Изучая черные дыры, подобные Стрельцу А*, исследователи могут получить ценные сведения о том, как происходит формирование и эволюция галактик. скорее координаты центральной сверхмассивной черной дыры в галактике Млечный Путь. 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. Изображение Стрельца А* — это второй случай, когда ученым удалось увидеть черную дыру. Стрелец А* значительно меньше чёрной дыры галактики M87.
Первое фото черной дыры в центре нашей галактики: когда его сделали на самом деле
В 1966 году Е. Беклин сканировал район Sgr A в диапазоне 2,0—2,4 мкм и впервые обнаружил источник, по положению и размерам соответствовавший радиоисточнику Стрелец-А. В 1968 году Е. Беклин и Г. В середине 1970-х годов начинается исследование динамических характеристик наблюдаемых объектов. В 1976 году Е. Воллман спектральными методами использовалась линия излучения однократно ионизованного неона Ne II с длиной волны 12,8 мкм исследовал скорость движения газов, в области диаметром 0,8 пк вокруг галактического центра. По полученным данным Воллман предпринял одну из первых попыток оценить массу объекта, предположительно находящегося в центре галактики.
В 1975 году Е. Четыре из них 1, 2, 3, 5 позиционно совпали с известными по радионаблюдениям компонентами радиоисточника Sgr A. Природа выделенных источников долгое время обсуждалась. Один из них IRS 7 идентифицирован как молодая звезда-сверхгигант, несколько других — как молодые гиганты. Остальные источники предположительно являлись компактными облаками H II и планетарными туманностями, в некоторых из которых присутствовали звёздные компоненты [38]. Последующее десятилетие характеризовалось постепенным ростом разрешающей способности оптических приборов и выявлением всё более подробной структуры инфракрасных источников. К 1985 году стало ясно, что наиболее вероятным местом нахождения центральной чёрной дыры является источник, обозначенный как IRS 16.
Были обнаружены также два мощных потока ионизированного газа, один из которых вращался по круговой орбите на расстоянии 1,7 пк от центра Галактики, а второй — по параболической на расстоянии 0,5 пк.
Потом жёсткие диски с результатами свозились в одно место и обрабатывались как единый массив, полученный виртуальным радиотелескопом размером с Землю. Первое изображение обнародовали только в 2022 году. Это было, как получить чёткий снимок дерева на сильном ветру, сетовали учёные.
Но у них получилось, и изображения оказались достаточно похожими, несмотря на огромнейшие различия в массе объектов. Возникло разумное желание посмотреть, а как с этим обстоят дела в случае нашей чёрной дыры? Снова наблюдения — и первый результат, который не разочаровал.
В соответствии с законами электродинамики, такие диски генерируют мощное синхротронное излучение. Нередко оттуда выбрасываются релятивистские джеты — потоки заряженных частиц, движущиеся с субсветовой скоростью, которые служат еще одним источником фотонов. Плазменное окружение внутригалактических черных дыр генерирует электромагнитные волны различных частот — от радио до жесткого рентгена. 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.
Дыра не вращается или же вращается крайне медленно. Рассмотреть объект, скрытый за облаками космической пыли, можно только в специальном радиодиапазоне. То, что мы называем «снимком», — это не привычное фото, а набор данных, полученных радиотелескопами и обработанных с помощью специального алгоритма таким образом, чтобы получилось изображение.
Последнее…
- Первый в истории снимок черной дыры
- Опубликован первый в истории снимок черной дыры
- Содержание
- Первая фотография Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути
- Подробности открытия новой черной дыры
- Предыдущие наблюдения за нашей сверхмассивной черной дырой
Мир наблюдает за вспышкой: в Галактике обнаружили новую черную дыру
Астрономы Европейской южной обсерватории (ESO) объявили, им удалось получить первое изображение сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A*. 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. Прорыв последовал за открытием первого изображения черной дыры под названием M87* в центре более далекой галактики Мессье 87. Это первое изображение Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики – Самые лучшие и интересные новости по теме: Астрономия, космос, млечный путь на развлекательном портале
Самая важная вещь во вселенной. Снимок черной дыры стал научным прорывом?
Именно в этот день состоялась конференция ученых проекта Event Horizon Telescope (EHT), на которой были обнародованы изображения сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, которая находится в самом центре нашей галактики. В 2002 году появились основания предполагать, что Стрелец A* является сверхмассивной черной дырой. Снимок тени сверхмассивной чёрной дыры Стрелец А в центре галактики Млечный путь. Технологии - 18 марта 2020 - Новости Санкт-Петербурга - Как мы нашли сверхмассивную чёрную дыру стрелец а*. Наша черная дыра Стрелец А* (Sagittarius A*) — гораздо более обыкновенная, во Вселенной таких большинство.
Звёзды могут поглощать чёрные дыры — нестандартная гипотеза
Теперь у астрофизиков появилась возможность сравнивать изображения двух черных дыр очень разных размеров. Как отмечается, проект EHT продолжает развиваться: во время большой наблюдательной кампании в марте 2022 года было задействовано еще больше телескопов.
Звёздам внутри кластера несколько сотен тысяч лет — они крайне молоды по меркам звёздной жизни.
Для сравнения: нашему Солнцу около 5 миллиардов лет. Из-за высокоэнергетического излучения и приливных сил галактики наличие такого большого количества молодых звёзд в непосредственной близости от сверхмассивной чёрной дыры выглядит удивительно. Красным цветом показаны звёзды, синим — пыль.
Многие молодые звёзды в звёздном скоплении IRS13 скрыты пылью или соседствуют с яркими звёздами. Этот спектр показывает наличие водяного льда в галактическом центре.
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. Не только за наши знания о Млечном Пути или за то, чему он нас учит, но и потому, что он еще раз подтверждает, куда могут двигаться научные исследования. Работа велась в течение пяти лет с использованием суперкомпьютеров для объединения и анализа данных, при этом была собрана беспрецедентная библиотека смоделированных черных дыр для сравнения с наблюдениями. Усилия более чем 300 исследователей из 80 институтов по всему миру, которые вместе составляют коллаборацию EHT, позволили добиться этого замечательного достижения. Таким образом, мы можем пойти гораздо дальше в проверке поведения гравитации в этих экстремальных условиях, чем когда-либо прежде". Его данные в сочетании с данными новых рентгеновских телескопов и будущих передовых технологий могут позволить нам исследовать неизученные глубины галактического центра.
Будущие наземные телескопы, такие как Европейский чрезвычайно большой телескоп, Квадратный километровый массив и все другие, находящиеся в стадии разработки, будут иметь огромное значение в этом поиске.
Представить себе черную дыру крайне сложно, а до 1978 года эта идея и вовсе казалась научному сообществу бессмысленной. Все изменилось с исследованием ученого по имени Жан-Пьер Люмине, который, используя компьютер от IBM, сумел смоделировать изображение загадочного космического объекта. Основывался он на том, что при сильнейшем воздействии гравитации на вещество, должен проявляться аккреционный диск, который и получилось изобразить.
Ученые показали изображение черной дыры Стрелец А* в центре Млечного пути
Всполохи в рентгеновском диапазоне, которые периодически возникают со стороны Стрельца А*, заинтересовали ученных из-за того, что эта черная дыра считается «спокойной». В рамках Event Horizon Telescope Collaboration рабочая группа представила потрясающее изображение черной дыры Стрелец А* в центре Млечного Пути. Высококачественная картинка позволила обнаружить сильные и организованные магнитные поля, спирально распространяющиеся от края сверхмассивной черной дыры Стрелец А*. Хоть увидеть черную дыру невозможно, так как она действительно абсолютно черная, ее выдает окружающий светящийся газ. Астрономам удалось получить новое изображение черной дыры Стрелец А*, находящейся в центре нашей галактики.
"И так близко к Земле". Учёные обнаружили самую большую звёздную чёрную дыру нашей галактики
Красным цветом показаны звёзды, синим — пыль. Многие молодые звёзды в звёздном скоплении IRS13 скрыты пылью или соседствуют с яркими звёздами. Этот спектр показывает наличие водяного льда в галактическом центре. Этот водяной лёд, который часто встречается в пылевых дисках вокруг очень юных звёзд, стал ещё одним независимым показателем молодости некоторых звёзд рядом с чёрной дырой.
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.
Ранее ученые видели звезды, вращающиеся вокруг чего-то невидимого, компактного и очень массивного в центре Млечного Пути. 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.
Астрофизики Event Horizon смогли зафиксировать тень черной дыры в галактике М87 — кольцо излучения и материи на краю горизонта событий. Ученые не просто сфотографировали объект, но и обработали изображения, сделанные с помощью радиотелескопов. Чтобы наблюдать за черной дырой, потребовался бы телескоп, который не может выдержать собственный вес, поэтому исследователи использовали обсерватории, расположенные на Гавайях в США, Испании, Мексике, Чили и на Южном полюсе. Каждый телескоп собирал информацию, а потом астрофизики использовали суперкомпьютер, чтобы создать изображение, выглядящее так, будто его сделал один большой телескоп размером с Землю. Как сказал астроном Майкл Бремер, в Event Horizon Telescope входят восемь обсерваторий по всему миру. И все они действуют как один телескоп диаметром 10 тысяч километров. Но фото этого объекта было не первостепенно важным, потому что черная дыра в центре нашей галактики двигается, а поле зрения телескопа не так велико, поэтому ученые решили смотреть сначала на отдаленный объект в чужой галактике. Наблюдения продолжались на протяжении 10 суток в апреле 2017 года. Тогда ученые смогли расшифровать огромный объем данных. Каждый телескоп собрал по 500 терабайтов информации, на обработку которой ушло два года. Руководитель проекта Шеп Доулман заявил, что полученное изображение черной дыры подтверждает существование горизонта событий — то есть правильность общей теории относительности Эйнштейна. Самым известным в массовой культуре изображением черной дыры стал Гаргантюа в фильме «Интерстеллар». И пользователи неоднократно заметили, что снимок и кадр из фильма частично сходятся. Но для кого-то первое изображение черной дыры — величайшее открытие, а для кого-то… Вообще, любители науки с интересом восприняли сообщение о первой фотографии черной дыры, хотя и успели друг с другом поспорить о том, что объект на самом деле нельзя сфотографировать. Потом начались диванные баталии о том, что ученые получили фотографии аккреционного диска, а затемнение в центре и есть горизонт событий, откуда не исходит и не отражается свет. Но некоторых пользователей все равно не удалось убедить, что открытие важно. Зажгите свечку Сотрудник отдела релятивистской астрофизики Астрономического института имени Штернберга Константин Постнов объяснил «360», почему черная дыра, которая не позволяет свету выйти, все равно светится.
Стоит отметить, что результирующий снимок был получен путем усреднения тысяч визуализаций, созданных с использованием различных вычислительных методов и точно соответствующих данным наблюдений «Event Horizon Telescope». Он сохраняет особенности, которые чаще всего наблюдаются на различных изображениях, и подавляет те, что с наибольшей долей вероятности являются артефактами. Сравнение размеров сверхмассивных черных дыр в галактике Messier 87 и Млечном Пути с Солнечной системой. Credit: ESO По словам участников проекта, получить фотографию черной дыры в Млечном Пути было намного сложнее, чем в галактике Messier 87, поскольку газ, вращающийся вокруг нее, совершает полный оборот всего за пару минут, из-за чего яркость и морфология источника меняются очень быстро.