Сверхмассивная чёрная дыра в центре галактики Holmberg 15A, находящейся в созвездии Кита в 700 млн св. лет от Солнца, имеет массу равную примерно 40±8 млрд масс Солнца[34]. Стрелец А* — сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути — не отличается особенной активностью в сравнении с аналогичными объектами в центрах многих других галактик. Дело в том, что когда черная дыра поглощает много вещества, вокруг нее образуется аккреционный диск, в котором материя крутится с огромной скоростью. Черная дыра в центре млечного пути в 4 млн раз больше солнца, но почему ее невозможно увидеть? Как собрать телескоп, чтобы сделать снимок хотя бы ее тени?
В Млечном Пути есть дыра — что могло ее создать?
- Спектр-РГ увидел начало приливного разрушения звезды черной дырой
- Представлено первое изображение сверхмассивной чёрной дыры в центре Млечного Пути
- Снимок сердца Млечного Пути
- Фото дня: спиральная галактика со сверхмассивной чёрной дырой в центре
- История наблюдений
Найдена черная дыра-гигант: ее масса в 33 млрд раз больше Солнца
Это была сверхмассивная черная дыра в центре галактики Мессье 87. EHT смог разрешить этот объект благодаря системе синхронизации нескольких телескопов, разбросанных по всей поверхности Земли. В частности, астрономы использовали Very-Long-Baseline-Interferometry VLBI - метод, который объединяет наблюдательную мощность и данные телескопов по всему миру для создания гигантского виртуального радиотелескопа. Наличие нескольких телескопов на разных широтах Земли в сочетании с вращением Земли приводит к созданию телескопа размером с Землю.
Каждый из этих телескопов оснащен антенной с чрезвычайно точными атомными часами для регистрации времени, в которое регистрируются радиосигналы от целевого объекта. И они предлагают новое понимание того, как эти гигантские черные дыры взаимодействуют со своим окружением. Однако вблизи края эти черные дыры выглядят удивительно похожими", — говорит Сера Маркофф, сопредседатель научного совета EHT и профессор теоретической астрофизики Амстердамского университета.
Экстраординарный результат и его последствия Результат, полученный с помощью EHT, является экстраординарным. Еще одна часть истории, которая имеет место, огромный прогресс в научной сфере.
Как сообщили в Европейской Южной обсерватории Германия , этот результат с ошеломляющей очевидностью доказывает, что изображенный объект действительно является черной дырой. Получена ценнейшая информация о процессах, происходящих в окрестности таких монстров, которые, как полагают, находятся в центрах большинства галактик. Изображение было получено международной исследовательской группой — Коллаборацией «Телескоп Горизонта Событий» EHT , которая вела наблюдения объекта при помощи глобальной сети радиотелескопов.
Ученые уже давно наблюдают звезды, обращающиеся вокруг какого-то невидимого, компактного и очень массивного тела в центре Млечного Пути. Публикуемое изображение дает первое прямое визуальное доказательство этого. Астрономы наблюдают темную центральную область называемую тенью , окруженную яркой кольцеобразной структурой.
Они выяснили, что струя меняет свое направление примерно на 10 градусов каждые 11 лет. Результаты соответствуют теоретическому моделированию на суперкомпьютере. В 2019 году астрономы заметили колеблющиеся струи, которые вырывались из черной дыры, расположенной гораздо ближе к нам, примерно в 8000 световых годах от Земли. Периодичность времени их колебания составляла всего несколько минут — это самые частые колебания такого рода, которые когда-либо наблюдались астрономами. Для сравнения: последние данные показывают, что колебания струй черной дыры M87 наблюдаются гораздо реже. Однако они по-прежнему согласуются с теоретическими предсказаниями, сделанными Эйнштейном в его общей теории относительности. Согласно ОТО, вращающаяся черная дыра настолько массивна, что она притягивает окружающую ткань пространства и времени внутрь.
Поэтому группа ученых из NANOGrav, входящая в состав международного консорциума, включающего команды из Европы, Азии и Австралии, решила использовать другой метод для измерения этой ряби в ткани пространства и времени: ученые отслеживали, как эта рябь взаимодействует с излучением остатков звезд, называемых пульсарами. По словам астрофизика Колумбийского университета Славко Богданова Slavko Bogdanov , который не участвовал в исследовании, пульсары, в сущности, подобны космическим часам. Эти остатки мертвых звезд быстро вращаются со скоростью сотни раз в секунду, излучая радиоволны через равные промежутки времени, которые можно обнаружить с помощью радиотелескопов на Земле. Поскольку регулярность этих радиоимпульсов может быть рассчитана с большой точностью, любое отклонение в их приходе на Землю — неважно, запаздывают они или приходят немного раньше, — можно объяснить влиянием гравитационных волн, после чего можно уже рассчитать силу и источник этих самых волн. Хотя 15 лет могут показаться очень долгим сроком для сбора данных, такой промежуток времени необходим для измерения волнообразных гравитационных волн, исходящих от сверхмассивных черных дыр, как объяснил Саймон. Он добавил, что время прихода импульсов от этих вращающихся звезд, похожих на часы, меняется за десятилетие всего на сотни миллиардных долей секунды. По словам Богданова, поиски и добавление большего числа пульсаров в рамки исследования сыграет важную роль в повышении точности обнаружения гравитационных волн.
Дыра в галактике: Поведение чудовищного объекта в центре Млечного пути встревожило учёных
Это вызывает периодические изменения яркости радиосвета квазара. Комбинация радиоданных дает почти идеальную синусоидальную кривую блеска, в отличие от всего, что наблюдалось у квазаров ранее. Рябь в пространстве и времени Большинство галактик обладают черными дырами в своих ядрах, включая нашу собственную галактику Млечный Путь. Когда галактики сливаются, их черные дыры «погружаются» в середину новообразованной галактики и в конечном итоге объединяются, образуя еще более массивную черную дыру. По мере того, как черные дыры движутся по спирали друг к другу, они все больше и больше нарушают ткань пространства и времени, испуская гравитационные волны, которые впервые были предсказаны Альбертом Эйнштейном более 100 лет назад. LIGO лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория обнаруживает гравитационные волны от пар черных дыр, масса которых в десятки раз превышает массу нашего Солнца.
Однако сверхмассивные черные дыры в центрах галактик имеют массу, в миллионы и миллиарды раз превышающую массу нашего Солнца, и излучают более низкие частоты гравитационных волн, чем обнаруженные LIGO. В будущем ученые должны быть в состоянии обнаруживать гравитационные волны от сверхмассивных черных дыр такого веса.
Галактика PBC J2333. О проблеме вселенского масштаба сообщило издание New York Post со ссылкой на Королевское астрономическое общество. Изначально галактика PBC J2333. Она была расположена на расстоянии около 657 миллионов световых лет и демонстрировала «своеобразные свойства». Они являются реликтами прошлой активности, тогда как структуры, расположенные ближе к ядру, представляют собой более молодые и активные джеты», — прокомментировали в центре астрономических исследований.
Наблюдать его в оптическом диапазоне, к сожалению, невозможно, так как центральную часть нашей галактики закрывают облака межзвездного газа и пыли.
Но телескопы, работающие в инфракрасном и радиодиапазоне, позволяют увидеть звезды, близкие к центру. Есть много свидетельств того, что этот объект — черная дыра, и публикуемое изображение дает первое прямое визуальное доказательство этого. Черную дыру выдает окружающий ее светящийся газ: мы наблюдаем темную центральную область называемую тенью , окруженную яркой кольцеобразной структурой. Изображение сформировано световыми лучами, искривленными мощной гравитацией черной дыры, масса которой в четыре миллиона раз превышает массу нашего Солнца.
Например, предстоящая миссия Laser Interferometer Space Antenna, или LISA, позволит обнаружить сливающиеся черные дыры, массы которых в 1000—10 миллионов раз превышают массу нашего Солнца, но PKS 2131-021 представляет собой наиболее многообещающую цель. Между тем, световые волны — лучший способ обнаружить слияние сверхмассивных черных дыр.
Первый такой кандидат, OJ 287, также демонстрирует периодические вариации радиоизлучения. Эти колебания более нерегулярны и не синусоидальны, но они предполагают, что черные дыры вращаются вокруг друг друга каждые девять лет. Черные дыры внутри нового квазара PKS 2131-021 вращаются друг вокруг друга каждые два года и находятся на расстоянии 2000 астрономических единиц друг от друга, что примерно в 50 раз превышает расстояние между нашим Солнцем и Плутоном или в 10—100 раз ближе, чем пара в OJ 287. Астрономическая единица — это расстояние между Землей и Солнцем. Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.
Астрономы впервые получили фото черной дыры в центре Млечного Пути
| Сверхмассивная черная дыра в центре нашей галактики активизируется - RW Space | Джет черной дыры в центре галактики М87 на снимке космического рентгеновского телескопа «Чандра». |
| Получена фотография центральной черной дыры Млечного Пути | Дело в том, что когда черная дыра поглощает много вещества, вокруг нее образуется аккреционный диск, в котором материя крутится с огромной скоростью. |
Газ разорванный черной дырой нашей галактики
Стрелец A*(Sgr A*), сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути, не совсем активна. 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. В центре большинства галактик находятся сверхмассивные черные дыры, объясняют ученые. Сверхмассивная чёрная дыра в центре галактики Holmberg 15A, находящейся в созвездии Кита в 700 млн св. лет от Солнца, имеет массу равную примерно 40±8 млрд масс Солнца[34]. Сеть обсерваторий из проекта «Телескоп горизонта событий» (EHT) опубликовала первое изображение тени сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей Галактики Млечный Путь.
Астрономы подтвердили существование редкой двойной черной дыры в центре далекого квазара
Сверхмассивная черная дыра Стрелец A*, покоящаяся в центре Млечного Пути, обычно ведет себя очень спокойно и это оправдано, ведь мы имеем дело не с активным ядром, испускающим свет и тепло по всем направлениями. Ученые обнаружили сверхмассивную черную дыру, которая развернута к Солнечной системе. Галактика PBC J2333.9-2343 неожиданно повернулась, направив свой центр в сторону Земли. Научный мир облетела долгожданная новость — получено первое изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути.
Астрономы впервые получили фото черной дыры в центре Млечного Пути
Телескоп «Джеймс Уэбб» помог ученым определить, какие излучения в спектре исходят от черной дыры, а какие — от галактики-хозяина. Также они рассчитали количество газа, поглощаемого черной дырой, и скорость звездообразования в галактике. Ученые предположили, что могло иметь место слияние галактик. Остается неизвестным, как черная дыра смогла образоваться через такой короткий срок после рождения Вселенной.
Компьютерное моделирование процесса Происхождение Это остается загадкой, хотя идей достаточно. Новые наблюдения сузят круг наиболее вероятных версий. За этим уникальным событием в настоящее время внимательно следят астрономы по всему миру.
Важным аспектом этих открытий стало обнаружение неуловимых гравитационных волн и понимание того, как они возникают. Любой движущийся объект, имеющий массу, создает эти волны — невидимое искажение ткани пространства и времени, теорию о существовании которого впервые выдвинул Альберт Эйнштейн в 1916 году и которое было обнаружено спустя почти 100 лет. Представьте себе ткань пространства и времени в виде туго натянутого батута, по которому катятся тяжелые шары для боулинга.
В 2015 году ученые использовали наземную гравитационно-волновую обсерваторию лазерного интерферометра LIGO , чтобы определить, как короткие высокочастотные гравитационные волны от одного из слияний менее массивных черных дыр качнули Землю менее чем на ширину одной субатомной частицы. За это открытие ученые получили Нобелевскую премию. LIGO способна измерять волны от сталкивающихся объектов, таких как нейтронные звезды, которые изменяются в коротких промежутках времени, как объяснила Сара Вигеланд Sarah Vigeland , физик из Университета Висконсин-Милуоки, которая руководит поисками гравитационных волн для Nanograv. Гигантская "гравитационная дыра" в океане — призрак древнего моря?
Он возникает, когда черная дыра затягивает пространство-время, заявила профессор физики Университета штата Пенсильвания Рут Дейли. Но если у вас есть быстро вращающаяся черная дыра, пространство-время вокруг нее несимметрично", — отметили авторы научной работы. Ученые добавили, что освещение такого явления, как искажение пространства-времени, очень полезно для астрономов. Это позволит лучше понять, какую роль черные дыры играют в эволюции и формировании галактик.
Открыта уникальная сверхмассивная двойная черная дыра PKS 2131-021
| В центре нашей галактики — черная дыра. Сейчас там нашли загадочную активность | Черная дыра в центре нашей галактики быстро вращается и увлекает за собой пространство-время, говорят ученые. |
| Фото дня: гигантская чёрная дыра, которая находится в центре нашей галактики — Wylsacom | Недавно интерес ученых вызвал объект, находящийся вблизи сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, поскольку за относительно короткое время он совершил впечатляющую эволюцию, неумолимо приближаясь к черной дыре. |
Объект в центре Млечного Пути изменил пространство-время
Меньшая галактика присоединяется к большей основной галактике — и ее центральная сверхмассивная черная звезда перемещается на широкую орбиту своей новой «хозяйки». Она может «бродить» в пределах звездного гало — невидимой области галактики, которая имеет сферическую форму и состоит из разрежённого горячего газа, звёзд и тёмной материи. Гало окружает основной участок галактики и простирается за ее видимую часть. Поскольку предполагается, что блуждающие сверхмассивные черные дыры существуют далеко от центров галактик и за пределами галактических дисков, они вряд ли смогут затягивать большое количество газа из окружающего пространства — и потому останутся невидимыми.
Для наблюдателя на Земле обнаруженная черная дыра занимает на небе пространство размером с пончик на Луне. 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.
Согласно научной программе, у российской обсерватории «Спектр-РГ» впереди еще два с половиной года сканирования всего неба. Их детальное изучение позволит пролить свет на многие вопросы теории аккреции вещества на сверхмассивные черные дыры, на динамику звезд в их окрестности, многое рассказать о населении черных дыр с массами от десятков тысяч до десятков миллионов масс Солнца в галактиках разных типов. Было бы интересно увидеть, как проявляет себя этот процесс для далекого наблюдателя — то есть для нас с вами», — заключает Рашид Сюняев.
Он создан с участием Германии в рамках Федеральной космической программы России по заказу Российской академии наук. Основная цель миссии — построение карты всего неба в мягком 0. Обсерватория должна проработать в космосе не менее 6,5 лет.
На впервые опубликованном снимке как раз и запечатлен такой момент: основание джета соединяется с веществом, вращающимся вокруг сверхмассивной черной дыры. Добавим, что галактика M87 расположена в 55 миллионах световых лет от Земли. Запечатленная на снимке черная дыра оказалась в 6,5 миллиарда раз массивнее Солнца. Поимо джета на снимке видно то, что ученые называют тенью черной дыры. Когда материя вращается вокруг черной дыры, она нагревается и излучает свет. Черная дыра изгибается и захватывает часть этого света, создавая кольцеобразную структуру вокруг себя.
Сверхмассивная черная дыра в центре нашей галактики активизируется
| Сверхмассивная черная дыра в центре нашей галактики вот-вот поглотит загадочный объект - | Сверхмассивная черная дыра разрушила звезду в центре галактики. |
| Первый снимок чёрной дыры в центре нашей Галактики | Российская космическая астрофизическая обсерватория «Спектр-РГ» зафиксировала начало разрушения звезды сверхмассивной черной дырой в центре галактики, сообщил Институт космических исследований РАН. |
| Фото дня: спиральная галактика со сверхмассивной чёрной дырой в центре | 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»). |
Дыра в галактике: Поведение чудовищного объекта в центре Млечного пути встревожило учёных
Телескоп eROSITA орбитальной рентгеновской обсерватории «Спектр-РГ» зарегистрировал раннюю стадию разрыва приливными силами звезды, пролетевшей вблизи сверхмассивной черной дыры в центре галактики на расстоянии в два с половиной миллиарда световых лет. Газ разорванный черной дырой нашей галактики. Долгожданное изображение сверхмассивного объекта в самом центре нашей Галактики получено в рамках международного проекта «Event Horizon Telescope». Астрономы обнаружили звезду рядом со сверхмассивной черной дырой в центре Млечного Пути, которая изначально возникла за пределами галактики. Серия вспышек от активного галактического ядра показывает вращение двух сверхмассивных черных дыр в центре галактики OJ287. Черная дыра в центре NRAO 530, наблюдаемая телескопом Event Horizon.