2023 год был рекордным для черных дыр, особенно сверхмассивных. Черные дыры — все новости по теме на сайте издания Горит, взрывается, гибнет, рождается Землетрясения – это часть вселенской гармонии. Черная дыра возникает на финальных стадиях эволюции самых массивных звезд. 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. Хотя у черных дыр имеются способы стать больше уже после образования, они не могут объяснить такое количество этих слишком массивных черных дыр звездного класса.
Сквозь пространство и время: самый ужасающий объект во Вселенной
| Обнаружена ближайшая к черной дыре звезда | Черные дыры известны своим интенсивным гравитационным притяжением, которое препятствует выходу даже света, что затрудняет их наблюдение. |
| Загадка дыры: в НЦФМ изучают феномен темной материи | Но чёрная дыра в центре Млечного Пути совсем не такая. |
| Астрономы подтвердили существование редкой двойной черной дыры в центре далекого квазара | черная дыра — самые актуальные и последние новости сегодня. |
| Нейтронная звезда впервые на наших глазах столкнулась с чёрной дырой | Международная группа астрономов обнаружила, что массивные галактики могут гибнуть из-за черных дыр, которые взрывным образом удаляют большое количество газа, прекращая звездообразование. |
| Подробности про микроскопические черные дыры | Материя вокруг черной дыры взаимодействует с ней и нагревается до очень высоких температур, вследствие чего и излучает в различных диапазонах. |
Звезды-зомби вращаются вокруг центральной черной дыры Млечного Пути
В результате можно будет обнаружить проявления частиц темной материи в определенном интервале масс либо поставить новые уникальные ограничения на параметры моделей, предсказывающих существование таких частиц. В этой области у нас тоже есть достижения. Помимо этого, мы исследовали гипотезу, что темная материя может состоять не из одного вида частиц, а из нескольких, которые взаимодействуют определенным образом. В результате исследований, в частности, была построена полная система квантовых состояний свободного вещественного массивного скалярного поля в гравитационном поле черной дыры Шварцшильда, решена проблема канонического квантования такого поля и найден эффект удвоения числа квантовых состояний.
Еще одно направление исследований группы ИЯИ РАН связано с изучением космологических моделей, описывающих первые мгновения рождения Вселенной на постинфляционной стадии. Предложены конкретные модели и с помощью компьютерного моделирования сформулированы предположения о том, как могло происходить зарождение неоднородностей. В процессе работы нам удалось решить одну важную проблему.
Когда речь идет о выделении сигналов новой физики, например на Большом адронном коллайдере, то почти всегда есть много стандартных, так называемых фоновых, процессов, которые могут имитировать эти новые сигналы. Поэтому важно было найти способ отделить слабый сигнал от большого фона.
Является ли она научной фантастикой или научным фактом? И если так, то сколько альтернативных вселенных может существовать? Ответы на эти вопросы мы вряд ли когда-нибудь узнаем: наша способность к познанию, увы, ограничена.
А тут целая звезда вокруг неизвестно чего носится на примерно том же расстоянии со скоростью один оборот за 11 лет. По этому гравитационному воздействию на звезду астрономы вычислили, что она захвачена объектом массой почти в 33 Солнца. А поскольку объект при таком "весе" абсолютно не видно, вывод один : это чёрная дыра.
Да ещё какая: на самом деле самая массивная чёрная дыра звёздной массы из всех, какие до сих пор приходилось видеть во всей нашей галактике Млечный Путь. Правда, их и наблюдают в галактике пока что всего около двадцати, но тем не менее она оставила далеко позади предыдущего рекордсмена — чёрную дыру массой в 21 Солнце в созвездии Лебедя. Более того, это одна из ближайших чёрных дыр в окрестностях Солнечной системы. До неё 1924 световых года. Ближе неё к нам, по текущим подтверждённым данным, только та, что в созвездии Змееносца: чёрная дыра Gaia BH1 массой почти в десять Солнц, она от Земли в 1545 световых годах. Это расстояния совершенно безопасные, но наводит на некоторые мысли тот факт, что вокруг этих чёрных дыр нет никакого светящегося так называемого аккреционного диска, то есть диска притянутого вещества. И обнаруживают их астрономы только благодаря тому, что у них есть звёзды-компаньоны.
Это происходит из-за того, что при поглощении вещества вокруг черной дыры образуется аккреционный диск, в котором материя крутится с огромной скоростью. Таким образом, от трения частиц друг о друга вещество в диске разогревается до огромных температур, сильно нагревая газ в областях, прилегающих к нему.
И от этого излучения межзвездный газ начинает «разлетаться». Расчеты показывали, что такое «выдувание» вряд ли способно перебить звездообразование. Однако была обнаружена связь между торможением рождения новых звезд и очень активными ядрами галактик. Расчеты удалось подтвердить благодаря телескопу «Джеймс Уэбб».
Исследование черных дыр в космосе
| Пробки из черных дыр обнаружили ученые в центрах галактик | Черные дыры притягивают к себе материю, а она образовывает вокруг них аккреционный диск — гигантскую структуру, которая быстро вращается и светится за счет взаимодействия сил трения и гравитации. |
| Звезды-зомби вращаются вокруг центральной черной дыры Млечного Пути | Сфотографировать черную дыру удалось благодаря проекту Event Horizon, который с 2012 года занимается этими загадочными объектами. |
| Получено первое изображение черной дыры в центре Млечного Пути | Астрономы обнаружили звезду, находящуюся на рекордно близком расстоянии от сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. |
| Астрономы зафиксировали остановившую звездообразование черную дыру | Что происходит внутри черной дыры. Фото: / Cover Images. Перейти в ДзенСледите за нашими новостями в удобном формате. |
Новости по теме: черная дыра
Дело в том, что это вполне заурядная чёрная дыра. А вот чёрная дыра из М87 интересна своей экстраординарностью — она пожирает материю так быстро, что окружающая её плазма настолько ускоряется, что из центра этой чёрной дыры материя выбрасывается в виде струй света. Информация о двух чёрных дырах благодаря этим двум размытым снимкам позволит учёным больше понять их природу. Учёные из EHT надеются в будущем увеличить количество радиотелескопов, чтобы создавать не только статичные изображения, но и даже видеоролики, показывая чёрные дыры в действии.
В апреле 2019 года ученые сообщили о первом полученном изображении тени черной дыры — это была сверхмассивная черная дыра в центре активной гигантской эллиптической галактики M87 Messier 87, Мессье 87, еще ее называют Дева A. Масса сверхмассивной черной дыры в центре M87 составляет порядка 6,5 млрд масс Солнца. Теперь у астрофизиков появилась возможность сравнивать изображения двух черных дыр очень разных размеров.
Она расположена в 2000 световых годах от Земли. Источник: Unsplash Ученые обнаружили в галактике Млечный Путь вторую по удаленности от Земли черную дыру. Ее размер оказался рекордным, сообщили в Европейском космическом агентстве. Открытие удалось сделать с помощью европейского космического телескопа Gaia. По данным астрономов, черная дыра Gaia-BH3 весит в 33 раза больше Солнца.
До этого, в апреле 2023 года, телескоп «Хаббл» сделал снимки «убегающей» черной дыры весом 20 млн солнц. По данным NASA, черная дыра движется в космосе с такой скоростью, что если бы она находилась в Солнечной системе, то могла бы добраться до Земли за 14 минут.
Ученые нашли гигантскую черную дыру недалеко от Земли
Были построены первые радиотелескопы современного вида, позволившие астрономам начать полноценное изучение Млечного Пути. В 1970-е выяснилось, что помехи испускает относительно компактный радиоисточник в самом центре нашей галактики. Созвездие Стрельца, фото телескопа «Хаббл» Примерно тогда же прошли первые наблюдения центра Млечного Пути в инфракрасном диапазоне в отличие от видимого света, инфракрасное излучение проходит через пылевые скопления. Астрономам был известен лишь один объект, соответствующий подобным характеристикам: сверхмассивная чёрная дыра. Чёрная дыра — это область пространства-времени, обладающая настолько сильным гравитационным притяжением, что ни частицы, ни электромагнитное излучение уже не могут её покинуть. Граница этой области невозврата называется горизонтом событий. Анатомия чёрной дыры С обывательской точки зрения чёрная дыра — это космический «пылесос», который затягивает всё, что окажется на его пути. Чёрные дыры действительно поглощают вещество и могут разрывать целые звёзды. Но надо понимать, что существует несколько видов чёрных дыр.
Есть чёрные дыры звёздных масс. Они образуются в результате гравитационного коллапса звёзд-гигантов. Такие объекты — при диаметре где-то в пару десятков километров — имеют массу, в среднем лежащую в диапазоне от 5 до 50 масс Солнца. Но чёрная дыра в центре Млечного Пути совсем не такая. По последним подсчётам, её масса в 4,2 миллиона раз превосходит массу Солнца при диаметре в 26 миллионов километров. Такие объекты называют сверхмассивными чёрными дырами. Сейчас считается, что подобные образования расположены в центрах большинства галактик. И роль таких чёрных дыр не ограничивается функцией «пылесосов».
Чёрная дыра в фильме «Интерстеллар», визуализированная на основе расчётов астрофизиков Сверхмассивные чёрные дыры активно влияют на свои галактики. В частности, они могут подавлять процессы звездообразования и разрушать целые звёздные скопления. В то же время при некоторых обстоятельствах чёрные дыры могут выступать и в качестве «творцов». Астрономам известны случаи, когда воздействие чёрных дыр, наоборот, способствовало формированию новых звёзд. Все эти процессы играют огромную роль в эволюции галактик, что, в свою очередь, не может не сказаться на перспективах зарождения в них жизни. Между чёрными дырами звёздных масс и сверхмассивными чёрными дырами — пропасть. И здесь кроется одна из главных тайн современной астрофизики. Теории предполагают существование и чёрных дыр средней массы.
У астрономов уже есть несколько кандидатур на роль таких объектов — но даже если они и подтвердятся, имеющиеся данные говорят о том, что таких чёрных дыр всё равно значительно меньше, чем их мелких и крупных собратьев. Причина такой диспропорции остаётся загадкой.
И это может произойти по такому сценарию: Земля лишится атмосферы и океанов; расплавленный металл хлынет из мантии прямиком в космос; обломки Земли попадут на орбиту черной дыры и превратятся в ионизированный газ; газ образует вокруг дыры аккреционный диск, большая часть будет поглощена за несколько часов или дней; энергия разрядится в космос мощными потоками плазмы и даст высокоэнергетическое излучение. Чуть правдоподобнее смотрится приближение черной дыры на дистанцию, откуда она сможет влиять на земную жизнь. Объект способен возмутить орбиту, изменить климат или сместить к планете огромное количество обломков Солнечной системы — астероидов, комет и спутников. И уже тут избежать космической бомбардировки будет непросто. Гобьель считает, что в таком случае жизнь на Земле сохранится, но планете придется распрощаться с человечеством и другими многоклеточными видами.
От "темного солнца" к поющим черным дырам Несмотря на то что черные дыры то и дело мелькают в научных статьях и фантастических фильмах, человечество все еще не до конца понимает их природу. Приводим несколько интересных фактов про историю исследования черных дыр: в 1784 году английский естествоиспытатель и теолог Джон Мичелл привел необычную гипотезу. Он предположил существование так называемого темного солнца — звезды с такой силой притяжения, которая не позволяет свету вырваться наружу; о "замороженных звездах" в начале XX века писал ученый Карл Шварцшильд. При помощи уравнений Альберта Эйнштейна он описал "невозможные" сферические сверхмассивные области пространства. В новой модели до нуля замедлялось течение времени, а не просто скорость света; к середине века странными объектами заинтересовались фантасты.
По мнению ученых, обнаружение во Вселенной еще большего числа неактивных черных дыр позволит лучше понять природу и развитие. Подпишитесь на нас.
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.
Новости по теме: черная дыра
Черная дыра расположена в центре галактики примерно в 250 миллионах световых лет от Земли. Черная дыра, которой присвоили название Gaia BH3, в 33 раза массивнее Солнца. Международная группа ученых обнаружила удивительное явление в центрах галактик: образование "пробок" из черных дыр, сообщает
Содержание
- Пробки из черных дыр обнаружили ученые в центрах галактик
- Черная дыра поглотила звезду в реальном времени
- Астрономы нашли самую крупную чёрную дыру звёздной массы в нашей Галактике / Хабр
- Уникальный кадр: необычайно точное изображение черной дыры, пожирающей звезду в реальном времени
- NTD: учёные смогли увидеть чёрную дыру возрастом почти как Вселенная
Фото чёрной дыры в центре галактики: как оно сделано и почему важно
В таких условиях квантовая информация теряется всего за доли пикосекунды — сравнимо со скоростью, характерной для черных дыр. 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. Новообнаруженная черная дыра находится в созвездии Орла на расстоянии 2 000 световых лет от нас. Из этого выпуска программы "Новости науки и новых технологий" на радио Sputnik Кыргызстан вы также узнаете, почему древние кенгуру не могли прыгать, как российские. С помощью телескопа «Хаббл» астрономы обнаружили черную дыру, которая создает звезды. Результаты исследования расширяют понимание динамики слияний черных дыр, а также имеют более широкое значение для астрономии гравитационных волн, астрофизики высоких энергий, эволюции галактик и эффектов обратной связи между активными ядрами галактики и. В процессе гравитации черная дыра накручивает звезды вокруг себя, из-за чего такое явление назвали «спагеттификацией».
ОБНАРУЖЕНА ЧЕРНАЯ ДЫРА В 10 РАЗ БОЛЬШЕ ДИАМЕТРА СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
Представим, что у вас есть звездолёт и вы пролетаете мимо чёрной дыры. Всё, что вы увидите, — это более-менее шарообразную тёмную область, из которой не выходит ничего, даже свет. Эта видимая граница вокруг чёрной дыры — горизонт событий. Его нельзя пощупать, это не поверхность, а некая область пространства вокруг. Внутри же чёрной дыры гравитация одержала полную и безоговорочную победу. Сингулярность может быть как центральной вещество сосредоточено в центре сферы в виде шарика , так и кольцевой в виде колечка, лежащего в плоскости экватора чёрной дыры. Это зависит от того, вращается ли чёрная дыра или нет. Чем быстрее она вращается, тем дальше кольцо отходит от центра сферы.
Чтобы звезда превратилась в чёрную дыру, она должна быть достаточно массивной. У нашего Солнца нет шансов превратиться в чёрную дыру. Что будет, если провалиться в чёрную дыру? Но если человека вытягивать в макаронину, он в неё не превратится — его просто разорвёт. Поэтому разрушение таких неплотных объектов, как человек, может произойти ещё до попадания непосредственно в сингулярность. Даже если вы от страха закроете глаза, то не заметите момента его прохождения. Попав под горизонт событий, вы неумолимо будете падать в сингулярность, и в конце концов приливные силы начнут вас разрывать.
Даже если вы Железный человек или Супермен, то при попадании в сингулярность вы всё равно будете разрушены, поскольку это область сверхвысокой плотности. А что происходит со временем? Как известно из научных исследований, гравитация влияет на ход времени. Чем в более сильном гравитационном поле мы находимся, тем больше этот эффект. Соответственно, вблизи чёрных дыр эффект достигает максимальной величины. Допустим, некий объект падает в чёрную дыру, а мы наблюдаем это издалека. Поначалу мы будем видеть, как объект падает всё быстрее и быстрее — как ему и полагается.
Но с приближением к чёрной дыре мы будем видеть, как он замедляется. Если у нас есть бесконечно чувствительный телескоп, то мы всегда будем видеть этот объект. Представьте, что падают часы, и мы видим, как бежит стрелка. И мы сравниваем это с копией точно таких же часов, которые стоят у нас.
Под «изображением» чёрной дыры понимается снимок её аккреционного диска, то есть звёздного и газопылевого вещества в окрестностях, которое, притягиваясь к сверхмассивному объекту, проявляет себя в виде излучения разных диапазонов. В центральной части такого диска находится тень — тёмное пятно, которое и указывает на присутствие чёрной дыры. Но для подтверждения или опровержения столь радикальных выводов, видимо, нужно подождать мнения большего числа специалистов. Астрономы почти пятьдесят лет подозревали, что сверхмассивный и компактный объект в центральной части Галактики существует. Такой вывод следовал из наблюдений за движением звёзд и квазизвёздных объектов вблизи центра Млечного Пути. На небесной сфере центр нашей Галактики виден в южном созвездии Стрельца и легко узнаваем в виде широкого и яркого «пятна» на этом участке дуги Млечного Пути как на открывающей эту статью картинке. Особенности траекторий указывали, что этот газовый и звёздный материал вращается вокруг некоторого компактного космического тела с огромной массой. Оценки дают массу этого объекта в четыре миллиона масс Солнца, а за его открытие в 2020 году была присуждена Нобелевская премия по физике об этом можно прочитать в более подробном материале. Для получения изображения чёрной дыры в радиодиапазоне использовались массивы радиоантенн в разных точках планеты. Таким образом создаётся виртуальный радиотелескоп размером с Землю: обсерватории на разных континентах работают как части одной антенны-«тарелки», собирающей космическое радиоизлучение.
Предполагается, что каждая дыра обладает свойством излучения Хокинга — гипотетическим процессом испускания разнообразных элементарных частиц, преимущественно фотонов. Так как интенсивность испарения растет с уменьшением размера черной дыры, то последние стадии должны были бы стать взрывом черной дыры. Пока таких взрывов зарегистрировано не было. Впервые предположение о существовании черной дыры выдвинул ученый Джон Мичелл в 1783 году. Он утверждал, что если сжать Солнце до размеров около 6 км в диаметре, то свет не сможет его покинуть. Пьер-Симон Лаплас в своем труде «Изложение системы мира» 1796 года также фактически предсказал существование черных дыр.
Но как третья «спящая» чёрная дыра, обнаруженная в данных телескопа Gaia, она заставляет задуматься о том, сколько ещё таких монстров незаметно прячутся поблизости. BH3 в сравнении с ближайшей слева и второй по массе посередине звёздными чёрными дырами в Млечном Пути. Чёрные дыры в целом делятся на разные категории по массе. Есть сверхмассивные, которые могут быть в миллионы и миллиарды раз больше массы Солнца; они обычно находятся в центрах галактик, и мы пока даже не знаем, как они образуются. Более мелкие, со звёздной массой, образуются в результате коллапса звёздных ядер, когда массивные звёзды взрываются сверхновыми. Их масса может примерно в 65 раз превышать массу Солнца хотя более крупные могут образовываться в результате слияний.
Черная дыра
Камеры телескопа выявили сверхмассивную черную дыру, которая появилась в центре молодой галактики GN-z11 всего через 440 миллионов лет после возникновения Вселенной. 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»). Первые доказательства того, что посреди большинства галактик находятся сверхмассивные черные дыры, предоставили ровно пять лет назад. Черная дыра Шварцшильда — геометрический объект (пространство-время), представляет собой сферически симметричную (невращающуюся) черную дыру, не обладающую электрическим зарядом. Камеры телескопа выявили сверхмассивную черную дыру, которая появилась в центре молодой галактики GN-z11 всего через 440 миллионов лет после возникновения Вселенной.
Получено первое изображение черной дыры в центре Млечного Пути
- Оценки из астрофизических данных
- Визуализирована структура джета Черной дыры
- Звезды-зомби вращаются вокруг центральной черной дыры Млечного Пути
- Что такое чёрная дыра?