Международная группа ученых обнаружила удивительное явление в центрах галактик: образование "пробок" из черных дыр, сообщает
Сценарий уничтожения Земли
- Черные дыры
- Самая важная вещь во вселенной. Снимок черной дыры стал научным прорывом?
- Сценарий уничтожения Земли
- Получено первое изображение черной дыры в центре Млечного Пути
Новую черную дыру обнаружили недалеко от Земли — "Новости науки"
Черная дыра в центре нашей галактики быстро вращается и увлекает за собой пространство-время, говорят ученые. Таким образом, чёрные дыры обладают невероятно сильной гравитацией, которая способна деформировать время и пространство вокруг них. Первые доказательства того, что посреди большинства галактик находятся сверхмассивные черные дыры, предоставили ровно пять лет назад. Черные дыры известны своим интенсивным гравитационным притяжением, которое препятствует выходу даже света, что затрудняет их наблюдение. Черная дыра возникает на финальных стадиях эволюции самых массивных звезд. В процессе гравитации черная дыра накручивает звезды вокруг себя, из-за чего такое явление назвали «спагеттификацией».
Влияние чёрной дыры на космос
- Ученые нашли гигантскую черную дыру недалеко от Земли - ВФокусе
- Больше на эту тему
- Черные дыры: 5 открытий, ознаменовавших 2023 год |
- Загадка дыры: в НЦФМ изучают феномен темной материи
- Фото дня: гигантская чёрная дыра, которая находится в центре нашей галактики
Учеными была найдена одна из самых больших известных науке черных дыр
"ОЗАРЕНИЯ И ОТКРЫТИЯ": Почему всеобъемлющую теорию турбулентности до сих пор не удалось создать? И что предлагают ученые из Объединенного института ядерных исследований в решении это вопроса? "АКТУАЛЬНОЕ ИНТЕРВЬЮ": Эти находки потрясли научный мир. Если черные дыры образовались в первые секунды после Большого взрыва, они все еще могут существовать в виде огромных кластеров, оставаясь при этом практически незаметными, считают ученые. Таким образом, чёрные дыры обладают невероятно сильной гравитацией, которая способна деформировать время и пространство вокруг них.
Астрономы зафиксировали остановившую звездообразование черную дыру
Камеры телескопа выявили сверхмассивную черную дыру, которая появилась в центре молодой галактики GN-z11 всего через 440 миллионов лет после возникновения Вселенной. 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. Камеры телескопа выявили сверхмассивную черную дыру, которая появилась в центре молодой галактики GN-z11 всего через 440 миллионов лет после возникновения Вселенной.
черные дыры
Гравитационное поле чёрной дыры не сильнее, чем у звезды эквивалентной массы, и BH3 просто занимается своими делами. Обнаружить сверхмассивную черную дыру британским астрономам помогло гравитационное линзирование — явление, суть которого в том, что гравитационное поле галактики переднего плана искривляет свет, идущий к Земле от более отдаленного объекта. Астрофизики считают, что масса этой чёрной дыры составляет 10% массы всех звёзд в галактике. 2023 год был рекордным для черных дыр, особенно сверхмассивных. Черный сгусток находится примерно в 2 тыс. световых лет в созвездии Аквила, что делает ее второй по приближенности черной дырой к Земле. Таким образом, это первая черная дыра, однозначно связанная с разрушенным звездным скоплением.
В центре нашей галактики — черная дыра. Сейчас там нашли загадочную активность
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.
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.
В конце своего жизненного цикла звезда «коллапсирует» и внутренне давления становится ниже, чем внешнее и звезда как бы падает сама в себя, обретая огромную плотность, необходимую для превращения в черную дыру. Тоже звучит бредово, но в принципе можно принять как реальность. Чего не скажешь об свойствах черной дыры, которые звучат как научная фантастика. Наверное множество людей смотрели фильм «Интерстеллар».
В этом фильме есть эпизод, где герои спускаются на планету, находящуюся близко к черной дыре. На этой планете время текло во много раз медленнее, чем в обычном пространстве, своего рода машина времени. И это объясняется всё той же гравитацией. По общей теории относительности Эйнштейна: Чем ниже гравитационный потенциал чем ближе часы к источнику гравитации , тем медленнее течёт время, ускоряющееся с увеличением гравитационного потенциала часы удаляются от источника гравитации. То есть, как понял это я, чем сильнее гравитация, тем медленнее течет время в пространстве её действия, относительно обычного пространства.
Объяснять и доказывать почему так — бессмысленно. Потому что это один из постулатов вселенной, доказанный математически и экспериментально. Ну да ладно, чё то я отошёл от темы. В ещё одном из эпизодов «Интерстеллара», Купер ныряет в черную дыру.
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. И мы будем наблюдать, как стрелка падающих часов бежит всё медленнее, а при приближении к горизонту замирает.
Если мы падаем вместе с часами, то этот эффект никак не заметим. А вот при попадании под горизонт ситуация становится ещё интереснее. При слиянии двух чёрных дыр всегда образуется чёрная дыра. Она всегда будет массивнее, чем две предыдущие. Но тут надо отметить две интересные вещи.
Допустим, существует двойная система, в которой одна чёрная дыра в 10 раз массивнее Солнца, а другая — в 20 раз массивнее Солнца. Казалось бы, при слиянии новая чёрная дыра будет в 30 солнечных масс. Но это не так: она будет меньше. Это происходит за счёт того, что при слиянии испускается масса в виде гравитационных волн. Кроме того, представим, что мы наблюдаем постепенное сближение двух чёрных дыр.
Пока ничего интересного не происходит, поэтому мы посчитали, через сколько нам нужно будет повернуться, чтобы увидеть результат слияния, и отвлеклись на другие дела. Но мы немного замешкались, выглянули в окно звездолёта чуть позже... Начинаем смотреть по сторонам и видим — вон она, есть чёрная дыра, но она летит. И хорошо, если в другую сторону, а не на вас. Дело в том, что, когда чёрные дыры разные по массе, гравитационные волны не всегда испускаются симметрично, в результате чего чёрные дыры могут приобретать очень большую скорость — сотни километров в секунду.
Сквозь пространство и время: самый ужасающий объект во Вселенной
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. Другими словами, если в земле выкопать яму и что-то туда бросить, то чем глубже будет отверстие, тем больше скорость падающего объекта, то есть он будет выделять больше энергии. Результат на Нобелевскую премию Ведущий научный сотрудник Института ядерных исследований РАН Вячеслав Докучаев в беседе с «360» объяснил, что современная астрофизика считает черные дыры самыми важными объектами во вселенной. До сих пор ученые имели только косвенные доказательства, что эти черные дыры существуют.
Сегодня произошло выдающееся событие. Впервые человечеству была предъявлена фотография реального изображения черной дыры.
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.
Снимку посвящён специальный выпуск The Astrophysical Journal Letters от мая 2022 года, в котором опубликовано шесть статей коллаборации EHT о разных аспектах наблюдений и обработки данных. Радиотелескопы, составляющие Телескоп горизонта событий EHT — коллаж изображений всех обсерваторий проекта на одном снимке. Две галактики относятся к разным типам.
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. По оценкам, в Млечном Пути насчитывается до 100 миллионов чёрных дыр звёздной массы, но обнаружить их не так-то просто, поскольку чёрные дыры, как известно, не излучают никакого света. 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.
Однако ньютоновская теория тяготения на которой базировалась первоначальная теория чёрных дыр не является лоренц-инвариантной. Поэтому она не может быть применена к телам, движущимся с околосветовыми и световой скоростями. Лишённая этого недостатка релятивистская теория тяготения была создана, в основном, Эйнштейном сформулировавшим её окончательно к концу 1915 года и получила название общей теории относительности ОТО [11]. Именно на ней и основывается современная теория астрофизических чёрных дыр [6]. По своему характеру ОТО является геометрической теорией. Она предполагает, что гравитационное поле представляет собой проявление искривления пространства-времени которое, таким образом, оказывается псевдоримановым, а не псевдоевклидовым, как в специальной теории относительности. Связь искривления пространства-времени с характером распределения и движения заключающихся в нём масс даётся основными уравнениями теории — уравнениями Эйнштейна. Искривление пространства Псевдо римановыми называются пространства, которые в малых масштабах ведут себя «почти» как обычные псевдо евклидовы. Так, на небольших участках сферы теорема Пифагора и другие факты евклидовой геометрии выполняются с очень большой точностью.