Технологии - 18 марта 2020 - Новости Санкт-Петербурга - Справа — «Стрелец А*». Поляризация света вокруг чёрных дыр происходит при помощи плазмы, которая генерирует там магнитные поля. Ученые обнаружили эхо сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, расположенной в центре Млечного Пути. 12 мая 2022 года астрономы показали первое изображение сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A* расположенной в центре Млечного Пути. Тегипо наблюдениям за движением звезды вокруг черной дыры, сколько черных дыр в нашей галактике, масса нашей черной дыры в центре галактики, аниме черный полюс брунхильды.
На новом изображении черной дыры Стрелец А* видны сгустки энергии
«Первичная черная дыра субсолнечной массы, проходящая через нейтронную звезду, может потерять достаточно энергии из-за взаимодействия с плотной звездной средой, чтобы стать гравитационно связанной со звездой. В центре нашей галактики, в сверхмассивной чёрной дыре Стрелец А*, происходят уникальные процессы. Ученые более трех лет наблюдали за сверхмассивной черной дырой Стрелец А* в центре нашей галактики.
Мир наблюдает за вспышкой: в Галактике обнаружили новую черную дыру
Почему оно не выглядит как сосиска, почему оно не выглядит как эллипс, почему оно почти круглое? Почему мы не видим это кольцо с ребра, под углом? Он объясняет, что в случае с М87 это было ожидаемо: ученые знали, куда смотрит джет ее черной дыры. Там все было подобрано заранее. А тут нам повезло», — продолжает ученый. Что мы узнали? В 2002 году группа Райнарда Генцеля и группа Андреа Гез по результатам 10 лет наблюдения движения звезд в окрестностях центра нашей Галактики выяснили, что там находится объект массой около четырех миллионов масс Солнца, в области размером около 10 миллиардов километров. Это стало почти неопровержимым доказательством присутствия там сверхмассивной черной дыры: астрофизики не знают другого способа уместить такую массу в такой маленький объем, да еще и так, чтобы этот объект ничего не излучал.
Благодаря EHT астрономы смогли уточнить размеры этой области. Теперь мы понимаем, что тень черной дыры имеет примерно 60 миллионов километров в поперечнике, — это сравнимо с размерами орбиты Меркурия. Кроме того, оба измерения дали согласованные значения массы, которые в свою очередь согласуются с предсказаниями теории относительности. Это позволяет опровергнуть многие но не все альтернативные гипотезы о природе компактного объекта в центре Галактики, например, голую сингулярность , некоторые модели бозонных звезд. Все эти гипотезы не вписываются в наблюдаемую картину. Но нельзя сказать, что наблюдения EHT позволили существенно уточнить наши представления о сверхмассивной черной дыре в центре Млечного пути. Пока речь идет только о подтверждении наших гипотез.
С момента открытия реликтового излучения до времени, когда измерения реликтового фона позволили существенно уточнить наши космологические представления, прошло почти 40 лет», — напоминает Ковалев. А из-за несовершенства современных теоретических моделей, с которыми сравниваются наблюдения, пока мы можем говорить только о качественном соответствии наблюдений нашим представлениям», — считает Иванов. Что дальше? В апреле 2017 года, когда EHT получил данные, по которым были собраны изображения теней черных дыр в Млечном Пути и М87, ученые с его помощью наблюдали еще и много других объектов: галактику Центавр А , блазары 3C 279 , OJ 287. Некоторые другие активные галактики наблюдались также в 2021 и 2022 годах. Поэтому можно ожидать, что результаты этих наблюдений также скоро будут представлены. Кроме того, сам Телескоп горизонта событий постепенно растет.
Это искажение сравнимо со сжатием пространства-времени, как при сжимании футбольного мяча. Это означает, что пространственные размеры вокруг черной дыры не эквивалентны, в отличие от нашего повседневного опыта, где расстояния до различных объектов линейны. Дейли добавляет: «Вращающаяся черная дыра тащит за собой все пространство-время… она сжимает пространство-время, и оно становится похожим на футбольный мяч».
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. Проблема в том, что ни один из существующих оптических телескопов не обладает достаточным разрешением, чтобы выполнить эту задачу. Учёные нашли выход — создать виртуальный радиотелескоп размером с земной шар. Суть идеи в том, что один и тот же объект одновременно наблюдается несколькими радиообсерваториями. Затем их данные с указанным точным временем наблюдения для этого используются атомные часы сводятся воедино и обрабатываются при помощи специальных алгоритмов. Это даёт возможность создать виртуальный аналог телескопа, размеры которого равны максимальному расстоянию между исходными телескопами. Именно эта идея и легла в основу проекта «Телескоп горизонта событий», объединившего свыше 300 учёных из шести десятков научных учреждений по всему миру. Непосредственная задача — получить изображение силуэта чёрной дыры — была возложена на восемь обсерваторий, расположенных на четырёх континентах. Расположение объектов Телескопа горизонта событий EHT провёл исторические наблюдения в 2017 году. В общей сложности в их ходе было собрано 4 петабайта данных.
Анализ данных показал высокий уровень активности с 2006 по 2008 год с резким спадом активности в течение следующих четырех лет. После 2012 года частота вспышек снова увеличилась, и исследователям было сложно выделить закономерности. Соавтор работы, доктор Якоб ван ден Эйнден из Оксфордского университета, комментирует выводы группы: «Как именно возникают вспышки, остается неясным. Ранее считалось, что больше вспышек следует после того, как газовые облака или звезды проходят мимо черной дыры, но доказательств этого пока нет. И мы все еще не можем подтвердить гипотезу о том, что магнитные свойства окружающего газа тоже играют роль».
Первая фотография Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути
Изображение окончательно доказывает, что сверхмассивное тело в центре Млечного Пути — действительно черная дыра. Изображение черной дыры сверху получилось путем комбинации снимков с разных телескопов снизу Как отмечают ученые, хоть мы и не можем видеть саму черную дыру, поскольку она совершенно темная, светящийся газ вокруг нее обрамляет центральную темную область, называемую тенью. На опубликованном изображении представлен свет, искривленный мощной гравитацией черной дыры, которая в 4 млн раз массивнее Солнца. Центр Млечного Пути находится в 27 тыс.
Изучив ее орбиту, были оценены масса и радиус сверхмассивной черной дыры. Более поздние наблюдения определили массу в 3,7 млн солнечных масс в объеме с радиусом в 6,25 световых часов, или 6,7 млрд км. Ее активность в центре Млечного Пути превращает ее в своего рода двигатель, который, поглощая материю из того, что проходит поблизости, производит энергию в виде интенсивного излучения. На большом изображении рентгеновское излучение обсерватории "Чандра" выделено синим цветом, а инфракрасное излучение космического телескопа "Хаббл" - красным и желтым. Рассеянное рентгеновское излучение исходит от горячего газа, захваченного черной дырой и втянутого внутрь.
Этот горячий газ образуется из ветров, создаваемых дискообразным распределением молодых массивных звезд, наблюдаемых в инфракрасном диапазоне. Поэтому для получения его изображения требуется невероятно высокое разрешение. Первое изображение черной дыры было получено EHT в 2019 году. Это была сверхмассивная черная дыра в центре галактики Мессье 87.
Данные накапливались на протяжении многих часов подряд, подобно тому, как это происходит во время длинных экспозиций с фотокамерой. Две черных дыры выглядят очень схожими, хотя объект в нашей галактике более, чем в тысячу раз меньше. Это говорит нам, что общая теория относительности управляет всем поведением этих объектов, а любые отличия, которые мы видим, должны обусловливаться различиями в веществе, окружающем эти чёрные дыры», — говорит Сера Маркофф, сопредседатель Научного совета EHT, профессор теоретической астрофизики Амстердамского университета в Нидерландах. Получение этого результата стало возможным благодаря усилиям более трехсот исследователей из 80 институтов всего мира. Группа упорно работала на протяжении пяти лет. Ученые особенно довольны тем, что наконец получили изображения двух чёрных дыр очень разных размеров, и теперь имеют возможность сравнивать их друг с другом.
Хотя это может показаться тревожным, волноваться не стоит. Однако понимание того, как функционируют черные дыры, крайне важно для ученых, чтобы разгадать тайны формирования и эволюции галактик. Черные дыры очаровывают ученых и астрономов на протяжении многих веков.
Астрономы впервые получили фото черной дыры в центре Млечного Пути
| Звёзды могут поглощать чёрные дыры — нестандартная гипотеза | Изображение Стрельца А* — это второй случай, когда ученым удалось увидеть черную дыру. |
| В центре нашей галактики — черная дыра. Сейчас там нашли загадочную активность | Первое фото черной дыры Стрелец А* в центре нашей Галактики. |
Астрономы впервые получили фото черной дыры в центре Млечного Пути
| В центре нашей Галактики произошла странная вспышка | Новый снимок позволил обнаружить сильные и организованные магнитные поля, спирально распространяющиеся от края сверхмассивной черной дыры Стрелец А*. |
| Учёные показали снимки чёрной дыры из центра Млечного Пути | Изображение тени черной дыры Стрелец A*, полученное в радиодиапазоне при помощи Телескопа горизонта событий. |
| Ученые показали изображение черной дыры Стрелец А* в центре Млечного пути | Снимок тени сверхмассивной чёрной дыры Стрелец А в центре галактики Млечный путь. |
| Самая важная вещь во вселенной. Снимок черной дыры стал научным прорывом? | 360° | массивной черной дыры, расположенной в центре Млечного пути. |
Сигнал с горизонта событий: Получен загадочный снимок центра Млечного Пути
В окрестностях черной дыры Стрелец А* обнаружили внегалактическую звезду S0-6. Это первое изображение Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики. В рамках Event Horizon Telescope Collaboration рабочая группа представила потрясающее изображение черной дыры Стрелец А* в центре Млечного Пути.
Звёзды могут поглощать чёрные дыры — нестандартная гипотеза
Похоже, что за три года трудности удалось преодолеть. Горизонт событий — эта некая граница, за которую он — свет - не может вырваться. На фото черной дыры горизонт событий выглядит темным пятном. Его окружает кольцо огня, порожденное, по словам ученых, «огромной силой гравитации объекта». Виден и некий полумесяц. Он получается от того, что вокруг черной дыры вращается и светится газовый диск в виде пончика, край которого засасывается внутрь. Сама черная дыра предстает пятном в центральной части полумесяца. Так выглядит черная дыра в галактике М87.
Однако вокруг находится материя, которая под воздействием огромного трения, порожденного гравитационными силами черной дыры, начинает разогреваться до критических температур и светиться. It was probably even brighter before we started observing that night! В августе яркость изменилась моментально в 75 раз, а значит можно с уверенностью сказать, что гравитация черной дыры подхватила нечто массивное. Предположение Объединив все данные, имеющиеся на сегодняшний день, астрономы попытались максимально сузить список кандидатов, которые могли стать потенциальной «пищей» для черной дыры.
Помимо неожиданного обнаружения молодых звёзд и водяного льда при помощи JWST, исследователи также обнаружили, что у IRS13 бурная история образования. Результаты исследования позволяют предположить, что IRS13 мигрировал к сверхмассивной чёрной дыре под воздействием трения с межзвёздной средой, столкновений с другими звёздными кластерами или внутренних процессов. А затем этот звёздный кластер был притянут гравитацией чёрной дыры. В процессе также возникло уплотнённое образование на «вершине» кластера из-за пыли, окружающей кластер. Повышение плотности пыли стимулировало дальнейшее звёздообразование. Это объясняет, почему молодые звёзды находятся в основном в «верхней части» или спереди кластера.
Чтобы получить ее изображение, астрономы синхронизировали работу восьми радиообсерваторий, расположенных на разных континентах, при помощи атомных часов и суперкомпьютеров. В 2019 году та же команда ученых опубликовала первое в истории фото черной дыры — M87 в галактике Мессье 87. Фотографии двух столь разных по размеру черных дыр позволят ученым сравнить их и найти различия. Также изображения дают новые данные для проверки теорий поведения газа вокруг сверхмассивных черных дыр.
Стрелец А* – черная дыра в центре Млечного Пути
| Первый в истории снимок черной дыры | Ученые сделали интригующее открытие, касающееся сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики, известной как Стрелец А* (Sgr A*). Хотя эта черная дыра относительно спокойна по сравнению с другими, новые данные свидетельствуют о том, что около 200 лет. |
| Сигнал с горизонта событий: Получен загадочный снимок центра Млечного Пути | Благодаря телескопу Event Horizon удалось сделать первый снимок сверхмассивной черной дыры Стрелец А* в центре нашей галактики. |
| Мощные магнитные поля выявлены у черной дыры в центре Млечного Пути | Первым получили изображение сверхмассивной чёрной дыры M87*, а вслед за ним снимок намного меньшей чёрной дыры в центре нашей галактики — Стрелец A* (Sgr A*). |
| В центре Млечного Пути обнаружили внегалактический объект: Наука: Наука и техника: | сверхмассивной черной дыры в самом центре нашей галактики, Млечного Пути. |
| Астрономы показали потрясающий космический «танец» звезд вокруг черной дыры в центре Млечного Пути | сверхмассивной черной дыры в самом центре нашей галактики, Млечного Пути. |
Звёзды могут поглощать чёрные дыры — нестандартная гипотеза
Объект в принципе недоступен для регистрации в любом электромагнитном диапазоне об излучении Хокинга мы сейчас не говорим , зато его тень — окружающую чёрную дыру вещество в аккреционном диске, выбрасываемое в пространство электромагнитными полями чёрной дыры, можно легко наблюдать в радиодиапазоне. Проблема тут в низком разрешении отдельных радиотелескопов, поэтому для получения снимков чёрной дыры была создана коллаборация «Телескоп горизонта событий» Event Horizon Telescope, EHT. Радиоданные, в отличие от оптических данных условно — фотографий , достаточно легко объединить в один массив. Поэтому следить за чёрной дырой можно было сразу со многих радиотелескопов, причём не обязательно полностью синхронно. Нужно было лишь точно сопоставить данные наблюдений, например, с помощью атомных часов или сигналов GPS. Потом жёсткие диски с результатами свозились в одно место и обрабатывались как единый массив, полученный виртуальным радиотелескопом размером с Землю.
Хотя мы не можем видеть саму черную дыру, потому что она совершенно темная, светящийся газ вокруг нее дает характерный признак: темную центральную область называемую тенью , окруженную яркой кольцеобразной структурой. Новый вид фиксирует свет, искривленный мощной гравитацией черной дыры, которая в четыре миллиона раз массивнее нашего Солнца.
Обсерватория Swift наблюдает гамма-лучи от черной дыры с 2006 года. Анализ данных показал высокий уровень активности с 2006 по 2008 год с резким спадом активности в течение следующих четырех лет. После 2012 года частота вспышек снова увеличилась, и исследователям было сложно выделить закономерности. Соавтор работы, доктор Якоб ван ден Эйнден из Оксфордского университета, комментирует выводы группы: «Как именно возникают вспышки, остается неясным. Ранее считалось, что больше вспышек следует после того, как газовые облака или звезды проходят мимо черной дыры, но доказательств этого пока нет.
Найден вероятный источник загадочной активности у черной дыры в центре Млечного Пути
Ученые более трех лет наблюдали за сверхмассивной черной дырой Стрелец А* в центре нашей галактики. Снимок тени сверхмассивной чёрной дыры Стрелец А в центре галактики Млечный путь. черная дыра в центре Андромеды и Стрельца А* окажется в центре вновь объединившейся галактики, в результате чего возникнет так называемая двойная система. Самая большая чёрная дыра в Млечном Пути, Стрелец А, имеет совокупную массу нескольких миллионов Солнц. Новый снимок позволил обнаружить сильные и организованные магнитные поля, спирально распространяющиеся от края сверхмассивной черной дыры Стрелец А*. Научные работы последних десятилетий показали, что, в отличие от черных дыр из других галактик, Стрелец А* отличается спокойствием, не притягивает громадных масс материи и не слишком активно извергает плазму.
Молодые звёзды вблизи чёрной дыры: загадка звёздного кластера IRS13 у Стрельца А*
На обработку ушло пять лет, так как яркость и структура объектов вокруг Стрельца А менялась крайне быстро. Саму черную дыру снять невозможно, поэтому мы видим газ и пыль, которые ускоряются и нагреваются под действием мощной гравитации и начинают светиться. Это открытие позволило астрономам окончательно доказать существование чёрной дыры в центре нашей галактики.
Такой вывод команда сделала, проанализировав данные за 15 лет. Исследование было инициировано Андресом в 2019 году, когда он был студентом Амстердамского университета. В последующие годы он продолжил свои исследования, результаты которых теперь будут опубликованы в « Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества». Астрономам уже несколько десятилетий известно, что черная дыра вспыхивает каждый день, испуская всплески излучения, которые в 10-100 раз ярче, чем обычные сигналы, наблюдаемые от черной дыры. Чтобы узнать больше об этих загадочных вспышках, группа астрономов во главе с Андресом провела поиск закономерностей в данных за 15 лет, предоставленных обсерваторией Нила Герелса Свифт НАСА — спутником на околоземной орбите, предназначенным для обнаружения гамма-всплесков.
В свои 33 года она не только является доцентом Калифорнийского технологического института, но и ветераном двух крупных научных открытий. Боуман — эксперт в области вычислительной визуализации, а именно разработке алгоритмов для наблюдения за отдаленными явлениями. Она помогла создать программу, которая привела к публикации первого изображения черной дыры в далекой галактике М87 в 2019 году. Ее рабочей группе в рамках Event Horizon Telescope Collaboration, которая представила потрясающее изображение в четверг, было поручено собрать его воедино из массы данных, собранных телескопами по всему миру. Почему этот снимок важнее? Снимок М87 был таким захватывающим, потому что он был первым. Это была первая возможность увидеть черную дыру.
Непредсказуема и хаотична. Почему черная дыра Стрелец А вспыхивает нерегулярно?
В 2002 году появились основания предполагать, что Стрелец A* является сверхмассивной черной дырой. Новое изображение сверхмассивной чёрной дыры Стрелец А* в центре Млечного Пути. На самом деле новая черная дыра имеет название “Sagittarius A” и обязана маркировкой по ее обнаружению в направлении созвездия Стрельца. Астрономы Европейской южной обсерватории (ESO) объявили, им удалось получить первое изображение сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A*. Изображение черной дыры (сверху) получилось путем комбинации снимков с разных телескопов (снизу).