Сама чёрная дыра примечательна не только большой дистанцией до неё от Солнечной системы, но и массой «всего» в 9 млн солнечных — обычно её ровесницы весят более 1 млрд солнечных масс, благодаря чему их легче обнаружить. Сверхмассивная черная дыра может втянуть в себя целую галактику и не подавиться, а за пределами горизонта событий привычная нам физика начинает визжать и скручиваться в узел. Научный мир облетела долгожданная новость — получено первое изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Это новый взгляд на сверхмассивную черную дыру, которая находится в центре Млечного жение было получено учеными в рамках сотрудничества с проектом Event Horizon Telescope («Телескоп горизонта событий»). Астрономы обнаружили массивную чёрную дыру, которая образовалась в результате взрыва звезды, сообщает The Guardian.
Звезды-зомби вращаются вокруг центральной черной дыры Млечного Пути
Первый — это регистрация гравитационных волн при слиянии чёрных дыр. Второй — гравитационное линзирование. Если мы наблюдаем какую-нибудь далёкую звезду, и между нами пролетает чёрная дыра, то свет звезды будет проходить через искривлённое чёрной дырой пространство. В таком случае чёрная дыра работает как гравитационная линза — она собирает свет, и мы видим, как звезда становится всё ярче и ярче, а потом её свет вновь становится слабее. Такой способ открытия чёрных дыр сейчас активно используется. Астрономы изучают то, что происходит вокруг чёрных дыр. Мы можем наблюдать излучение вещества, которое находится в окрестностях этих объектов.
Например: чёрная дыра находится в центре галактики, в неё течёт газ, который закручивается вокруг чёрной дыры. Именно излучение этого газа мы наблюдаем. Изучая его, мы можем понять, что в центре находится объект, очень похожий на чёрную дыру. Массу чёрной дыры можно определить по вращению звёзд вокруг такого объекта. С помощью специальных антенн мы также регистрируем гравитационные волны от слияния двух чёрных дыр. Такое происходит, когда две чёрные дыры вращаются вокруг одного объекта, сближаются и в конце концов сливаются.
В результате снаружи возникают гравитационные волны, которые распространяются в разные стороны и доходят до нас. Все астрономические данные касаются поведения материи снаружи от чёрных дыр. Что происходит вблизи горизонта событий и тем более внутри чёрной дыры, мы из наблюдений узнать пока не можем. С одной стороны, нет окончательного стопроцентного доказательства того, что чёрная дыра — это на самом деле чёрная дыра, но с другой — мы используем наши теории для описания условий внутри и вблизи чёрных дыр. Вот некоторые из них: Температура вещества вокруг чёрной дыры может достигать миллионов градусов. Чтобы стать чёрной дырой, звезда должна быть хотя бы раз в 15—20 массивнее нашего Солнца.
Расстояние до неё составляет 26 000 световых лет. В 2019 году международной группе учёных удалось впервые сфотографировать тень чёрной дыры на фоне светящегося диска из перегретого газа и пыли. Чтобы получить изображение, учёные использовали восемь разных телескопов из разных стран. Объединить полученные данные в единое изображение помог алгоритм, разработанный американкой Кэти Боуман. В 2020 году группе учёных была присуждена Нобелевская премия по физике за теоретическое обоснование существования чёрных дыр и за открытие таковой в центре нашей галактики. Как отмечают в NASA, порой гравитация чёрной дыры может быть достаточно сильной, чтобы вытянуть газ из верхнего слоя звезды и образовать вокруг себя так называемый аккреционный диск.
Когда газ из аккреционного диска по спирали попадает в чёрную дыру, он нагревается до очень высоких температур и испускает рентгеновский свет во всех направлениях.
Она всегда будет массивнее, чем две предыдущие. Но тут надо отметить две интересные вещи.
Допустим, существует двойная система, в которой одна чёрная дыра в 10 раз массивнее Солнца, а другая — в 20 раз массивнее Солнца. Казалось бы, при слиянии новая чёрная дыра будет в 30 солнечных масс. Но это не так: она будет меньше.
Это происходит за счёт того, что при слиянии испускается масса в виде гравитационных волн. Кроме того, представим, что мы наблюдаем постепенное сближение двух чёрных дыр. Пока ничего интересного не происходит, поэтому мы посчитали, через сколько нам нужно будет повернуться, чтобы увидеть результат слияния, и отвлеклись на другие дела.
Но мы немного замешкались, выглянули в окно звездолёта чуть позже... Начинаем смотреть по сторонам и видим — вон она, есть чёрная дыра, но она летит. И хорошо, если в другую сторону, а не на вас.
Дело в том, что, когда чёрные дыры разные по массе, гравитационные волны не всегда испускаются симметрично, в результате чего чёрные дыры могут приобретать очень большую скорость — сотни километров в секунду. Этого может хватить, чтобы чёрная дыра вылетела из галактики. И это одна из причин, почему пространство между галактиками должно быть заполнено чёрными дырами, которые там не рождаются.
Как открывали чёрные дыры? Изменилось ли что-то с тех пор? Чёрные дыры открыть трудно, астрономы в основном видят излучение вещества вокруг них.
И этот диск испускает излучение. Также в центре галактик вещество может течь в сверхмассивную чёрную дыру. И когда были открыты квазары объект очень высокой светимости, один из самых мощных источников радиоизлучения.
С тех пор у нас появилось как минимум два новых способа обнаружения чёрных дыр, и они связаны с гравитационными эффектами. Первый — это регистрация гравитационных волн при слиянии чёрных дыр. Второй — гравитационное линзирование.
Если мы наблюдаем какую-нибудь далёкую звезду, и между нами пролетает чёрная дыра, то свет звезды будет проходить через искривлённое чёрной дырой пространство. В таком случае чёрная дыра работает как гравитационная линза — она собирает свет, и мы видим, как звезда становится всё ярче и ярче, а потом её свет вновь становится слабее. Такой способ открытия чёрных дыр сейчас активно используется.
В этих ловушках они накапливаются и сливаются, что приводит к образованию высокочастотных источников гравитационных волн. Интересно, что ученые выяснили, что тепловые эффекты, возникающие при взаимодействии среды активного галактического ядра с аккреционными дисками черных дыр, играют ключевую роль в образовании миграционных ловушек. Этот феномен наиболее ярко проявляется в активных галактических ядрах малой массы. Отмечается, что эти открытия имеют важное значение для астрономии гравитационных волн, астрофизики высоких энергий, эволюции галактик и даже эффектов обратной связи между активными ядрами галактик и межзвездной средой.
Мы можем увидеть то, чего не видел ни один человек. Ученые с нетерпением ждут исторического момента, так как это будет первый случай, когда на Земле будут зарегистрированы гравитационные волны, излучаемые таким событием. В недавнем исследовании говорится, что это будет «первое наблюдаемое слияние сверхмассивных двойных черных дыр в истории человечества». Столкновение станет крупным открытием в астрономии. И произойти это может на промежутке времени от 100 суток до 1000 суток!
Если вдруг произойдет повышение яркости ядра галактики в 10 000 раз, то она станет доступна для наблюдений с простейшими биноклями! Оценки суммарной массы ЧД варьируют от 40 до 800 млн масс Солнц, размеры крупнейшей из ЧД в этой паре от 120 млн.
Сквозь пространство и время: самый ужасающий объект во Вселенной
Однако новые наблюдения предполагают , что ученые, возможно, впервые обнаружили свет от возможного столкновения двух черных дыр. Купить рекламу Отключить В настоящее время неясно, как сверхмассивные черные дыры становятся такими большими, но считается, что они могут образоваться в результате слияния двух меньших черных дыр, известных как бинарные черные дыры. Вот почему недавнее наблюдение имеет большое значение, поскольку оно может помочь пролить свет на то, как формируются и развиваются сверхмассивные черные дыры. Открытие также важно для понимания природы этих загадочных и пожирающих объектов в космосе. Надеюсь вам понравилась статья. Так же, у меня есть свой канал, в котором я размещаю интересные новости, обзоры и сервисы по нейросетям и искусственному интеллекту, которые помогают в работе и жизни. Если вам интересна эта тема, буду рад вас там видеть -.
И произойти это может на промежутке времени от 100 суток до 1000 суток! Если вдруг произойдет повышение яркости ядра галактики в 10 000 раз, то она станет доступна для наблюдений с простейшими биноклями! Оценки суммарной массы ЧД варьируют от 40 до 800 млн масс Солнц, размеры крупнейшей из ЧД в этой паре от 120 млн.
Расположена галактика на расстоянии 1 млрд. Ученые наблюдали странное поведение галактики, удаленной от нас на миллиард световых лет, и предположили, что в ее центре сливаются две сверхмассивные черные дыры. Это эллиптическая галактика с активным ядром сейфертовская галактика и полной массой в 150 млрд. Нас ждет многое.
Так, герои кинокомиксов Марвел, как и герои мультсериала «Рик и Морти, то и дело путешествуют между мирами. Согласитесь, сама идея о существовании других версий себя захватывает дух, а такие именитые ученые как Андрей Линде, Митио Каку и Стивен Хокинг всерьез рассматривают существование Мультиверса.
К подобным выводам пришли профессор физического факультета Университета Род-Айленда Дуг Гобьель и доцент кафедры физики и астрономии Университета Клемсона Джонатан Зрейк в статье для издания Newsweek. Шансы встречи с черной дырой Примерно через 5 миллиардов лет Солнце должно уничтожить нашу родную планету. И за это время людям едва ли придется лицезреть черную дыру. Во Вселенной относительно много достаточно больших и плотных объектов, включая планеты, звезды и связанные с ними остатки. Но случайную встречу двух таких объектов представить крайне сложно из-за огромного расстояния между ними. По его словам, человечество мало переживает о звездах, способных пройти через Солнечную систему. Ученый напомнил, что звезды иногда сближаются и "выбивают несколько комет" из дальних оконечностей Солнечной системы — Облака Оорта.
Аналогичное поведение можно ожидать и от других блуждающих объектов. Специалисты также развеяли страх о том, что ближайшие к Солнечной системе черные дыры способны серьезно повлиять на людей. Расстояние до V616 Monocerotis превышает 3 тысячи световых лет — слишком велико для "близкого соседства.
«Джеймс Уэбб» засёк самую далёкую и древнюю сверхмассивную чёрную дыру
Международная группа астрономов обнаружила, что массивные галактики могут гибнуть из-за черных дыр, которые взрывным образом удаляют большое количество газа, прекращая звездообразование. Научный мир облетела долгожданная новость — получено первое изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. "ОЗАРЕНИЯ И ОТКРЫТИЯ": Почему всеобъемлющую теорию турбулентности до сих пор не удалось создать? И что предлагают ученые из Объединенного института ядерных исследований в решении это вопроса? "АКТУАЛЬНОЕ ИНТЕРВЬЮ": Эти находки потрясли научный мир.
Рекордно массивная черная дыра звездной массы оказалась родом из разрушенного звездного скопления
И хорошо, если в другую сторону, а не на вас. Дело в том, что, когда чёрные дыры разные по массе, гравитационные волны не всегда испускаются симметрично, в результате чего чёрные дыры могут приобретать очень большую скорость — сотни километров в секунду. Этого может хватить, чтобы чёрная дыра вылетела из галактики. И это одна из причин, почему пространство между галактиками должно быть заполнено чёрными дырами, которые там не рождаются. Как открывали чёрные дыры? Изменилось ли что-то с тех пор? Чёрные дыры открыть трудно, астрономы в основном видят излучение вещества вокруг них.
И этот диск испускает излучение. Также в центре галактик вещество может течь в сверхмассивную чёрную дыру. И когда были открыты квазары объект очень высокой светимости, один из самых мощных источников радиоизлучения. С тех пор у нас появилось как минимум два новых способа обнаружения чёрных дыр, и они связаны с гравитационными эффектами. Первый — это регистрация гравитационных волн при слиянии чёрных дыр. Второй — гравитационное линзирование.
Если мы наблюдаем какую-нибудь далёкую звезду, и между нами пролетает чёрная дыра, то свет звезды будет проходить через искривлённое чёрной дырой пространство. В таком случае чёрная дыра работает как гравитационная линза — она собирает свет, и мы видим, как звезда становится всё ярче и ярче, а потом её свет вновь становится слабее. Такой способ открытия чёрных дыр сейчас активно используется. Астрономы изучают то, что происходит вокруг чёрных дыр. Мы можем наблюдать излучение вещества, которое находится в окрестностях этих объектов. Например: чёрная дыра находится в центре галактики, в неё течёт газ, который закручивается вокруг чёрной дыры.
Именно излучение этого газа мы наблюдаем. Изучая его, мы можем понять, что в центре находится объект, очень похожий на чёрную дыру. Массу чёрной дыры можно определить по вращению звёзд вокруг такого объекта. С помощью специальных антенн мы также регистрируем гравитационные волны от слияния двух чёрных дыр. Такое происходит, когда две чёрные дыры вращаются вокруг одного объекта, сближаются и в конце концов сливаются. В результате снаружи возникают гравитационные волны, которые распространяются в разные стороны и доходят до нас.
Все астрономические данные касаются поведения материи снаружи от чёрных дыр.
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.
Это в два раза больше диаметра нашей галактики — Млечного пути. Черная дыра почему-то не поглощает попадающиеся на пути звезды, а каким-то образом воздействует на пространство, буквально поджигая его впереди себя. След венчает невероятно яркий сгусток. След, оставленный в пространстве черной дырой. Внутри следа новые звезды Что конкретно происходит, ученые пока не разобрались. Абсолютно загадочными выглядят и последствия передвижение черной дыры: там, где она пролетела, образуются новые звезды — прямо в «фарватере». В границах следа. Процесс просто феноменальный — будто в каком-то фантастическом фильме про сотворение мира. Монстр, конечно же, спалит и нашу галактику, когда долетит до нее. Как минимум, сделает в ней «просеку». И вместо старых звезд и «высадит» новорожденных. Словно пионер на субботнике.
Поэтому на деле эта фотография показывает нам тень от чёрной дыры на фоне её светящегося диска. Но сделать даже такую фотографию — задача не из лёгких. 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.
ОБНАРУЖЕНА ЧЕРНАЯ ДЫРА В 10 РАЗ БОЛЬШЕ ДИАМЕТРА СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
Затем крошечные чёрные дыры можно постепенно сводить друг с другом, после чего они будут сливаться в одну чёрную дыру, способную впоследствии «испаряться» и отдавать чистую энергию. Ученые считают, что вокруг сверхмассивной черной дыры вращается сгусток газа со скоростью, равной 30% от скорости света. Это новый взгляд на сверхмассивную черную дыру, которая находится в центре Млечного жение было получено учеными в рамках сотрудничества с проектом Event Horizon Telescope («Телескоп горизонта событий»). Гипотетическая опасность, связанная с микроскопическими черными дырами, состоит в том, что если они смогут родиться в столкновении протонов на Большом адронном коллайдере и если они по каким-то причинам окажутся стабильными, то, провалившись в центр Земли, они начнут. С помощью телескопа «Хаббл» астрономы обнаружили черную дыру, которая создает звезды.
Найдена первая черная дыра, создающая новые звезды
| Сквозь пространство и время: самый ужасающий объект во Вселенной | Черные дыры оказались способны накапливать золото. |
| Фото чёрной дыры в центре галактики: как оно сделано и почему важно | Столкновения нейтронных звёзд с чёрными дырами — настолько редкие астрономические события, что о самой их возможности учёные рассуждали до сих пор лишь как о гипотезе, что подобное в принципе возможно. |
Черная дыра
Чтобы небесное тело превратилось в чёрную дыру, его нужно сжать так сильно, чтобы радиус этого тела стал равен радиусу Шварцшильда. Астрономы обнаружили массивную чёрную дыру, которая образовалась в результате взрыва звезды, сообщает The Guardian. Все самое интересное и лучшее по теме чёрные дыры на развлекательном портале Черные дыры оказались способны накапливать золото. Массивные галактики могут погибнуть из-за черных дыр, которые удаляют большое количество газа в результате взрывов. Черная дыра расположена в центре галактики примерно в 250 миллионах световых лет от Земли.
Пробки из черных дыр обнаружили ученые в центрах галактик
Также считалось, что ранние черные дыры вели себя иначе, поскольку в силу отсутствия необходимого материала не могли расти тихо и плавно, как их "потомки" делают это сейчас. Поэтому вопрос о том, что могло породить сверхмассивную и при этом старейшую черную дыру, остается открытым. Чтобы такое облако не остыло слишком быстро и не превратилось в массивные звезды, оно должно было подвергаться ультрафиолетовому излучению, вероятно, из близлежащей галактики, которая производила много фотонов. Впрочем, по словам Майолино, не обязательно мог быть один сценарий, на самом деле могло существовать два и более различных вариантов развития событий. Считается, что черные дыры в современной Вселенной в основном рождаются в результате коллапса гигантских звезд.
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. Однако до сих пор их не удавалось сделать слышимыми для человеческого уха.
Cygnus X-1, следующая по размерам звездная черная дыра, известная в нашей галактике, весит как 21 солнце. Черный сгусток находится примерно в 2 тыс. Черные дыры рождаются в результате коллапса гигантских звезд и растут, поглощая газ, пыль, звезды и другие черные дыры.
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. Ожидается, что BCG в галактических кластерах со временем сольются с другими галактиками и станут ещё больше. Когда это произойдет, сверхмассивные чёрные дыры в центре этих сливающихся галактик также сольются, медленно сближаясь друг с другом, прежде чем объединиться и превратиться в одну большую чёрную дыру. Благодаря гравитационно-волновой астрономии мы знаем, что сливающиеся сверхмассивные черные дыры посылают гравитационные волны, колеблющиеся в пространстве-времени.