Вблизи Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, обнаружена интригующая аномалия: "зона избегания", в которой таинственным образом отсутствуют некоторые S-звезды.
Астрономы показали потрясающий космический «танец» звезд вокруг черной дыры в центре Млечного Пути
- Телескоп размером с Землю, или Как ученые почти заглянули в черную дыру
- Ученые показали изображение черной дыры Стрелец А* в центре Млечного пути
- Черную дыру Стрелец А* сфотографируют
- Сфоткали черную дыру в центре нашей галактики
Сигнал с горизонта событий: Получен загадочный снимок центра Млечного Пути
Поэтому сверхмассивные черные дыры можно исследовать как с помощью радиотелескопов, так и посредством инфракрасной, оптической и рентгеновской аппаратуры. Газовое окружение черных дыр с малой плотностью окружающего вещества светит на десять и более порядков слабее, однако тоже генерирует практически весь спектр электромагнитных волн за исключением гамма-лучей. Интересно, что ожидаемый результат мониторинга радиоизлучения черных дыр, проведенного коллаборацией EHT, был давно известен. В 1979 году французский астрофизик Жан-Пьер Люмине Jean-Pierre Luminet показал, что для отдаленного наблюдателя такая дыра должна выглядеть как светящееся кольцо с асимметрично распределенной яркостью J. Luminet, 1979. Image of a spherical black hole with thin accretion disk. Оно сформировано из фотонов, которым удалось покинуть свои замкнутые орбиты вокруг горизонта событий черной дыры и уйти в окружающее пространство. Искривление световых лучей вблизи горизонта приводит к появлению внутри кольца более или менее сферического темного пятна — своего рода «тени» черной дыры. Именно такие картинки и видны на снимках, обнародованных только что и в 2019 году.
Эти изображения содержат важную информацию. Теория указывает, что радиус светящегося кольца в первую очередь зависит от массы черной дыры, что позволяет ее оценить с хорошей точностью: из-за эффектов ОТО получается, что радиус «тени» в 2,6 раза больше шварцшильдовского радиуса черной дыры подробнее об этом см. Именно это дважды проделали участники коллаборации EHT. В ходе реализации своего проекта они создали интегрированную сеть из восьми крупных радиообсерваторий, которая действует как исполинский радиотелескоп планетарного размера. Они образовали гигантский радиоинтерферометр, который регистрировал электромагнитные волны длиной 1,3 миллиметра и обеспечивал угловое разрешение порядка 25 дуговых микросекунд. Этого оказалось достаточно как для реконструкции изображений тени черных дыр и их плазменного окружения, так и для определения их масс. Для обработки первичных данных объемом 3,5 петабайт применялись мощные вычислительные комплексы, включая суперкомпьютер немецкого Института радиоастрономии Макса Планка. Кроме того, участники проекта создали уникальную библиотеку компьютерных симуляций черных дыр и их окружения, которые активно использовались и постоянно сравнивались с результатами наблюдений.
Как я уже отметил, планетарный интерферометр коллаборации EHT в апреле 2017 года провел многочасовые наблюдения обеих черных дыр. При этом мониторинг черной дыры в центре Млечного Пути оказался куда более трудоемким, хотя она и расположена примерно в две тысячи раз ближе к Земле, чем дыра в галактике М87. Это объясняется различиями в динамике плазменных потоков в окрестностях этих дыр. Диаметр горизонта событий дыры в галактике М87 в полторы тысячи раз превышает диаметр горизонта нашей «домашней» дыры. Хотя и там, и там частицы плазмы движутся с субсветовыми скоростями, их периоды обращения вокруг дыры различаются примерно в той же пропорции. Для дыры в центре Млечного Пути они измеряются несколькими минутами, а для дыры в ядре М87 — сутками и даже неделями. Поэтому фотонные потоки, достигаюшие Земли от дыры в центре Галактики, за время наблюдений сильно варьировали по структуре и яркости, в то время как излучение от дыры в М87 оставалось достаточно стабильным. Из-за этого обработка данных из центра Галактики потребовала создания новых алгоритмов и компьютерных программ и заняла намного больше времени.
Ученые могли бы получать качественные изображения каждые 10 минут и за одну наблюдательную сессию сделать целый фильм о том, как живет и меняется черная дыра. Но в EHT в 2017 году было всего восемь телескопов, и для построения качественного изображения пришлось использовать вращение Земли. Благодаря ему проекция базы каждой пары телескопов меняется со временем, поэтому количество измеренных за одно наблюдение различных угловых масштабов достаточно для простого построения изображения при условии, что это изображение не меняется. В будущих наблюдениях, увеличив число телескопов в составе EHT, можно будет действительно сделать видео поведения вещества вокруг черной дыры. Это позволит не только уточнить параметры самой черной дыры, но и лучше понять физику аккрецирующей плазмы. В чем сюрприз Как и в случае M87, изображение центра нашей Галактики выглядит как яркое кольцо с темной зоной в середине. Сами черные дыры не излучают, но вещество, которое падает на них, разогревается и ярко светится. При этом гравитация черной дыры, как линза, фокусирует излучение окружающего газа, только не за счет разницы в показателях преломления, а за счет гравитационного искривления траекторий фотонов. Кроме того, мы видим фотоны, которые черная дыра не захватила, но на направление движения которых она повлияла — в большей или меньшей степени.
Там есть фотоны, которые сделали оборот, два оборота вокруг черной дыры». Фотоны, которые обернулись один или два раза вокруг черной дыры, выглядят для нас как тонкое светящееся фотонное кольцо. Его предсказывал Давид Гильберт еще в 1916 году, сразу после опубликования Общей теории относительности Эйнштейна. И все это размыто неидеальным угловым разрешением телескопа», — говорит Ковалев. А вот темное пятно в центре — это как то, что мы не видим. Все фотоны из этой области так и не смогли избежать свидания с чёрной дырой и провалились под горизонт событий. Аккреционный диск, газопылевой тор и прочие обитатели центра галактики У вещества, которое пытается упасть в черную дыру, как правило, есть угловой момент, иначе говоря, вектор его скорости имеет какую-то компоненту, которая отклоняется от направления на центр черной дыры. Поэтому вещество не может сразу свалиться под горизонт событий, а должно каким-то образом этот угловой момент сначала уменьшить. Это можно эффективно сделать за счет трения и излучения в более-менее тонком диске.
Это и называется аккреционным диском. Снаружи газ поступает в него из газопылевого тора. Вращаясь вокруг черной дыры, вещество нагревается до миллионов градусов, и начинает ярко излучать, в том числе в рентгеновском диапазоне, теряет угловой момент и постепенно приближается к горизонту событий черной дыры. Часть вещества из аккреционного диска выбрасываются наружу — так возникают джеты, струи вещества, которое летит с околосветовыми скоростями от полюсов черной дыры.
Почему снимок такой нечеткий? То, что их края почти одинаковы, говорит о том, что общая теория относительности управляет объектами вблизи. Любые различия, которые ученые обнаружат позднее, должны быть связаны с различиями в материале, окружающем черные дыры, — газе. Из-за этого снимок кажется заблюренным, поскольку астрономы предприняли что-то вроде попытки сделать четкое фото щенка, который быстро гоняется за своим хвостом. Но именно эта фотография впервые показала гиганта, скрывающегося в центре нашей галактики. Это изображение служит свидетельством того, чего мы можем достичь, когда глобальное исследовательское сообщество объединяет самые яркие умы и делает невозможное возможным.
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.
Самая важная вещь во вселенной. Снимок черной дыры стал научным прорывом?
Тень чёрной дыры в галактике M87 и улучшенный вариант изображения в поляризованном свете / ESO. Саму черную дыру снять невозможно, поэтому мы видим газ и пыль, которые ускоряются и нагреваются под действием мощной гравитации и начинают светиться. Черная дыра Стрелец A*, которая находится в центре нашей галактики, является относительно спокойной.
У черной дыры в центре Млечного Пути нашли неизвестную активность
- Telegram: Contact @rian_ru
- У черной дыры в центре Млечного Пути нашли неизвестную активность
- Telegram: Contact @rian_ru
- Мощные магнитные поля выявлены у черной дыры в центре Млечного Пути - Российская газета
- Непредсказуема и хаотична. Почему черная дыра Стрелец А вспыхивает нерегулярно?
- Сфоткали черную дыру в центре нашей галактики
Звёзды могут поглощать чёрные дыры — нестандартная гипотеза
«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. Снимок черной дыры в созвездии Девы стал первым в истории человечества реальным изображением этого объекта. Спустя три года после публикации первого в истории изображения чёрной дыры международный астрономический проект Event Horizon Telescope (EHT) показал фотографию сверхмассивной чёрной дыры Стрелец А* (Sgr A*), расположенной в центре нашей галактики. Сфотографировать черную дыру удалось благодаря проекту Event Horizon, который с 2012 года занимается этими загадочными объектами.
"И так близко к Земле". Учёные обнаружили самую большую звёздную чёрную дыру нашей галактики
Изображение Стрельца А* — это второй случай, когда ученым удалось увидеть черную дыру. Исследователи подтвердили, что черная дыра вращается, что вызывает так называемый эффект Лензе-Тирринга. На днях научный мир облетела новость: ученые впервые получили изображение центральной черной дыры Млечного Пути. Эта черная дыра угнездилась в центре объекта под названием Стрелец A*. Стрелец A* состоит из самой черной дыры и облака падающего на нее вещества.
Астрономы впервые показали фото чёрной дыры в центре Млечного Пути
Видимым тут является лишь аккреционный диск — раскаленная светящаяся материя, которую «засасывает» в себя черная дыра. Считается, что сверхмассивные черные дыры образуют ядра большинства галактик.
Несмотря на большую удаленность — 53,5 млн световых лет от Земли, — Мессье 87 очень удобна для наблюдения. Это один из самых массивных объектов, известных науке, — масса этой сверхмассивной черной дыры составляет примерно 3,5 млрд масс Солнца. К настоящему времени известны лишь две сверхмассивные черные дыры с большим размером. Полученная учеными картинка воображение не поражает — оранжевый бублик, словно снятый на некачественную камеру телефона. Масса газа, падающего в черную дыру, достигает примерно одной массы Солнца каждые десять лет.
Первое изображение черной дыры в центре Млечного Пути. Это первое прямое визуальное свидетельство присутствия этой черной дыры. Изображение получено Телескопом горизонта событий EHT , массивом, который соединил восемь существующих радиообсерваторий по всей планете, чтобы сформировать единый виртуальный телескоп «размером с Землю». Телескоп назван в честь «горизонта событий», границы черной дыры, за которую не может выйти свет. Хотя мы не можем видеть сам горизонт событий, потому что он не может излучать свет, светящийся газ, вращающийся вокруг черной дыры, обнаруживает контрольную сигнатуру: темную центральную область называемую «тенью» , окруженную яркой кольцеобразной структурой.
Но новые результаты показали, что они настолько разные, насколько это возможно.
Оно является первым прямым визуальным свидетельством присутствия там черной дыры. Ранее ученые видели звезды, вращающиеся вокруг чего-то невидимого, компактного и очень массивного в центре Млечного Пути.
Курсы валюты:
- Учёные заметили вращение раскалённых точек на краю чёрной дыры в центре Млечного пути
- Получено первое фото черной дыры в сердце нашей Галактики
- Новости по теме
- Снимок сердца Млечного Пути
- Первое фото черной дыры в центре нашей галактики: когда его сделали на самом деле
Сфоткали черную дыру в центре нашей галактики
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. Обсерватория Swift наблюдает гамма-лучи от черной дыры с 2006 года.
Остальные звезды двигались рядом с черной дырой по траекториям согласно общей теории относительности, пишет Science Alert. Проведя расчеты траекторий звезд, ученые определили массу черной дыры.
Стоит отметить, что автор исследования Рейнхард Генцель в 2020 году получил Нобелевскую премию за работы о черной дыре в центре Млечного Пути.
Поскольку размер горизонта событий черной дыры прямо пропорционален ее массе, а угловой размер на небе обратно пропорционален расстоянию, изображения теней обеих черных дыр должны быть примерно одного размера. Во-первых, мы находимся в плоскости диска Млечного Пути и нам приходится смотреть в его центр через плотные облака газа и пыли, которые находятся на пути излучения. И поглощение, и искажение излучения приходится учитывать при построении финального изображения. Эти эффекты были теоретически предсказаны ранее, но для большинства других активных ядер галактик они малы, и на практике их почти никогда не учитывают. Поэтому в коллаборации EHT пришлось разрабатывать методы учета таких искажений, чтобы в итоге получить четкие изображения.
Если представить, что вы снимаете черную дыру в М87 обычным фотоаппаратом, то это означало бы, что вы можете держать затвор открытым восемь-девять часов. Поэтому получилось так, что радиоастрономы получили множество кусочков мозаики, но все они относились к разным картинкам, потому что пока они получали эти фрагменты, изображение менялось. Чтобы собрать из них единое изображение потребовалось пять лет. Они нашли четыре кластера моделей, четыре типа изображений, которые согласовывались лучше всего», — говорит Ковалев. Из этих четырех кластеров было построено финальное изображение. Ученые могли бы получать качественные изображения каждые 10 минут и за одну наблюдательную сессию сделать целый фильм о том, как живет и меняется черная дыра.
Но в EHT в 2017 году было всего восемь телескопов, и для построения качественного изображения пришлось использовать вращение Земли. Благодаря ему проекция базы каждой пары телескопов меняется со временем, поэтому количество измеренных за одно наблюдение различных угловых масштабов достаточно для простого построения изображения при условии, что это изображение не меняется. В будущих наблюдениях, увеличив число телескопов в составе EHT, можно будет действительно сделать видео поведения вещества вокруг черной дыры. Это позволит не только уточнить параметры самой черной дыры, но и лучше понять физику аккрецирующей плазмы. В чем сюрприз Как и в случае M87, изображение центра нашей Галактики выглядит как яркое кольцо с темной зоной в середине. Сами черные дыры не излучают, но вещество, которое падает на них, разогревается и ярко светится.
При этом гравитация черной дыры, как линза, фокусирует излучение окружающего газа, только не за счет разницы в показателях преломления, а за счет гравитационного искривления траекторий фотонов. Кроме того, мы видим фотоны, которые черная дыра не захватила, но на направление движения которых она повлияла — в большей или меньшей степени. Там есть фотоны, которые сделали оборот, два оборота вокруг черной дыры». Фотоны, которые обернулись один или два раза вокруг черной дыры, выглядят для нас как тонкое светящееся фотонное кольцо. Его предсказывал Давид Гильберт еще в 1916 году, сразу после опубликования Общей теории относительности Эйнштейна.
Остальные звезды двигались рядом с черной дырой по траекториям согласно общей теории относительности, пишет Science Alert.
Проведя расчеты траекторий звезд, ученые определили массу черной дыры. Стоит отметить, что автор исследования Рейнхард Генцель в 2020 году получил Нобелевскую премию за работы о черной дыре в центре Млечного Пути.
Непредсказуема и хаотична. Почему черная дыра Стрелец А вспыхивает нерегулярно?
| Фото чёрной дыры в центре галактики: как оно сделано и почему важно | Высококачественная картинка позволила обнаружить сильные и организованные магнитные поля, спирально распространяющиеся от края сверхмассивной черной дыры Стрелец А*. |
| Получено первое фото черной дыры в сердце нашей Галактики | Черная дыра затягивает его внутрь себя и, в конце концов, уничтожит. |
| Первая фотография Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути | Стрелец А *. Вот что мы пока знаем об этом массивном дремлющем космическом титане. |
| Ученые показали изображение черной дыры Стрелец А* в центре Млечного пути | Ямал-Медиа | Научный мир облетела долгожданная новость — получено первое изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. |
Первое изображение черной дыры в центре нашей галактики
Астрофизики обнаружили, что молодой звёздный кластер IRS13 вблизи сверхмассивной чёрной дыры Стрелец А* значительно моложе, чем ожидалось. Прорыв последовал за открытием первого изображения черной дыры под названием M87* в центре более далекой галактики Мессье 87. Именно это излучение пожираемой чёрной дырой материи поймали земные наблюдатели с расстояния 55 миллионов световых лет.