Астрономам из Южноафриканской радиоастрономической обсерватории (SARAO) удалось заглянуть в центр нашей Галактики и увидеть там вспыхивающие звезды, «звездные ясли», магнитные полосы и сверхмассивную черную дыру под названием Стрелец А. Прорыв последовал за открытием первого изображения черной дыры под названием M87* в центре более далекой галактики Мессье 87. Из-за того, что практически рядом находится звезда Стрелец А*, непонятным образом изменился путь поступления звездного газа на поверхность черной дыры.
Первое изображение черной дыры в центре нашей галактики
| Звёзды могут поглощать чёрные дыры — нестандартная гипотеза | Сфотографировать черную дыру удалось благодаря проекту Event Horizon, который с 2012 года занимается этими загадочными объектами. |
| Астрономы впервые получили фото черной дыры в центре Млечного Пути | сверхмассивной черной дыры в самом центре нашей галактики, Млечного Пути. |
| Стрелец А* – черная дыра в центре Млечного Пути | Большую часть времени черная дыра ведет себя сдержанно, проявляя минимальные колебания в яркости. |
Астрономы сделали сенсационное открытие о нашей галактике
Ранее астрономы решили подробно изучить центр нашей галактики с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб». Подписывайтесь на «Газету. Ru» в Дзен и Telegram.
На этот раз ученым удалось увидеть, как черная дыра выглядит в поляризованном свете. Изучение снимка, в частности, позволило выявить структуру магнитного поля, поразительно похожую на структуру магнитного поля черной дыры в центре галактики M87. Это привело ученых к выводу о том, что сильными магнитными полями могут обладать все черные дыры. Возможно, это их общая черта.
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. Она не светится. Светится вещество вокруг нее. Свечка у вас есть, зажгите. Почему горит? Потому что там идет химическая реакция и частички, которые там вылетают, они горячие. Чем горячее, тем белее свет. То же самое и там. Когда газ падает вокруг черной дыры, он из-за трения нагревается до высоких температур и светится, как любое раскаленное тело Константин Постнов.
Астрофизик отметил, что светятся плазма и газ, которые нагреты до огромных температур в окрестностях черной дыры. Постнов объяснил, что черная дыра — это очень глубокая «потенциальная яма», компактный объект с большой массой. Туда падает газ, нагревается до высоких температур и светится в разных диапазонах света.
Соответственно, у них такая же разная динамика. Что касается самой методики получения снимков, то также следует понимать, что напрямую увидеть объект и его тень нельзя. Объект в принципе недоступен для регистрации в любом электромагнитном диапазоне об излучении Хокинга мы сейчас не говорим , зато его тень — окружающую чёрную дыру вещество в аккреционном диске, выбрасываемое в пространство электромагнитными полями чёрной дыры, можно легко наблюдать в радиодиапазоне. Проблема тут в низком разрешении отдельных радиотелескопов, поэтому для получения снимков чёрной дыры была создана коллаборация «Телескоп горизонта событий» Event Horizon Telescope, EHT.
Радиоданные, в отличие от оптических данных условно — фотографий , достаточно легко объединить в один массив. Поэтому следить за чёрной дырой можно было сразу со многих радиотелескопов, причём не обязательно полностью синхронно.
Молодые звёзды вблизи чёрной дыры: загадка звёздного кластера IRS13 у Стрельца А*
Ученые обнаружили эхо сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, расположенной в центре Млечного Пути. Это первое изображение Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики. астрофизики представили первое изображение чёрной дыры в центре Млечного Пути — сверхмассивного объекта в созвездии Стрельца с обозначением Sgr A*. Всполохи в рентгеновском диапазоне, которые периодически возникают со стороны Стрельца А*, заинтересовали ученных из-за того, что эта черная дыра считается «спокойной». Из-за того, что практически рядом находится звезда Стрелец А*, непонятным образом изменился путь поступления звездного газа на поверхность черной дыры.
Астрофизики выяснили, с какой скоростью вращается черная дыра в центре Млечного Пути
| Фото черной дыры в центре Млечного Пути: почему это важно - Мнения ТАСС | 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 центре нашей галактики — черная дыра. Сейчас там нашли загадочную активность | Около 200 лет назад сверхмассивная черная дыра Стрелец А*, находящаяся в центре нашей галактики, проявила неожиданную активность. |
| Молодые звёзды вблизи чёрной дыры: загадка звёздного кластера IRS13 у Стрельца А* | Тень чёрной дыры в галактике M87 и улучшенный вариант изображения в поляризованном свете / ESO. |
Учёные показали снимки чёрной дыры из центра Млечного Пути
12 мая 2022 года астрономы показали первое изображение сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A* расположенной в центре Млечного Пути. В центре нашей галактики, в сверхмассивной чёрной дыре Стрелец А*, происходят уникальные процессы. Это первое изображение Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики. Стрелец А *. Вот что мы пока знаем об этом массивном дремлющем космическом титане. 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
Первое фото черной дыры в центре нашей галактики: когда его сделали на самом деле
массивной черной дыры, расположенной в центре Млечного пути. Черная дыра Стрелец A*, которая находится в центре нашей галактики, является относительно спокойной. 12 мая 2022 года астрономы показали первое изображение сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A* расположенной в центре Млечного Пути. 12.01.2022 Международная группа исследователей во главе с Алексисом Андресом обнаружила, что черная дыра в центре нашей галактики, Стрелец A*, вспыхивает.
Прорыв года: астрономы представили первое изображение черной дыры в центре нашей галактики
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.
Сходство изображений из М87 и из центра нашей Галактики, вообще, — большой сюрприз.
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. 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.
В 2019 году астрономы проекта EHT уже представили первую в истории наблюдений фотографию черной дыры, а точнее ее тени, отбрасываемой на светящийся диск из перегретого газа и пыли. Знаменитый гравитационный монстр проживает в сверхгигансткой эллиптической галактике Messier 87 в 54 миллионах световых лет от нас в направлении созвездия Девы. Достигнуть успеха удалось благодаря объединению восьми радиообсерваторий по всей планете в один виртуальный телескоп «размером с Землю». Хоть мы и не можем видеть чёрную дыру, так как она действительно абсолютно чёрная, её выдаёт окружающий её светящийся газ: мы наблюдаем тёмную центральную область называемую тенью , окружённую яркой кольцеобразной структурой. Изображение сформировано световыми лучами, искривлёнными мощной гравитацией чёрной дыры, масса которой в четыре миллиона раз превышает массу нашего Солнца.
Credit: Event Horizon Telescope Существование черных дыр следует из Общей теории относительности Альберта Эйнштейна, считающейся сегодня стандартной теорией гравитации, неоднократно подтвержденной экспериментально.
Они представляют собой области пространства-времени, гравитационное притяжение которых настолько велико, что покинуть их не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света. В 2019 году астрономы проекта «Event Horizon Telescope» представили первую в истории наблюдений фотографию черной дыры, а точнее ее тени, отбрасываемой на светящийся диск из перегретого газа и пыли. Знаменитый гравитационный монстр проживает в сверхгигансткой эллиптической галактике Messier 87 в 54 миллионах световых лет от нас в направлении созвездия Девы. Достигнуть успеха удалось благодаря объединению восьми радиообсерваторий по всей планете в один виртуальный телескоп «размером с Землю».
Первое изображение черной дыры в центре нашей галактики
| Сигнал с горизонта событий: Получен загадочный снимок центра Млечного Пути | На самом деле новая черная дыра имеет название “Sagittarius A” и обязана маркировкой по ее обнаружению в направлении созвездия Стрельца. |
| Получено первое изображение черной дыры в центре Млечного Пути | Ученые обнаружили эхо сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, расположенной в центре Млечного Пути. |
| Первое изображение черной дыры в центре нашей галактики | Справа — «Стрелец А*». Поляризация света вокруг чёрных дыр происходит при помощи плазмы, которая генерирует там магнитные поля. |
| Первый в истории снимок черной дыры // Новости НТВ | Ученые более трех лет наблюдали за сверхмассивной черной дырой Стрелец А* в центре нашей галактики. |
| Получено первое изображение черной дыры в центре Млечного Пути | В окрестностях черной дыры Стрелец А* обнаружили внегалактическую звезду S0-6. |
Сигнал с горизонта событий: Получен загадочный снимок центра Млечного Пути
Минус этой системы в том, что синхронизированные данные наблюдений, полученные со всех телескопов, требуется сводить вместе при помощи долгих и очень ресурсоемких компьютерных вычислений. То есть наблюдения длятся днями, а затем месяцами, а то и годами обрабатываются полученные данные. 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.
Благодаря EHT астрономы смогли уточнить размеры этой области. Теперь мы понимаем, что тень черной дыры имеет примерно 60 миллионов километров в поперечнике, — это сравнимо с размерами орбиты Меркурия. Кроме того, оба измерения дали согласованные значения массы, которые в свою очередь согласуются с предсказаниями теории относительности. Это позволяет опровергнуть многие но не все альтернативные гипотезы о природе компактного объекта в центре Галактики, например, голую сингулярность , некоторые модели бозонных звезд.
Все эти гипотезы не вписываются в наблюдаемую картину. Но нельзя сказать, что наблюдения EHT позволили существенно уточнить наши представления о сверхмассивной черной дыре в центре Млечного пути. Пока речь идет только о подтверждении наших гипотез. С момента открытия реликтового излучения до времени, когда измерения реликтового фона позволили существенно уточнить наши космологические представления, прошло почти 40 лет», — напоминает Ковалев.
А из-за несовершенства современных теоретических моделей, с которыми сравниваются наблюдения, пока мы можем говорить только о качественном соответствии наблюдений нашим представлениям», — считает Иванов. Что дальше? В апреле 2017 года, когда EHT получил данные, по которым были собраны изображения теней черных дыр в Млечном Пути и М87, ученые с его помощью наблюдали еще и много других объектов: галактику Центавр А , блазары 3C 279 , OJ 287. Некоторые другие активные галактики наблюдались также в 2021 и 2022 годах.
Поэтому можно ожидать, что результаты этих наблюдений также скоро будут представлены. Кроме того, сам Телескоп горизонта событий постепенно растет. С 2017 года в состав EHT вошли три новых телескопа — в Гренландии, Аризоне и Франции, — а чувствительность всех телескопов стала лучше на 40 процентов. Ученые уже провели первые наблюдения на частоте 345 гигагерц.
По сравнению с 2017 годом Телескоп теперь может наблюдать объекты в два раза меньшие и в 2,5 раза более тусклые. Кроме того, излучение на новой частоте 345 гигагерц менее подвержено рассеянию, чем на прошлых 230 гигагерц, поэтому следующие изображения будут четче. Например, ожидается, что наблюдения 2021—2022 годов позволят ученым детально разглядеть область, откуда исходит релятивистский джет черной дыры в центре галактики M87. Это можно сделать по уже имеющимся данным, так что ученые из EHT займутся этим в ближайшее время.
Черные дыры не могут иметь собственного магнитного поля, зато мы сможем увидеть его формирование в аккреционном диске и то, как оно участвует в запуске и ускорении релятивистского выброса. Наблюдение поляризованного излучения — это тот ключик, который откроет дверь к измерению магнитных полей в ближайших окрестностях черных дыр.
Они вокруг края чёрной дыры представлены в виде спирали. Таким образом, учёные смогут более отчётливо определить процессы, которые происходят в процессе поглощения чёрными дырами иных небесных тел. Чёрная дыра в поляризованном свете. Ранее похожая картина была замечена с чёрной дырой в другой галактике на фото — слева.
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. Первое изображение черной дыры было получено EHT в 2019 году. 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.
Мощные магнитные поля выявлены у черной дыры в центре Млечного Пути
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. С нашей дырой пока ничего непонятно. Нам неизвестна её ориентация и скорость вращения.
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.
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. Чтобы помочь нам уловить свет космоса и понять таинственную красоту того, что мы называем домом.
Однако новое изображение доказывает, что эти черные дыры удивительно похожи друг на друга. Как объясняют ученые, в плазме вокруг черных дыр частицы, вращающиеся вокруг силовых линий магнитного поля, создают картину поляризации, перпендикулярную полю. Это и позволяет астрономам увидеть в ярких деталях все то, что происходит вокруг черных дыр. Наши модели часто предсказывали сильно турбулентные магнитные поля, что чрезвычайно затрудняло получение поляризованного изображения.
Получена первая фотография сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей Галактики
На нем удалось запечатлеть изображение Стрельца А* — сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики, Млечного Пути. Тегипо наблюдениям за движением звезды вокруг черной дыры, сколько черных дыр в нашей галактике, масса нашей черной дыры в центре галактики, аниме черный полюс брунхильды. Изучая черные дыры, подобные Стрельцу А*, исследователи могут получить ценные сведения о том, как происходит формирование и эволюция галактик. массивной черной дыры, расположенной в центре Млечного пути. нейтронная звезда Скорпион X-1. Высококачественная картинка позволила обнаружить сильные и организованные магнитные поля, спирально распространяющиеся от края сверхмассивной черной дыры Стрелец А*.