В первой работе, опубликованной в журнале Physical Review Letters, физики доказали зависимость состояний гравитонов снаружи черной дыры от состояния и распределения вещества внутри нее. Сфотографировать саму чёрную дыру нереально, поскольку в ней сосредоточена настолько огромная сила тяжести, что она поглощает всё, включая свет. Эта черная дыра называется Мессье 87 или Дева А, она находится на расстоянии около 53 миллионов световых лет от Земли. Хотя у черных дыр имеются способы стать больше уже после образования, они не могут объяснить такое количество этих слишком массивных черных дыр звездного класса.
Астрономы подтвердили существование редкой двойной черной дыры в центре далекого квазара
Поэтому у астрономов не было возможности посмотреть туда через телескоп и увидеть источник радиосигналов. А начавшаяся вскоре Вторая мировая заставила учёных надолго забыть о проблеме небесных помех. После войны радиоастрономия пережила бурный рост. Были построены первые радиотелескопы современного вида, позволившие астрономам начать полноценное изучение Млечного Пути. В 1970-е выяснилось, что помехи испускает относительно компактный радиоисточник в самом центре нашей галактики.
Созвездие Стрельца, фото телескопа «Хаббл» Примерно тогда же прошли первые наблюдения центра Млечного Пути в инфракрасном диапазоне в отличие от видимого света, инфракрасное излучение проходит через пылевые скопления. Астрономам был известен лишь один объект, соответствующий подобным характеристикам: сверхмассивная чёрная дыра. Чёрная дыра — это область пространства-времени, обладающая настолько сильным гравитационным притяжением, что ни частицы, ни электромагнитное излучение уже не могут её покинуть. Граница этой области невозврата называется горизонтом событий.
Анатомия чёрной дыры С обывательской точки зрения чёрная дыра — это космический «пылесос», который затягивает всё, что окажется на его пути. Чёрные дыры действительно поглощают вещество и могут разрывать целые звёзды. Но надо понимать, что существует несколько видов чёрных дыр. Есть чёрные дыры звёздных масс.
Они образуются в результате гравитационного коллапса звёзд-гигантов. Такие объекты — при диаметре где-то в пару десятков километров — имеют массу, в среднем лежащую в диапазоне от 5 до 50 масс Солнца. Но чёрная дыра в центре Млечного Пути совсем не такая. По последним подсчётам, её масса в 4,2 миллиона раз превосходит массу Солнца при диаметре в 26 миллионов километров.
Такие объекты называют сверхмассивными чёрными дырами. Сейчас считается, что подобные образования расположены в центрах большинства галактик. И роль таких чёрных дыр не ограничивается функцией «пылесосов». Чёрная дыра в фильме «Интерстеллар», визуализированная на основе расчётов астрофизиков Сверхмассивные чёрные дыры активно влияют на свои галактики.
В частности, они могут подавлять процессы звездообразования и разрушать целые звёздные скопления. В то же время при некоторых обстоятельствах чёрные дыры могут выступать и в качестве «творцов». Астрономам известны случаи, когда воздействие чёрных дыр, наоборот, способствовало формированию новых звёзд. Все эти процессы играют огромную роль в эволюции галактик, что, в свою очередь, не может не сказаться на перспективах зарождения в них жизни.
Между чёрными дырами звёздных масс и сверхмассивными чёрными дырами — пропасть. И здесь кроется одна из главных тайн современной астрофизики.
Столкновения звёзд происходят регулярно, планет — часто, чёрных дыр — время от времени, даже слияния галактик мы наблюдаем в реальном времени. А вот подобного катаклизма между чёрной дырой и другим сверхплотным телом — нейтронной звездой — пронаблюдать до сих пор не удавалось. Прорыв стал возможен благодаря тому, что к середине 2010-х годов ученым удалось построить детекторы гравитационных волн, а затем «натренировать» их на обнаружение ряби от слияний чёрных дыр. Это произошло во время четвёртого сеанса наблюдений сети из трёх мощнейших гравитационно-волновых детекторов. Они слились друг с другом примерно в 650 миллионах световых лет от Земли.
Но на уровне квантовых явлений частицы могут проникать даже из-за горизонта событий, что получило название излучения Хокинга.
В природе излучение Хокинга невозможно зафиксировать никакими приборами — оно сродни тепловому излучению и в миллионы раз слабее реликтового излучения. Ценность предложенной нидерландскими учёными физической модели чёрной дыры заключается в том, что она позволяет регистрировать имитацию излучения Хокинга с точностью, которая математически соответствует природному поведению чёрных дыр. Предложенная физиками модель чёрной дыры представляет собой линейную цепочку атомов, по которой могут передвигаться электроны. Система настроена таким образом, что у неё имеется свой горизонт событий — барьер, через который электроны не в состоянии пройти. В то же время опыты показали, что хорошо известный в квантовом мире эффект туннельного перехода электронов проявляет себя в полной мере, позволяя им проникать из-за «горизонта событий» модели чёрной дыры. Преодоление электронами искусственного горизонта событий сопровождалось заметным повышением температуры, которое соответствовало теоретическим расчётам для эквивалентной системы черных дыр. Это явление в значительной степени напоминало излучение Хокинга. В природе мы не можем зарегистрировать такие явления, но в лаборатории, похоже, всё это поддаётся моделированию и изучению.
О далёком инциденте стало известно, когда произошёл выброс радиации настолько мощный, что на краткое время смог затмить свет всех звёзд, формировавших карликовую галактику. Явление, возможно, помогло учёным лучше понять взаимодействие галактик и находящихся в них чёрных дыр. Кроме того, выявлена очередная чёрная дыра, а сама вспышка такого рода помогает определять массы подобных объектов. Вспышка, получившая кодовое имя AT 2020neh, обнаружена в рамках проекта Young Supernova Experiment YSE , в ходе которого выявляются относительно непродолжительные космические события вроде взрывов сверхновых. СПР успешно использовались для замера масс сверхмассивных чёрных дыр в прошлом, но теперь впервые с их помощью определена масса объекта среднего размера. Это означает, что наблюдения за вспышкой AT 2020neh могли бы стать основой для оценки чёрных дыр средних масс в будущем. По мнению учёных, наблюдение поглощения звезды чёрной дырой обеспечило редкую возможность заметить то, что в прочих случаях могло остаться скрытым от исследователей. Более того, свойства вспышки позволяют многое понять о чёрных дырах средней массы.
Чёрные дыры среднего размера имеют массу в 100 — 100 000 масс Солнца. Они намного массивнее обычных чёрных дыр, но несопоставимо уступают чёрным дырам, расположенным в центрах большинства галактик, включая Млечный Путь. Астрофизики давно подозревали, что сверхмассивные чёрные дыры массой в миллионы или даже миллиарды солнечных, могут расти за счёт слияния чёрных дыр средней массы. Одна из теорий допускает, что на первых этапах существования Вселенной могло быть очень много карликовых галактик с чёрными дырами средних масс в их центрах. Источник изображения: NASA По мере того как карликовые галактики сливались или поглощались более крупными «соперницами», чёрные дыры в их центрах поглощали друг друга, наращивая массу. В результате цепочки слияний и сформировались сверхмассивные чёрные дыры, присутствующие сегодня в центрах большинства галактик. По мнению учёных, если удастся выяснить, сколько чёрных дыр средних масс находится во Вселенной и где они расположены, можно будет определить, соответствуют ли теории формирования сверхмассивных чёрных дыр действительности. Один из вопросов, связанных с этой теорией — все ли карликовые галактики имеют собственные чёрные дыры средней массы в центре?
На этот вопрос довольно трудно ответить, поскольку подобные объекты невидимы для телескопов до тех пор, пока не начинают захватывать окружающий газ, пыль или не разрывают звёзды в ходе СПР. Дополнительно астрономы могут определить наличие чёрных дыр по косвенным признакам — их гравитационному воздействию на окружающие звёзды, но пока эти методы недостаточно чувствительны для выявления отдалённых объектов в карликовых галактиках. В результате пока в карликовых галактиках обнаружено немного чёрных дыр среднией массы, поэтому вспышки вроде AT 2020neh могут очень помочь в процессе их выявления и решении вопроса о том, как именно формировались сверхмассивные чёрные дыры. Источник изображения: NASA Издающий такие звуки объект располагается в «сердце» Скопления Персея на расстоянии приблизительно 250 млн световых лет от нас. Это скопление галактик в созвездии Персея — одна из самых массивных структур во Вселенной, содержащая тысячи галактик в огромном облаке газа температурой в миллионы градусов. В скоплении галактик так много газа, что мы смогли уловить реальные звуки», — говорят специалисты NASA. Сигналы, исходящие от чёрной дыры, были получены рентгеновским телескопом «Чандра» Chandra X-ray Observatory ещё в 2003 году.
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. Источник: Event Horizon Telescope Это фото сделано в 2017 году сразу восемью радиотелескопами, но на его создание потратили ещё порядка двух лет — именно в 2019 году его и опубликовали. Другой сложностью является само свечение: оно меняется чуть ли не каждую минуту, поэтому зафиксировать её внешний вид — трудная задача.
Черным Дырам начинают возвращать смысл
Астрономы впервые нашли черную дыру в аккреционном диске у сверхмассивной черной дыры 4.7. Астрономы определили, что рекордно массивная черная дыра звездной массы родом из звездного потока ED-2, который может быть остатками старого и маломассивного звездного скопления. Астрономы впервые нашли черную дыру в аккреционном диске у сверхмассивной черной дыры 4.7.
Больше на эту тему
- "И так близко к Земле". Учёные обнаружили самую большую звёздную чёрную дыру нашей галактики
- Оценки из астрофизических данных
- Астрономы подтвердили существование редкой двойной черной дыры в центре далекого квазара
- Сценарий уничтожения Земли
Загадка дыры: в НЦФМ изучают феномен темной материи
Научный мир облетела долгожданная новость — получено первое изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Международная группа ученых обнаружила удивительное явление в центрах галактик: образование "пробок" из черных дыр, сообщает Черные дыры — все новости по теме на сайте издания Горит, взрывается, гибнет, рождается Землетрясения – это часть вселенской гармонии. Ученые считают, что вокруг сверхмассивной черной дыры вращается сгусток газа со скоростью, равной 30% от скорости света. В процессе гравитации черная дыра накручивает звезды вокруг себя, из-за чего такое явление назвали «спагеттификацией».
Сценарий уничтожения Земли
- Чёрная дыра — Википедия
- Черная дыра новости • AB-NEWS
- Звезды-зомби вращаются вокруг центральной черной дыры Млечного Пути
- Звезды могут поглощать черные дыры — нестандартная гипотеза - Телеканал "Наука"
- Самая важная вещь во вселенной. Снимок черной дыры стал научным прорывом?
Нейтронная звезда впервые на наших глазах столкнулась с черной дырой
Если бы гравитационные волны были сильнее в одном направлении, то гравитационная отдача в теории могла бы отбросить получившуюся при слиянии черную дыру в противоположном направлении. Проблема также заключается в том, что, согласно модели слияния сверхмассивных чёрных дыр, это самое слияние не может произойти вовсе. Причина в том, что с уменьшением их орбиты уменьшается и область пространства, в которую они могут передавать энергию. К тому времени, когда чёрные дыры окажутся на расстоянии одного парсека друг от друга около 3,2 световых лет , теоретически эта область пространства уже не будет достаточно большой, чтобы поддерживать дальнейший орбитальный распад, поэтому они останутся на стабильной двойной орбите в течение миллиардов лет. Это называется «проблемой последнего парсека».
Для сравнения, предыдущий рекорд принадлежал черной дыре Cyg X-1 в созвездии Лебедя, которая оказалась в 20 раз массивнее нашей звезды. А ближайшая к Земле из известных черных дыр Gaia-BH1 с массой в 9,6 массы Солнца находится в 1,56 тыс. Мощную гравитационную воронку удалось выявить благодаря гравитационным колебаниям звезды в созвездии Орла. По словам исследователей, Gaia-BH3 возникла в результате коллапса массивной звезды.
Пресс-конференцию об итогах работы «Телескопа горизонта событий» транслировал Национальный научный фонд США. Эта черная дыра называется Мессье 87 или Дева А, она находится на расстоянии около 53 миллионов световых лет от Земли. Масса Мессье 87 превышает массу Солнца в шесть с половиной миллиардов раз. Ученые объединили мощности восьми длинноволновых радиотелескопов в разных точках планеты в один большой радиотелескоп-интерферометр, поскольку сеть радиотелескопов лучше всего подходит для подобных наблюдений.
Это столь важное открытие, что учёные опубликовали подробности об объекте раньше, чем планировалось, чтобы другие астрономы могли как можно скорее провести дальнейшие наблюдения. Это самая массивная черная дыра звёздного происхождения в нашей галактике и вторая ближайшая из обнаруженных на данный момент", — сказал астроном и член коллаборации Gaia в Парижской обсерватории Паскуале Пануццо. Исследователи заметили BH3 в последнем массиве данных, собранных миссией Gaia Европейского космического агентства. Космический телескоп был запущен в 2013 году с целью составления 3D-карты миллиарда звёзд. Просматривая результаты наблюдений Gaia, учёные обнаружили заметное колебание одной из звезд в Аквиле — созвездии, которое видно на летнем небе в северном полушарии.
Читайте также
- Курсы валюты:
- Черным Дырам начинают возвращать смысл
- Астрономы подтвердили существование редкой двойной черной дыры в центре далекого квазара
- Гибель звезды
- Новую черную дыру обнаружили недалеко от Земли — "Новости науки"
Телескоп Уэбба обнаружил самую старую черную дыру во Вселенной
Поэтому астрономы предпочитают изучать структуру этих дисков, анализируя спектры излучаемого ими света. Недавно был достигнут значительный прогресс, впервые использовав этот подход для определения нового предела размера одного из таких дисков, вращающихся вокруг черной дыры. Иллюстрация черной дыры, связанной с изучаемым событием приливного разрушения. Самая старая из когда-либо обнаруженных черных дыр В ноябре астрономы обнаружили самую далекую из известных сверхмассивных черных дыр , получившую название UHZ1 и излучающую свет в то время, когда возраст Вселенной составлял всего 470 миллионов лет. Обнаружение стало возможным благодаря гравитационному линзированию. По оценкам, масса UHZ1 в 10-100 миллионов раз больше массы Солнца, что дает ключ к разгадке формирования сверхмассивных черных дыр.
Ее необычные размеры согласуются с идеей, что она могла образоваться в результате коллапса огромных облаков газа, а не в результате слияния более мелких черных дыр или коллапса массивных звезд. Максимальная скорость черной дыры связана с двумя основными факторами: ростом ее питания и массой. Когда черная дыра поглощает материю из своего окружения, это увеличивает угловой момент черной дыры — параметр, измеряющий вращение.
Поскольку Земля да и другие небесные тела дожили до наших дней и никакой катастрофы не случилось, значит, она не случится и в результате экспериментов на LHC. В принципе, можно выдвинуть возражение к этой аргументации. Черные дыры, родившиеся в столкновении космических лучей с неподвижной частицей, будут лететь вперед с околосветовой скоростью. Даже пронзив Землю насквозь, они не успеют затормозиться и улетят в космическое пространство, не причинив Земле никакого заметного вреда. На LHC, в отличие от космических лучей, сталкиваются встречных пучки, и поэтому в принципе возможна хотя очень маловероятна ситуация, при которой рождается очень медленная черная дыра, со скоростью меньше первой космической скорости на Земле. Именно такая черная дыра сможет упасть внутри Земли и начнет ее поглощать.
Это возражение устраняется таким аргументом. Существуют компактные объекты, в которых плотность вещества на несколько порядков превосходит среднюю плотность Земли. Черные дыры, возникающие при бомбардировке космическими лучами поверхности этих компактных объектов, быстро в них застревают и начинают их разрушать. Скорость разрушения может быть как большой, так и маленькой, в зависимости от конкретной теории гравитации. В первом случае это приводит к очень быстрому исчезновению звезды, что противоречит астрономическим наблюдениям известны нейтронные звезды и белые карлики с возрастом в сотни миллионов лет.
Непреодолимая гравитация центрального монстра разгоняет их до очень высоких скоростей в тысячи километров в секунду.
Многие из этих звезд выглядят очень странно с нашей точки зрения. Некоторые из них выглядят молодыми, хотя должны быть очень старыми. Новое исследование команды из Северо-Западного университета предлагает удивительное объяснение этому несоответствию. Фото: creativecommons. Это почти как пробираться сквозь толпу на станции метро в центре Нью-Йорка. Даже если вы не сталкиваетесь с кем-то, это все равно тело к телу», — говорит Роуз.
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.
Я написал далеко не о всём интересном касательно черной дыры, но если захотите, то могу написать ещё.
ТОП-10: Удивительные новые открытия, касающиеся черных дыр
Черная дыра в центре нашей галактики быстро вращается и увлекает за собой пространство-время, говорят ученые. вы делаете те новости, которые происходят вокруг нас. Черная дыра Шварцшильда — геометрический объект (пространство-время), представляет собой сферически симметричную (невращающуюся) черную дыру, не обладающую электрическим зарядом. Гопкинса в г. Балтиморе (США) считают, что черные дыры, в том числе и сверхмассивные (SMBH), формировались одновременно со звездами.