только та у которой масса больше 8-ми солнечных, если меньше, то она превращается в нейтронную звезду. В конце своего жизненного цикла звезда «коллапсирует» и внутренне давления становится ниже, чем внешнее и звезда как бы падает сама в себя, обретая огромную плотность, необходимую для превращения в черную дыру. Тоже звучит бредово, но в принципе можно принять как реальность.
Чего не скажешь об свойствах черной дыры, которые звучат как научная фантастика. Наверное множество людей смотрели фильм «Интерстеллар». В этом фильме есть эпизод, где герои спускаются на планету, находящуюся близко к черной дыре.
На этой планете время текло во много раз медленнее, чем в обычном пространстве, своего рода машина времени. И это объясняется всё той же гравитацией. По общей теории относительности Эйнштейна: Чем ниже гравитационный потенциал чем ближе часы к источнику гравитации , тем медленнее течёт время, ускоряющееся с увеличением гравитационного потенциала часы удаляются от источника гравитации.
То есть, как понял это я, чем сильнее гравитация, тем медленнее течет время в пространстве её действия, относительно обычного пространства.