Стрелец А* значительно меньше чёрной дыры галактики M87.
Обсерватория НАСА сделала свежие снимки сверхмассивной черной дыры
Стрелец А*, сверхмассивная чёрная дыра в центре Млечного пути в хаотичном порядке, ежедневно выбрасывает мощные всплески радиоволн. Как мы нашли сверхмассивную чёрную дыру стрелец а*. Астрономам удалось получить новое изображение черной дыры Стрелец А*, находящейся в центре нашей галактики. 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
Виды Черных дыр
- Стрелец A* — Википедия
- Представлено новое изображение черной дыры в нашей галактике
- Непредсказуема и хаотична. Почему черная дыра Стрелец А вспыхивает нерегулярно?
- Представлено новое изображение черной дыры в нашей галактике
- Астрономы показали потрясающий космический «танец» звезд вокруг черной дыры в центре Млечного Пути
Опубликован первый в истории снимок черной дыры
Черные дыры не подают никаких электромагнитных сигналов и выдают свое присутствие в космосе только собственным тяготением. Точнее, речь идет о сигналах, которые можно зарегистрировать с помощью радиотелескопов. Горизонт событий черной дыры в силу чисто квантовых эффектов должен служить источником излучения элементарных частиц , преимущественно фотонов, предсказанного в 1974 году Стивеном Хокингом и носящего его имя. Однако для черных дыр космических масштабов это излучение настолько слабо, что его нельзя детектировать не только современными, но и мыслимыми в обозримом будущем методами.
Сказанное относится только к черным дырам, окруженным пустотой космического вакуума. Однако многие дыры, расположенные в галактических ядрах, окружены кольцами горячей плазмы — так называемыми аккреционными дисками. 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.
Долгожданное изображение сверхмассивного объекта в самом центре нашей Галактики получено в рамках международного проекта «Event Horizon Telescope». Астрономы уже давно наблюдают звёзды, обращающиеся вокруг какого-то невидимого, компактного и очень массивного тела в центре Млечного Пути. Изображение было получено международной исследовательской группой — Коллаборацией «Телескоп Горизонта Событий» «Event Horizon Telescope» EHT , которая выполнила наблюдения объекта при помощи глобальной сети радиотелескопов. 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.
На опубликованном изображении представлен свет, искривленный мощной гравитацией черной дыры, которая в 4 млн раз массивнее Солнца. Центр Млечного Пути находится в 27 тыс. 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.
Это даёт возможность создать виртуальный аналог телескопа, размеры которого равны максимальному расстоянию между исходными телескопами. Именно эта идея и легла в основу проекта «Телескоп горизонта событий», объединившего свыше 300 учёных из шести десятков научных учреждений по всему миру. Непосредственная задача — получить изображение силуэта чёрной дыры — была возложена на восемь обсерваторий, расположенных на четырёх континентах. Расположение объектов Телескопа горизонта событий EHT провёл исторические наблюдения в 2017 году. В общей сложности в их ходе было собрано 4 петабайта данных. 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.
Стрелец А* – черная дыра в центре Млечного Пути
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. Она не светится.
Светится вещество вокруг нее.
Как широко известно, это уже не первый снимок нашей "местной" сверхмассивной чёрной дыры. Первый был вот такой. И упорядочено оно самой чёрной дырой. Это картина того, как работает её магнитное поле. Ранее такую же картину получили на основе наблюдений за чёрной дырой в центре гораздо более крупной галактики, чем наша, — галактики М87. Кстати, именно её снимок стал первой в истории науки фотографией чёрной дыры. Даже в орбиту Плутона он бы не уместился.
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. Астрофизики довольно давно высказывают предположение, что в центре спиральных галактик, к которым относится и Млечный Путь, должно находиться сверхмассивное небесное тело, которое служит центром масс и вокруг которого вращается галактика.
Суть идеи в том, что один и тот же объект одновременно наблюдается несколькими радиообсерваториями. Затем их данные с указанным точным временем наблюдения для этого используются атомные часы сводятся воедино и обрабатываются при помощи специальных алгоритмов. Это даёт возможность создать виртуальный аналог телескопа, размеры которого равны максимальному расстоянию между исходными телескопами. Именно эта идея и легла в основу проекта «Телескоп горизонта событий», объединившего свыше 300 учёных из шести десятков научных учреждений по всему миру. Непосредственная задача — получить изображение силуэта чёрной дыры — была возложена на восемь обсерваторий, расположенных на четырёх континентах.
Расположение объектов Телескопа горизонта событий EHT провёл исторические наблюдения в 2017 году. В общей сложности в их ходе было собрано 4 петабайта данных. 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.
Прорыв года: астрономы представили первое изображение черной дыры в центре нашей галактики
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. Нужно было лишь точно сопоставить данные наблюдений, например, с помощью атомных часов или сигналов GPS. 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.
Оно получено международной исследовательской группой EHT Collaboration с использованием наблюдений сети радиотелескопов, развёрнутой по всему миру. Саму чёрную дыру запечатлеть невозможно, но пойманное астрономами излучение вокруг неё показывает характерную для чёрных дыр сигнатуру. На изображении зафиксирован свет, искажённый мощной гравитацией чёрной дыры, в четыре миллиона раз массивнее нашего Солнца. По словам исследователей, они были ошеломлены, насколько хорошо размер кольца согласуется с прогнозами Общей теории относительности Эйнштейна.
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.
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. А что будет, если прыгнуть в чёрную дыру?
Падение звезды в чёрную дыру в представлении художника Никакой разговор о чёрных дырах не обходится без споров о том, что произойдёт с героическим исследователем, который захочет в неё нырнуть оставим за скобками вопрос «зачем? Так можно ли пройти через горизонт событий, как в «Интерстелларе», и при этом не превратиться в спагетти? Ответ зависит от массы чёрной дыры. Нырнуть внутрь чёрной дыры звёздной массы не получится — в силу её небольших размеров приливные силы разорвут корабль с незадачливым учёным ещё на подходе. Но с ростом массы шансы на благополучный исход увеличиваются разумеется, дальнейшая судьба исследователя всё равно будет весьма печальна. Радиус крупнейших чёрных дыр во Вселенной сопоставим с радиусом Солнечной системы. Приливные силы у границы горизонта событий таких дыр относительно невелики, что даёт теоретическую возможность преодолеть его в виде единого целого.
Но мы бы всё равно не рекомендовали так делать, если вы не Мэттью Макконахи. Чёрные дыры поглощают всё, что пересекает их горизонт событий. Их гравитация настолько мощна, что за её пределы не может выбраться даже свет. Поэтому сингулярность в прямом смысле невозможно увидеть. И что в таком случае запечатлено на недавнем снимке? Чёрная дыра с аккреционным диском и джетом в представлении художника Да, сами по себе чёрные дыры ничего не излучают в теории они могут испускать излучение Хокинга, но оставим такие подробности для другого раза.
Найден вероятный источник загадочной активности у черной дыры в центре Млечного Пути
12 мая 2022 года астрономы показали первое изображение сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A* расположенной в центре Млечного Пути. Интересен не сам снимок тени черной дыры Стрелец А*, а способ, которым он был сделан. Исследователи подтвердили, что черная дыра вращается, что вызывает так называемый эффект Лензе-Тирринга.
Первый в истории снимок черной дыры
| Обсерватория НАСА сделала свежие снимки сверхмассивной черной дыры | При просмотре этой серии я все больше и больше напрягался: «черная дыра» Стрелец А в центре нашей галактики Млечный путь, массой приблизительно в 4 миллиона больше нашего Солнца, способна поглотить любой оказавшийся поблизости объект, будь то астероид, планета. |
| Астрономы впервые получили фото черной дыры в центре Млечного Пути | скорее координаты центральной сверхмассивной черной дыры в галактике Млечный Путь. |
| Астрономы впервые получили фото черной дыры в центре Млечного Пути - Афиша Daily | Как я отметил, обе черные дыры были открыты довольно давно. Объект Стрелец A* плотно изучается уже свыше тридцати лет методами инфракрасной астрономии. |
| Первая фотография Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути | Научный мир облетела долгожданная новость — получено первое изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. |
Черная дыра в Млечном Пути: ученые увидели центр нашей галактики
Оно получено международной исследовательской группой EHT Collaboration с использованием наблюдений сети радиотелескопов, развёрнутой по всему миру. Саму чёрную дыру запечатлеть невозможно, но пойманное астрономами излучение вокруг неё показывает характерную для чёрных дыр сигнатуру. На изображении зафиксирован свет, искажённый мощной гравитацией чёрной дыры, в четыре миллиона раз массивнее нашего Солнца. По словам исследователей, они были ошеломлены, насколько хорошо размер кольца согласуется с прогнозами Общей теории относительности Эйнштейна.
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.
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.
Причем эта периодичность почти удивительно точно соответствует другим, рентгеновским выбросам, которые были зарегистрированы непосредственно возле дыры. Это позволяет предположить наличие взаимосвязи. Каким образом он это делает, пока остается загадкой.
Основывался он на том, что при сильнейшем воздействии гравитации на вещество, должен проявляться аккреционный диск, который и получилось изобразить.
Доподлинно известно, что черные дыры асимметричны, неоднородны и подвержены влиянию огромного количества физических факторов, вроде эффекта Доплера. Представить себе это крайне сложно, поэтому авторы популярных фантастических фильмах идут на творческие допущения и показывают черные дыры схематично.
Обсерватория НАСА сделала свежие снимки сверхмассивной черной дыры
Самые четкие изображения области вокруг сверхмассивной черной дыры Стрелец А* в центре Млечного Пути получили астрономы. Сверхмассивная чёрная дыра в центре Млечного пути может проснуться, чтобы поглотить всю окружающую материю. В центре ядра Млечного Пути находится черная дыра «Стрелец А», о чьем существовании астрономы узнали в начале 1990-х годов по тому, как ее притяжение влияет на орбиты соседних с ней объектов. Благодаря телескопу Event Horizon удалось сделать первый снимок сверхмассивной черной дыры Стрелец А* в центре нашей галактики.