Исследователи создали в лаборатории черную дыру, которая начала производить излучение, похожее на излучение Хокинга. Время и пространство вокруг черной дыры сильно искривлены, а кроме того, ее окружает плотное облако космической пыли и газа.
Найдена первая черная дыра, создающая новые звезды
Понимание физики этих объектов является ключом к разгадке фундаментальных законов, управляющих Вселенной. Все потому, что черные дыры представляют собой предел двух наиболее проверенных теорий — ОТО и квантовой механики. Напомним, что общая теория относительности Эйнштейна описывает гравитацию как результат деформации пространства-времени массивными объектами, а квантовая теория — устройство мироздания на уровне атомов. Но, несмотря на полученные изображения горизонта событий черной дыры в сердце Млечного Пути и в центре галактики M87 Messier 87 , вопросов у ученых по-прежнему много. Так, британский физик-теоретик Стивен Хокинг десятилетиями изучал эти таинственные объекты и в 1974 году предположил, что прерывание квантовых флуктуаций горизонта событий испускает тип излучения, похожий на тепловое.
Проблема заключается в том, что это излучение, вероятно, слишком слабое, чтобы его смогли обнаружить обитатели Земли. Излучение Хокинга Чтобы проанализировать свойства излучения Хокинга, исследователи решили создать его аналог в лаборатории этим грешат многие молодые ученые , что в итоге удалось группе физиков из Амстердамского университета. В ходе исследования физики наблюдали потрясающий результат своей работы — свечение на смоделированном горизонте событий, правда при соблюдении определенных условий. Отметим, что наблюдаемое искусственное излучение представляет собой частицы, созданные возмущениями квантовых флуктуаций из-за искривления пространства-времени силой гравитации черной дыры.
Предложенная модель в будущем позволит изучить окружающее черные дыры пространство, на которое не влияет экстремальная динамика их образования. Люди, которые бросили вызов Вселенной: Земля отмечает День космонавтики 12 апреля 2023, 20:12 Но что еще удивительнее — полученные результаты приводят нас прямиком к феномену квантовой запутанности — явлению, при котором две частицы остаются связанными вне зависимости от того, как далеко находятся друг от друга.
Затем ещё раз. И так в геометрической прогрессии, пока на элементарные частицы не распадутся даже атомы, из которых жертва сделана. Затем весь этот поток частиц окажется за горизонтом событий. Земля тоже создаёт приливную силу, действующую на ваше тело, но недостаточную, чтобы порвать вас, так что не переживайте. Вот и всё. Явление в шутку называется «спагеттификация».
Обычно приливные силы чёрных дыр спагеттифицируют звёзды , но и с людьми справятся. Правда, есть один нюанс. Zhuravleva Приливные силы, как объясняет Нил Тайсон, возрастают тем больше, чем больше размер объекта по сравнению с расстоянием до центра дыры. Это значит, что некрупная чёрная дыра разорвёт космонавта на куски и расщепит на атомы ещё на подлёте. А вот если чёрная дыра достаточно массивная и с огромным радиусом, её приливные силы начнут растягивать путешественника уже после того, как он пересечёт горизонт событий. При этом, наверное, человек может даже выжить , говорит физик Лео Родригес, ведь горизонт событий — это не физический барьер, а просто граница гравитационного воздействия чёрной дыры, на которой вырваться из неё не способен даже свет. Перед самым падением за горизонт путешественник, возможно, успеет увидеть, как весь свет окружающих звёзд исказится, а далее сожмётся в точку позади, которая станет сначала красной, потом белой, затем синей. Визуализация падения в чёрную дыру.
Проблема в том, что там ещё и привычные нам законы физики не работают. Поэтому учёные могут только предполагать, что происходит с веществом в чёрной дыре. Скорее всего, как считает Нил Тайсон, человека благополучно спагеттифицирует, просто не перед горизонтом событий, а за ним. Затем то, что осталось от путешественника, свалится в сингулярность — область пространства с бесконечной плотностью в центре дыры. Так что книжных полок и посланий морзянкой из прошлого, отправленных своей дочери, как в « Интерстелларе », не будет.
Инфракрасный космический телескоп "Джеймс Уэбб" смог увидеть свечение галактики благодаря эффекту гравитационного линзирования, увеличившего свет в несколько раз. После этого космическая обсерватория "Чандра", позволяющая получать изображения в рентгеновском спектре, поймала рентгеновское излучение, которое испускается газом вокруг черной дыры.
Но если верить результатам опыта Юнга, то такие элементарные частицы как фотоны могут находиться в двух местах одновременно. Но лишь при условии, что за ними кто-то наблюдает. К тому же, физикам удалось доказать, что свет может быть и волной и частицей одновременной, что по-научному называется корпускулярно-волновым дуализмом.
Ученые получили новое изображение черной дыры, раскрывающее ее тайны
Следующая по близости к нам известная чёрная дыра находится на расстоянии около 3 000 световых лет и располагается в созвездии Единорога. Помимо двух известных классов черных дыр – сверхмассивных и звездной массы – могут гипотетически существовать и другие, не вписывающиеся в эту классификацию. Строго говоря, саму черную дыру невозможно увидеть, однако ее тень хорошо различима на фоне поглощаемого черной дырой вещества. «БАК не способен создавать черные дыры в космологическом смысле. Тем не менее, некоторые теории говорят о том, что формирование крошечных «квантовых» черных дыр. Считается, что черная дыра Абеля 1201 BCG имеет массу, эквивалентную 32,7 миллиардам солнц, и была обнаружена благодаря эффекту ее гравитационного воздействия на пространство. Нижегородская область в одностороннем порядке расторгла договор, касающийся ликвидации объекта накопленного экологического вреда «Чёрная дыра».
Какие чёрные дыры на ощупь? Стоит ли переживать из-за них сейчас?
Две массивные черные дыры столкнутся и сольются, образовав одну черную дыру. Обнаружить сверхмассивную черную дыру британским астрономам помогло гравитационное линзирование — явление, суть которого в том, что гравитационное поле галактики переднего. Красная черная дыра находится в ранней Вселенной. По сообщениям ученых, на полученных снимках они увидели галактику с активным ядром и сверхмассивной черной дырой.
Ученые получили новое изображение черной дыры, раскрывающее ее тайны
Он расположен в галактике UHZ1, на невероятно большом расстоянии от Земли — 13,2 млрд световых лет. То есть, эта черная дыра появилась менее чем через 500 млн лет после Большого взрыва. Судя по яркости и энергии рентгеновских лучей, отбрасываемых черной дырой, ее масса от 10 до 100 млн масс Солнц. Это примерно равно общему весу всех звезд в ее галактике, то есть ее массовая доля намного больше, чем у сверхмассивных черных дыр в более молодых галактиках. Результаты наблюдений согласуются с теоретическими предсказаниями ученых. Новое исследование американских астрономов меняет взгляд науки на пищевые привычки сверхмассивных черных дыр. До сих пор астрофизики исходили из того, что этот класс черных дыр поглощает вещество медленно, однако новое моделирование показывает, что это не так.
Поскольку это слишком большой объём, чтобы его можно было переслать через Интернет, отправка данных осуществлялась физически — путём перевозки жёстких дисков. В ней есть поистине гигантская чёрная дыра, чья масса в 6,5 миллиарда не миллиона! Изображение её тени было опубликовано в 2019 году и стало одним из самых ярких научных событий года. Расстояния между обсерваториями EHT стали одной из причин, почему так много времени потребовалось на получение снимков чёрных дыр.
Так, расположенный на Южном полюсе радиотелескоп SPT провёл наблюдения в апреле 2017 года — но собранные им данные удалось доставить на Большую землю самолётом лишь в декабре. Ведь они имеют примерно одинаковый угловой размер на небе. Всё дело в размерах самих чёрных дыр. Измерения показали, что газ в окрестностях обоих гравитационных монстров движется с одинаковой скоростью, почти равной скорости света. Но на то, чтобы совершить один оборот вокруг намного большей по размеру дыры в центре галактики M87 радиус её горизонта событий — 18 миллиардов километров, втрое больше расстояния между Солнцем и Плутоном , ему требуется от нескольких дней до нескольких недель. По словам участников проекта, снимки, сделанные с недельным интервалом, практически не отличались. Это существенно упростило задачу их обработки и сведения в единый «портрет». Из-за этого яркость и структура аккреционного диска чёрной дыры в центре нашей галактики менялась с интервалом от 5 до 15 минут, что серьёзно осложняло задачу построения единого изображения. Изображения чёрной дыры усреднялись по многим отдельным визуализациям. Это потребовало внушительных компьютерных мощностей и заняло немало времени.
Но в конце концов 12 мая земляне сумели впервые увидеть тень чёрной дыры, затаившейся в центре нашей галактики. Мы видим светящееся кольцо газа, окружающее область, откуда не может вырваться даже свет. Это хорошая новость для общей теории относительности Эйнштейна. Размер сфотографированного EHT кольца в точности согласуется с её предсказаниями. В самом кольце можно увидеть три ярких региона. Скорее всего, это артефакты метода интерферометрии, который учёные использовали для построения изображения. Компьютерная реконструкция также показала, что с большой долей вероятности чёрная дыра в центре нашей галактики вращается против часовой стрелки вдоль оси, которая примерно направлена в сторону Земли. Вот что находится в центре нашей галактики. Гигантский бублик! Теория старины Эйнштейна вновь выдержала проверку практикой, а учёные наконец-то смогут говорить, что в центре нашей галактики находится чёрная дыра, не добавляя «вероятно» или «скорее всего».
Более того, теперь в распоряжении астрономов есть изображения сразу двух чёрных дыр, которые сильно отличаются по размерам и активности. Это даёт астрофизикам возможность проводить сравнения и использовать их для тестирования своих теорий и моделей. И, наконец, не стоит забывать про экзотические астрономические гипотезы вроде мостов Эйнштейна — Розена или белых дыр.
Фото отсюда Астрофизики показали первое в истории человечестве изображение черной дыры. Пресс-конференцию об итогах работы «Телескопа горизонта событий» транслировал Национальный научный фонд США. Эта черная дыра называется Мессье 87 или Дева А, она находится на расстоянии около 53 миллионов световых лет от Земли. Масса Мессье 87 превышает массу Солнца в шесть с половиной миллиардов раз.
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». Хотя это может показаться тревожным, волноваться не стоит.
Ученые создали черную дыру в лаборатории, а она принялась светиться
Интерфакс: Астрономы обнаружили древнейшую черную дыру из всех известных на данный момент, она появилась спустя 470 млн лет после Большого взрыва, сообщает Associated Press. Условие номер один: черная дыра должна быть изолированной, то есть вокруг нее не должно быть аккреционного диска, температура которого настолько высока. Поток газа был выброшен черной дырой несколько миллионов лет назад — он врезался в уже существовавшее газовое облако и «расплескал себя по нему», говорят ученые. «Вместо того чтобы подавлять звездообразование, черная дыра провоцирует рождение новых звезд», — сказал он. Впервые в истории наблюдений не схематическое изображение, а фотография, настоящий снимок черной дыры.
NASA показала новую (и очень красивую!) визуализацию черной дыры
К примеру, в центре Млечного Пути обретается чёрная дыра массой четыре миллиона солнц и диаметром примерно как орбита Меркурия. Конечно, сами чёрные дыры светить не могут, но их особенно при такой массе всенепременно должно окружать огромное количество притянутого и постепенно втягиваемого ими вещества — так называемых аккреционных дисков. Это вещество гравитацией чёрной дыры расщепляется на элементарные частицы, вращается вокруг неё с невообразимой скоростью, при этом очень ярко светится и тем самым выдаёт присутствие чёрной дыры во мраке космоса. Так вот, квазар J0529-4351, который наблюдается в направлении созвездия Живописца и который так поразил недавно всё мировое астрономическое сообщество, — это, по всем данным, чёрная дыра массой 17 миллиардов солнц. То есть наша "местная" — четыре миллиона, а эта — 17 миллиардов. Размеры её не приводятся, но окружающий её светящийся диск простирается на семь световых лет.
Для сравнения: до ближайших к Солнцу звёзд системы альфа Центавра четыре световых года.
Исследователи космоса Опубликованы первые фотографии черной дыры — как их получили? Все четыре изображения показывают центральную темную область, окруженную кольцом света, которое кажется однобоким — с одной стороны ярче, чем с другой. Альберт Эйнштейн в своей общей теории относительности предсказал существование черных дыр в виде бесконечно плотных компактных областей в пространстве, где гравитация настолько велика, что ничто, даже свет, не может вырваться наружу. Так что по определению черные дыры невидимы. Но если черная дыра окружена светоизлучающим материалом, таким как плазма, уравнения Эйнштейна предсказывают, что часть этого материала должна создавать «тень» или контур черной дыры и ее границы, также известной как горизонт событий — уровень, попав за который уже ничто не может вернуться назад. Основываясь на новых изображениях M87, ученые считают, что они впервые видят тень черной дыры в виде темной области в центре каждого изображения. Теория относительности предсказывает, что мощное гравитационное поле заставляет свет огибать черную дыру, образуя яркое кольцо вокруг ее силуэта, а также заставляет окружающий материал вращаться вокруг нее со скоростью, близкой к скорости света. Яркое кривое кольцо на полученных фотографиях предлагает визуальное подтверждение этих эффектов: материал, движущийся в кольце в нашу сторону, оказывается более ярким, чем тот, который движется от нас. Из этих изображений астрофизики вычислили, что черная дыра примерно в 6.
Небольшие различия между каждым из четырех полученных изображений также подтверждают, что материал рядом с черной дырой перемещается почти со скоростью света. На фото, полученных в течение недели, хорошо видно, как меняется внешний вид черной дыры. В будущем мы, возможно, сможем создать целый фильм о жизни черной деры. Сегодня же мы видим первые кадры». Природа была добра к нам Изображения были получены с помощью массива телескопов планетарного масштаба, называемого Event Horizon или EHT.
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. Возможность увидеть это при помощи гигантского виртуального интерферометра стала одним из наиболее интересных достижений в астрофизике в течение последних десятилетий. Естественно, что сразу после первого опыта ученые решили сосредоточиться на наиболее важной для Земли черной дыре, которая находится в центре нашей галактики Млечный Путь.
В общем, вполне можно приблизиться к горизонту событий чёрной дыры, не сталкиваясь с потоками горячей плазмы. Проблемы, которые возникнут у космонавта дальше, будут зависеть от размеров чёрной дыры. Если человек будет падать на объект, имеющий массу, скажем, примерно как одна солнечная в 332 946 раз превышающая массу Земли , то произойдёт вот что. По мере приближения к этому интересному небесному телу будет возрастать и сила тяготения, с которой оно на человека воздействует. На определённом расстоянии от дыры получится так, что тяготение, оказываемое на ноги, будет многократно больше, чем тяготение, действующее на голову. Эта разница называется «приливная сила».
Результаты влияния этой силы описывает физик Нил Деграсс Тайсон в книге «Смерть в чёрной дыре и другие мелкие космические неприятности». Сверхмассивная чёрная дыра спагеттифицирует солнцеподобную звезду. Kornmesser Сначала приливные силы чёрной дыры порвут космонавта пополам аккурат посередине туловища если он, конечно, падает в дыру «солдатиком», а не боком. Потом ноги и туловище порвёт ещё пополам. Затем ещё раз. И так в геометрической прогрессии, пока на элементарные частицы не распадутся даже атомы, из которых жертва сделана. Затем весь этот поток частиц окажется за горизонтом событий. Земля тоже создаёт приливную силу, действующую на ваше тело, но недостаточную, чтобы порвать вас, так что не переживайте. Вот и всё. Явление в шутку называется «спагеттификация».
Обычно приливные силы чёрных дыр спагеттифицируют звёзды , но и с людьми справятся. Правда, есть один нюанс. Zhuravleva Приливные силы, как объясняет Нил Тайсон, возрастают тем больше, чем больше размер объекта по сравнению с расстоянием до центра дыры. Это значит, что некрупная чёрная дыра разорвёт космонавта на куски и расщепит на атомы ещё на подлёте.
NTD: учёным впервые удалось получить изображение чёрной дыры в центре нашей галактики
Помимо двух известных классов черных дыр – сверхмассивных и звездной массы – могут гипотетически существовать и другие, не вписывающиеся в эту классификацию. Обнаружить сверхмассивную черную дыру британским астрономам помогло гравитационное линзирование — явление, суть которого в том, что гравитационное поле галактики переднего. После получения первого фото черной дыры группы ученых сосредоточились на новом объекте — черной дыре в центре нашей галактики. Ликвидация свалки «Черная дыра» в Дзержинске завершена более чем наполовину. Анатомия чёрной дыры. С обывательской точки зрения чёрная дыра — это космический «пылесос», который затягивает всё, что окажется на его пути. Астрономы Университета Алабамы в Хантсвилле обнаружили гигантскую черную дыру звездной массы, которая в 12 раз превышает массу Солнца и находится ближе к Солнечной системе.
Первый снимок чёрной дыры в центре нашей Галактики
Условие номер один: черная дыра должна быть изолированной, то есть вокруг нее не должно быть аккреционного диска, температура которого настолько высока. NASA удалось увидеть, как черная дыра разорвала звезду размером с Солнце Американским ученым удалось увидеть поглощение звезды черной дырой. 12 мая на проведенных одновременно по всему миру пресс-конференциях ученые показали первое изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути.