Исследование показало, что орбита черной дыры Gaia BH3 вокруг галактики неотличима от орбиты звезд, входящих в ED-2. Гопкинса в г. Балтиморе (США) считают, что черные дыры, в том числе и сверхмассивные (SMBH), формировались одновременно со звездами. Все самое интересное и лучшее по теме чёрные дыры на развлекательном портале Ученые обнаружили в галактике Млечный Путь вторую по удаленности от Земли черную дыру.
В центре нашей галактики — черная дыра. Сейчас там нашли загадочную активность
2023 год был рекордным для черных дыр, особенно сверхмассивных. Телескоп NASA «Хаббл» обнаружил огромную черную дыру весом в 20 миллионов солнц. О чёрных дырах звёздной массы и сверхмассивных областях пространства-времени известно достаточно давно, но порядка 300 особенных чёрных дыр до недавнего времени не только не укладывались в привычные представления астрофизики, но и оставались неуловимы для. Таким образом, это первая черная дыра, однозначно связанная с разрушенным звездным скоплением. Международная группа ученых обнаружила удивительное явление в центрах галактик: образование "пробок" из черных дыр, сообщает Ну так вот, у черной дыра настолько сильная гравитация, что она пробивает дыру в этой ткани.
Рекордно массивная черная дыра звездной массы оказалась родом из разрушенного звездного скопления
Черная дыра, которой присвоили название Gaia BH3, в 33 раза массивнее Солнца. Но чёрная дыра в центре Млечного Пути совсем не такая. Столкновения нейтронных звёзд с чёрными дырами — настолько редкие астрономические события, что о самой их возможности учёные рассуждали до сих пор лишь как о гипотезе, что подобное в принципе возможно.
Сквозь пространство и время: самый ужасающий объект во Вселенной
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. Сам термин был введен физиком-теоретиком Джоном Уилером в лекции «Наша Вселенная: известное и неизвестное» в 1969 году. В феврале 2016 года было объявлено, что в конце 2015 года впервые были зафиксированы гравитационные волны.
Центр Млечного Пути Загадка длиной почти в век Ещё в 1930-е годы пионеры радиоастрономии обратили внимание на загадочные помехи, источник которых находился где-то в небе. Со временем стало понятно, что виновника нужно искать не на Земле и даже не в Солнечной системе, а где-то в центральных областях нашей галактики. К сожалению, центр Млечного Пути скрыт плотными пылевыми облаками, поглощающими весь видимый свет. Поэтому у астрономов не было возможности посмотреть туда через телескоп и увидеть источник радиосигналов.
А начавшаяся вскоре Вторая мировая заставила учёных надолго забыть о проблеме небесных помех. После войны радиоастрономия пережила бурный рост. 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.
Из этого выпуска программы "Новости науки и новых технологий" на радио Sputnik Кыргызстан вы также узнаете, почему древние кенгуру не могли прыгать, как российские ученые назвали новые микроорганизмы из Черного моря и справятся ли нейросети с проверкой школьных домашних заданий.
Раньше астрономы могли увидеть лишь один процент «выдуваемого» газа, а с помощью «Джеймса Уэбба» можно разглядеть и проанализировать гораздо больше, отметили авторы исследования. Ранее данные с космического телескопа «Джеймс Уэбб» подтвердили вычисленную на основе наблюдений телескопа «Хаббл» скорость расширения Вселенной. При этом ранее данные «Хаббла» ставились под сомнение, так как расходились с другими измерениями, которые указывают на то, что сразу после Большого взрыва Вселенная расширялась быстрее. Как отметил физик из Университета Джона Хопкинса в Балтиморе, обладатель Нобелевской премии Адам Рисс, подтверждение точности измерений «Хаббла» показывает, что люди «попросту чего-то не понимают в этой Вселенной». А «хаббловская напряженность» продолжает оставаться загадкой для ученых.
Фото чёрной дыры в центре галактики: как оно сделано и почему важно
Если саму черную дыру увидеть нельзя, то есть все-таки возможность увидеть светящийся газ вокруг нее: свечение вращающегося по орбите и постепенно падающего в дыру вещества — аккреционного диска. Камеры телескопа выявили сверхмассивную черную дыру, которая появилась в центре молодой галактики GN-z11 всего через 440 миллионов лет после возникновения Вселенной. вот лишь некоторые из последних открытий. 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. В первой работе, опубликованной в журнале Physical Review Letters, физики доказали зависимость состояний гравитонов снаружи черной дыры от состояния и распределения вещества внутри нее.
Самая важная вещь во вселенной. Снимок черной дыры стал научным прорывом?
Проанализировав их искажение в атмосфере, исследователи вносили соответствующие поправки в геометрию зеркал. Это позволило сделать вычитающую корректировку и компенсировать влияние атмосферы. Благодаря корректировке, астрономам удалось обнаружить довольно тусклую звезду S0-102, которая вращается вокруг центральной сверхмассивной черной дыры Млечного пути с периодом в 11,5 лет. Период вращения предыдущей ближайшей "соседки" составлял 16 лет. Наблюдение за звездами, вращающимися вокруг черных дыр, имеет важное значение для проверки справедливости общей теории относительности Эйнштейна.
Ранее ученые наметили два потенциальных источника Gaia BH3, первым стал звездный поток, связанный с крупным эпизодом аккреции гало Млечного Пути остатков карликовой галактики «Секвойя» в прошлом. Вторым источником может быть плотный блинообразный звездный поток ED-2 , содержащий старые и малометалличные звезды, преимущественно одиночные, и пересекающий окрестности Солнца.
Предполагается, что он может быть остатками разрушенного шарового скопления или ультратусклой карликовой галактики. Оказалось, что орбита системы Gaia BH3 и ее металличность полностью соответствуют тому, что она является частью потока ED-2. Что касается черной дыры в Gaia BH3, то ученые больше склоняются к идее, что она возникла в результате коллапса массивной звезды с очень низким содержанием металлов, которая возникла более 13 миллиардов лет назад, однако сценарий динамических взаимодействий в скоплении полностью не исключается.
Как известно, во Вселенной черные дыры обычно «разрывают» приближающиеся к ним звезды и поглощают их. Ведущий автор исследования Закари Шутте отметил, что снимки с телескопа и результаты спектроскопии, на которых виден отток газа от черной дыры к области рождения ярких звезд, стали большим сюрпризом. Карликовая галактика Henize 2-10 в южном созвездии Пиксид находится в 30 миллионах световых лет от Земли.
Четвёртый выпуск данных Gaia ожидается не раньше конца 2025 года, но открытие BH3, когда астрономы проверяли данные, было слишком захватывающим, чтобы оставаться в стороне. О системе известно, что два объекта разделены расстоянием, примерно в 16 раз превышающим расстояние между Землёй и Солнцем, и обращаются друг вокруг друга каждые 11,6 года. Масса чёрной дыры составляет около 32,7 солнечных масс. Звезда, напротив, мала: её масса составляет всего 76 процентов от массы Солнца, но при этом она почти в пять раз больше его.
Она очень бедна тяжёлыми элементами, что означает, что она должна быть очень старой, поскольку звёзды не могли заполучить эти элементы, пока предыдущие поколения звёзд не произвели их и не распылили по Вселенной.
Черная дыра
Это произошло во время четвёртого сеанса наблюдений сети из трёх мощнейших гравитационно-волновых детекторов. Они слились друг с другом примерно в 650 миллионах световых лет от Земли. НаукаФизики предположили существование сверхплотной темной материи Тщательный анализ обстоятельств далёкого и древнего столкновения практически не оставил сомнений: первый из объектов являлся в момент своей гибели нейтронной звездой, а второй — чёрной дырой. Причём последняя оказалась даже более интересным объектом для изучения — из-за своих весьма экзотических характеристик.
Дело в том, что её масса — около 2,5-4,5 солнечных — идеально ложится в так называемый «массовый разрыв», обычно остающийся межу самыми тяжёлыми нейтронными звёздами и самыми лёгкими чёрными дырами.
Хотя этот вывод не является окончательным решением загадки, но говорит о том, что ученые движутся в правильном направлении. В начале 2000-х годов около нее были обнаружены два загадочных объекта. Когда они остались «в живых», это стало загадкой. Газовые облака не могли не погибнуть, подойдя так близко к сверхмассивной черной дыре. Данные, собранные за последние 12 лет, не помогли окончательно идентифицировать их как объекты G-класса, но это, вероятно, так.
Они выглядят «пухлыми», как газ, но ведут себя как звезды с огромной массой. Ученые решили, что первые два объекта, вероятно, были звездами, поскольку они не погибли под влиянием дыры. Звезды, вращающиеся на орбите, звучит довольно странно, но дальше еще более удивительно. Когда-то они были двойными звездами две звезды, которые вращаются друг над другом. Однако это еще не точно. Не у всех объектов одинаковые орбиты, что говорит об их разной природе.
Самая старая черная дыра Фото: space. Эта старушка может помочь в разгадке той эпохи, когда звезды появились впервые. Обнаруженный в 2017 году, сверхмассивный объект сформировался спустя 690 миллионов лет после большого взрыва. Когда возраст Вселенной составлял всего 5 процентов от ее нынешнего возраста, черная дыра была уже в 800 миллионов раз больше массы Солнца. Этот период назвали «эпохой Реионизации». В это время первые звезды развились из ионов и гравитации.
Истинная причина реионизации остается нераскрытой. Никто не может объяснить, как черные дыры смогли стать настолько массивными в ранней Вселенной. К сожалению, черные дыры того времени крайне редки. Самая быстрорастущая черная дыра Фото: space. Мало того, что благодаря своему аппетиту она способна каждый второй день поглощать эквивалент нашего Солнца, она также самая быстрорастущая. Если бы этот монстр был в центре Млечного Пути, его рентгеновские лучи стерилизовали бы Землю от всего живого.
Когда ученые обнаружили первое мерцание, этому свету было 12 миллиардов лет. Как только подтвердилось, что источником служит черная дыра, вскоре выяснилось, насколько огромной является ее масса — около 20 миллиардов солнц. Исследователи просто не знают, почему конкретно эта черная дыра расширяется так быстро. Один этот факт, относительно роста дыры, означает, что она совсем не черная. Из-за огромных объемов поступающего газа тепло может легко закрыть всю галактику. А на самом деле, в тысячи раз больше, чем галактика.
Опять же, если бы этот космический урод жил посреди Млечного Пути, его яркий свет не дал бы людям видеть что-нибудь, кроме нескольких звезд.
Другой сложностью является само свечение: оно меняется чуть ли не каждую минуту, поэтому зафиксировать её внешний вид — трудная задача. 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.
Черный сгусток находится примерно в 2 тыс. Черные дыры рождаются в результате коллапса гигантских звезд и растут, поглощая газ, пыль, звезды и другие черные дыры. В настоящее время известные черные дыры делятся на две категории: звездной массы, которые в несколько десятков раз больше массы Солнца; и сверхмассивные черные дыры, космические монстры, которые могут быть от нескольких миллионов до 50 миллиардов раз массивнее Солнца.
Черная дыра
Это колебание указало на то, что звезду притягивает к себе чёрная дыра, в 33 раза более массивная, чем Солнце. Дальнейшие наблюдения с экстремально большого телескопа Европейской южной обсерватории в чилийской пустыне Атакама подтвердили массу BH3 и орбиту звезды, которая обращается вокруг чёрной дыры раз в 11,6 года. Самая большая чёрная дыра в Млечном Пути, Стрелец А, имеет совокупную массу нескольких миллионов Солнц. Она находится в самом центре галактики и образовалась не из взорвавшейся звезды, а в результате коллапса огромных облаков пыли и газа. Хотя BH3 массивнее других чёрных дыр звёздного происхождения в Млечном Пути, она похожа на некоторые из тех, что были обнаружены с помощью гравитационных волн, или пульсаций в пространстве-времени, которые возникают при столкновении чёрных дыр в далёких галактиках.
Они движутся с околосветовыми скоростями и могут иметь протяжённость в тысячи световых лет, играя роль своеобразных галактических маяков.
Так что, хоть мы и действительно физически не можем увидеть саму чёрную дыру, мы можем увидеть её «тень» — тёмный силуэт внутри светящегося аккреционного диска, который соответствует контуру чёрной дыры и прилегающим областям. А если этот силуэт можно увидеть, значит, его можно и сфотографировать. Больше на эту тему Суть чёрных дыр: сингулярность, горизонт событий, спагеттификация Антон Первушин 24. Неудивительно: ведь заглянуть в них напрямую и проверить свои догадки мы не можем — запрещают законы природы. Телескоп горизонта событий Астрономы со всего мира давно мечтали получить фотографию силуэта чёрной дыры.
Проблема в том, что ни один из существующих оптических телескопов не обладает достаточным разрешением, чтобы выполнить эту задачу. Учёные нашли выход — создать виртуальный радиотелескоп размером с земной шар. 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.
Также считалось, что ранние черные дыры вели себя иначе, поскольку в силу отсутствия необходимого материала не могли расти тихо и плавно, как их "потомки" делают это сейчас. Поэтому вопрос о том, что могло породить сверхмассивную и при этом старейшую черную дыру, остается открытым. Чтобы такое облако не остыло слишком быстро и не превратилось в массивные звезды, оно должно было подвергаться ультрафиолетовому излучению, вероятно, из близлежащей галактики, которая производила много фотонов. Впрочем, по словам Майолино, не обязательно мог быть один сценарий, на самом деле могло существовать два и более различных вариантов развития событий. Считается, что черные дыры в современной Вселенной в основном рождаются в результате коллапса гигантских звезд.
Идея проекта: Идея проекта заключается в изучении и дальнейшем развитии существующих теорий о черных дырах, а также в поиске новых подходов к пониманию и описанию этого загадочного феномена. Цель проекта: Цель проекта - провести исследование черных дыр в космосе, расширить понимание этого загадочного явления и предложить свою интерпретацию трактовок черных дыр.
Проблема: Проект решает проблему ограниченного понимания черных дыр в современной физике и астрономии, а также отсутствие единой трактовки этого явления. Целевая аудитория: Студенты, аспиранты, ученые, интересующиеся физикой и астрономией. Задачи проекта: 1. Изучить существующие теории о черных дырах. Провести анализ наблюдений и экспериментов, связанных с черными дырами. Предложить собственную концепцию черных дыр. Выявить возможные способы их изучения и дальнейшие направления исследований.
Черным Дырам начинают возвращать смысл
| В центре нашей галактики — черная дыра. Сейчас там нашли загадочную активность | «Первичная черная дыра субсолнечной массы, проходящая через нейтронную звезду, может потерять достаточно энергии из-за взаимодействия с плотной звездной средой, чтобы стать гравитационно связанной со звездой. |
| Черные дыры: 5 открытий, ознаменовавших 2023 год | Ученые считают, что вокруг сверхмассивной черной дыры вращается сгусток газа со скоростью, равной 30% от скорости света. |
| Астрономы зафиксировали остановившую звездообразование черную дыру | Телескоп NASA «Хаббл» обнаружил огромную черную дыру весом в 20 миллионов солнц. |
Черная дыра
| Подробности про микроскопические черные дыры | Международная группа астрономов обнаружила, что массивные галактики могут гибнуть из-за черных дыр, которые взрывным образом удаляют большое количество газа, прекращая звездообразование. |
| Визуализирована структура джета Черной дыры | Международная группа астрономов с помощью космического телескопа Gaia обнаружила огромную черную дыру сравнительно недалеко от Земли. |
| Нейтронная звезда впервые на наших глазах столкнулась с чёрной дырой | Черные дыры оказались способны накапливать золото. |