Справа — «Стрелец А*». Поляризация света вокруг чёрных дыр происходит при помощи плазмы, которая генерирует там магнитные поля. Несмотря на внушительную разницу в размерах двух чёрных дыр, в целом изображение тени Стрельца А* вполне согласуется со снимком М87.
Черную дыру Стрелец А* сфотографируют
Также по теме Под воздействием газа: учёные раскрыли тайну образования ультрадиффузных галактик Российские астрономы в составе международной группы исследователей выяснили, как образуются ультрадиффузные галактики. Они могут... Целью проекта было наблюдение за сверхмассивными чёрными дырами, расположенными в центре галактик, — включая Млечный путь. Поскольку увидеть саму дыру нельзя из-за того, что свет и материя поглощаются её гравитационным полем, учёные наблюдают за размытым световым кольцом на границе чёрной дыры — так называемой тенью. Авторы работы обнаружили, что именно радиотелескоп ALMA способен давать значительную долю информации о чёрной дыре.
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. Как отмечается, проект EHT продолжает развиваться: во время большой наблюдательной кампании в марте 2022 года было задействовано еще больше телескопов.
Если одна, более массивная, звезда в процессе сверхновой отталкивает более мелкого компаньона и остается одна, она со временем теряет материал, замедляется и в конце концов не излучает сигнал, по которому ее можно было бы обнаружить. Но разве могут все системы в центре галактики быть двойными и все - пойти по одному пути развития? Черная дыра «на обед» Фото: Shutterstock. Гипотетически предполагается, что во Вселенной существуют так называемые первичные черные дыры. Обычные черные дыры образуются как нейтронные звезды — в результате сверхновых.
А первичные, полагают ученые, соткались из сверхплотной материи в первые секунды существования Вселенной. Вероятно, размер их разнится от массы булавки до примерно 100 000 масс Солнца.
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. Еще в прошлом веке говорилось, что таким телом может быть сверхмассивная черная дыра — именно такой вывод подсказывали уравнения Эйнштейна. Но предполагать недостаточно, необходимо было доказать это. Черная дыра в центре нашей галактики гораздо меньше в размерах, чем в Мессье 87: она легче в тысячу раз — составляет примерно 4 млн масс Солнца. Но и расстояние до нее гораздо ближе — 27 тыс.
Получено первое изображение магнитных полей чёрной дыры 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. сверхмассивной черной дыры в самом центре нашей галактики, Млечного Пути. Интересен не сам снимок тени черной дыры Стрелец А*, а способ, которым он был сделан. Эта черная дыра называется Мессье 87 или Дева А, она находится на расстоянии около 53 миллионов световых лет от Земли. 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.
Получена фотография центральной черной дыры Млечного Пути
| Первый в истории снимок черной дыры | Тень чёрной дыры в галактике M87 и улучшенный вариант изображения в поляризованном свете / ESO. |
| Молодые звёзды вблизи чёрной дыры: загадка звёздного кластера IRS13 у Стрельца А* | нейтронная звезда Скорпион X-1. |
| Получено изображение черной дыры в центре нашей Галактики | 12.01.2022 Международная группа исследователей во главе с Алексисом Андресом обнаружила, что черная дыра в центре нашей галактики, Стрелец A*, вспыхивает. |
Сверхмассивная черная дыра в центре нашей Галактики внезапно вспыхнула
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.
Почему-то ось вращения обеих черных дыр оказалась ориентирована почти одинаково — примерно в сторону нашей планеты. Почему оно не выглядит как сосиска, почему оно не выглядит как эллипс, почему оно почти круглое? Почему мы не видим это кольцо с ребра, под углом?
Но именно эта фотография впервые показала гиганта, скрывающегося в центре нашей галактики. Это изображение служит свидетельством того, чего мы можем достичь, когда глобальное исследовательское сообщество объединяет самые яркие умы и делает невозможное возможным. Язык, континенты и даже галактика не могут помешать тому, чего способно достичь человечество, когда мы объединимся для всеобщего блага. Это позволит понять, чем они похожи и чем отличаются. Астрономы уже приступили к проверке теорий и моделей поведения газа вокруг сверхмассивных черных дыр на основе полученных данных. Этот процесс еще не до конца изучен, но считается, что он играет ключевую роль в формировании и эволюции галактик.
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. Свечка у вас есть, зажгите. Почему горит?
Наша галактика Млечный Путь является спиральной и содержит не менее 100 миллиардов звезд. Если условно взглянуть сверху, то она напоминает вращающуюся ось колеса с множеством рукавов. Наше Солнце, расположено на одном из спиральных рукавов. Недавно открытая черная дыра Стрельцв A, в этом случае, располагается в центре по оси.
Черную дыру Стрелец А* сфотографируют
К слову, в 2019 году та же команда сфотографировала чёрную дыру в центре Галактики M87. Снимки столь разных по размеру чёрных дыр позволят ученым сравнить их и найти различия.
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. Она не светится.
Сигнал с горизонта событий: Получен загадочный снимок центра Млечного Пути Рядом с чёрной дырой, которая вобрала в себя массу четырёх миллионов солнц, радиотелескопы улавливают признаки любопытного процесса. Эти телескопы "слушают" центры галактик, в которых, как теперь ясно, скрываются сверхмассивные чёрные дыры. Взаимосвязанные антенны на американских континентах, в Европе и на Гавайях улавливают отдельные "ноты" идущей от них "музыки", а потом по ним воссоздают всю "песню". Притом в диаметр орбиты Меркурия она входит вместе с ярким диском "падающего" в неё вещества — аккреционным диском. То есть сама чёрная дыра даже гораздо меньше. Как широко известно, это уже не первый снимок нашей "местной" сверхмассивной чёрной дыры. Первый был вот такой.
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. 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.
Самая важная вещь во вселенной. Снимок черной дыры стал научным прорывом?
Астрономы представили первое изображение сверхмассивной черной дыры Стрелец A*, расположенной в центре нашей галактики Млечный Путь, указано на сайте проекта Телескопа горизонта событий (Event Horizon Telescope, EHT). Первым получили изображение сверхмассивной чёрной дыры M87*, а вслед за ним снимок намного меньшей чёрной дыры в центре нашей галактики — Стрелец A* (Sgr A*). 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. Несмотря на внушительную разницу в размерах двух чёрных дыр, в целом изображение тени Стрельца А* вполне согласуется со снимком М87. Около 200 лет назад сверхмассивная черная дыра Стрелец А*, находящаяся в центре нашей галактики, проявила неожиданную активность. Сфотографировать черную дыру удалось благодаря проекту Event Horizon, который с 2012 года занимается этими загадочными объектами.
Телескоп «Спектр-РГ» обнаружил нетипичную активность огромной черной дыры в центре Млечного пути
| Первая фотография Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути - WebUnions | черная дыра в центре Андромеды и Стрельца А* окажется в центре вновь объединившейся галактики, в результате чего возникнет так называемая двойная система. |
| Первое изображение черной дыры Стрелец A в центре нашей галактики | Большую часть времени черная дыра ведет себя сдержанно, проявляя минимальные колебания в яркости. |
Опубликован первый в истории снимок черной дыры
Фотография стала прямым визуальным доказательством черной дыры Стрелец А* в центре нашей галактики. Наша черная дыра Стрелец А* (Sagittarius A*) — гораздо более обыкновенная, во Вселенной таких большинство. В 2002 году появились основания предполагать, что Стрелец A* является сверхмассивной черной дырой. 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.
Получено первое изображение магнитных полей чёрной дыры в центре Млечного Пути
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. Для дыры в центре Млечного Пути они измеряются несколькими минутами, а для дыры в ядре М87 — сутками и даже неделями.
Поэтому фотонные потоки, достигаюшие Земли от дыры в центре Галактики, за время наблюдений сильно варьировали по структуре и яркости, в то время как излучение от дыры в М87 оставалось достаточно стабильным. Из-за этого обработка данных из центра Галактики потребовала создания новых алгоритмов и компьютерных программ и заняла намного больше времени. Сравнение размеров черных дыр, расположенных в центре галактики M87 и в центре Млечного Пути.
Черная дыра в ядре Млечного Пути куда скромнее, ее масса не превышает четырех миллионов солнечных масс. Эти оценки полностью согласуются с оценками масс этих дыр, которые были ранее получены другими методами, на чем я еще остановлюсь в конце статьи. Новые результаты дали возможность сравнить данные по фотонному окружению двух черных дыр с весьма различными массами, что позволит лучше понять тонкие детали движения плазменных струй в их окрестности.
Результаты такого сравнения, в свою очередь, приблизят разработку общей теории аккреционных дисков сверхмассивных черных дыр в гравитационных полях различной силы. Конечно, «портреты» всего лишь пары дыр — это не так уж много. Однако коллаборация EHT продолжает работать.
В марте она осуществила новую серию наблюдений с участием еще трех телескопов — гренландского GLT , суперсовременной антенной решетки NOEMA во французских Альпах и радиотелескопа с двенадцатиметровой антенной из аризонской обсерватории Китт-Пик. Вероятно, в будущем к коллаборации подключатся и другие установки. В общем, всё только начинается.
Представлено новое изображение черной дыры в нашей галактике 1 апреля 2024, 05:18 Фото: Я. Граннеман Изображения чёрной дыры в галактике Млечный Путь представили учёные. Её фото показали исследователи. Особенностью этого события является то, что объект впервые был показан в поляризованном свете.
Ранее астрономы решили подробно изучить центр нашей галактики с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб». Подписывайтесь на «Газету. Ru» в Дзен и Telegram.
На снимке запечатлен свет, искривленный мощной гравитацией черной дыры, которая в четыре миллиона раз массивнее нашего Солнца. Наблюдения говорят нам об активной сверхмассивной черной дыре, которая притягивает к себе материал и заставляет его погружаться в свою пасть. Изучив ее орбиту, были оценены масса и радиус сверхмассивной черной дыры.
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.
КосмоСториз: ПОЛУЧЕН ПЕРВЫЙ ЖИВОЙ СНИМОК ЧЕРНОЙ ДЫРЫ (Стрелец A*)
12.01.2022 Международная группа исследователей во главе с Алексисом Андресом обнаружила, что черная дыра в центре нашей галактики, Стрелец A*, вспыхивает. Внизу — участок чёрной дыры Стрелец А* Сверхновая звезда Остатки сверхновой. Мексиканские ученые из Национального автономного университета выяснили, что рядом с черной дырой Стрелец А* (компактным радиоисточником) возникли загадочные вспышки. нейтронная звезда Скорпион X-1. Сверхмассивная черная дыра под названием Стрелец А* (Sagittarius A*) находится в центре Млечного Пути, отчего наблюдать ее крайне сложно. Представить себе черную дыру крайне сложно, а до 1978 года эта идея и вовсе казалась научному сообществу бессмысленной.
Разрешение на любопытство
- MNRAS: скорость вращения черной дыры Стрелец А приблизилась к скорости света
- Учёные показали снимки чёрной дыры из центра Млечного Пути
- Что еще почитать
- Получено изображение черной дыры в центре нашей Галактики
- Виды Черных дыр