Астрономы Европейской южной обсерватории (ESO) объявили, им удалось получить первое изображение сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A*. Ученые обнаружили эхо сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, расположенной в центре Млечного Пути.
Черную дыру Стрелец А* сфотографируют
Саму черную дыру снять невозможно, поэтому мы видим газ и пыль, которые ускоряются и нагреваются под действием мощной гравитации и начинают светиться. MNRAS: скорость вращения черной дыры Стрелец А приблизилась к скорости света. Самая большая чёрная дыра в Млечном Пути, Стрелец А, имеет совокупную массу нескольких миллионов Солнц.
Фото чёрной дыры в центре галактики: как оно сделано и почему важно
Мексиканские ученые из Национального автономного университета выяснили, что рядом с черной дырой Стрелец А* (компактным радиоисточником) возникли загадочные вспышки. Черная дыра затягивает его внутрь себя и, в конце концов, уничтожит. Изображение тени черной дыры Стрелец A*, полученное в радиодиапазоне при помощи Телескопа горизонта событий.
Прорыв года: астрономы представили первое изображение черной дыры в центре нашей галактики
| Непредсказуема и хаотична. Почему черная дыра Стрелец А вспыхивает нерегулярно? | Ученым объединения «Телескопа горизонта событий» удалось сделать изображение сверхмассивной черной дыры Стрелец А* в центре Млечного пути, сообщила пресс-служба проекта. |
| Первая фотография Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути | 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. |
| На новом изображении черной дыры Стрелец А* видны сгустки энергии | Стрелец А*, сверхмассивная чёрная дыра в центре Млечного пути в хаотичном порядке, ежедневно выбрасывает мощные всплески радиоволн. |
Получено первое фото черной дыры в сердце нашей Галактики
Такой вывод команда сделала, проанализировав данные за 15 лет. Исследование было инициировано Андресом в 2019 году, когда он был студентом Амстердамского университета. В последующие годы он продолжил свои исследования, результаты которых теперь будут опубликованы в « Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества». Астрономам уже несколько десятилетий известно, что черная дыра вспыхивает каждый день, испуская всплески излучения, которые в 10-100 раз ярче, чем обычные сигналы, наблюдаемые от черной дыры. Чтобы узнать больше об этих загадочных вспышках, группа астрономов во главе с Андресом провела поиск закономерностей в данных за 15 лет, предоставленных обсерваторией Нила Герелса Свифт НАСА — спутником на околоземной орбите, предназначенным для обнаружения гамма-всплесков.
То, что мы называем «снимком», — это не привычное фото, а набор данных, полученных радиотелескопами и обработанных с помощью специального алгоритма таким образом, чтобы получилось изображение.
Изображение с сайта.
По одной из уже существующих версий, в космосе есть «неработающие» пульсары, которые лишились возможности вращаться. Они, как считается, образуются в двойных звездных системах.
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.
Хотя это может показаться тревожным, волноваться не стоит. Однако понимание того, как функционируют черные дыры, крайне важно для ученых, чтобы разгадать тайны формирования и эволюции галактик. Черные дыры очаровывают ученых и астрономов на протяжении многих веков.
Фото чёрной дыры в центре галактики: как оно сделано и почему важно
Все изменилось с исследованием ученого по имени Жан-Пьер Люмине, который, используя компьютер от IBM, сумел смоделировать изображение загадочного космического объекта. 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.
Учёные были потрясены тем, насколько близко к Земле находится эта звёздная чёрная дыра: всего 2000 световых лет от Земли, что в космических масштабах — рукой подать. Это столь важное открытие, что учёные опубликовали подробности об объекте раньше, чем планировалось, чтобы другие астрономы могли как можно скорее провести дальнейшие наблюдения. Это самая массивная черная дыра звёздного происхождения в нашей галактике и вторая ближайшая из обнаруженных на данный момент", — сказал астроном и член коллаборации Gaia в Парижской обсерватории Паскуале Пануццо. Исследователи заметили BH3 в последнем массиве данных, собранных миссией Gaia Европейского космического агентства. Космический телескоп был запущен в 2013 году с целью составления 3D-карты миллиарда звёзд.
EHT смог разрешить этот объект благодаря системе синхронизации нескольких телескопов, разбросанных по всей поверхности Земли. В частности, астрономы использовали Very-Long-Baseline-Interferometry VLBI - метод, который объединяет наблюдательную мощность и данные телескопов по всему миру для создания гигантского виртуального радиотелескопа.
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.
Группа упорно работала на протяжении пяти лет. Ученые особенно довольны тем, что наконец получили изображения двух чёрных дыр очень разных размеров, и теперь имеют возможность сравнивать их друг с другом. Новые данные начали использоваться для тестирования теорий и моделей поведения газа в окрестностях сверхмассивных черных дыр. Эти процессы еще далеки от полного понимания, но по всей видимости именно они играют ключевую роль в образовании и эволюции галактик. Проект EHT продолжает развиваться: в ходе большой наблюдательной кампании в марте 2022 года было задействовано больше телескопов, чем когда бы то ни было. Это позволит ученым в ближайшем будущем получить еще более впечатляющие изображения и даже видео с черными дырами.
На новом изображении черной дыры Стрелец А* видны сгустки энергии
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. Достигнуть успеха удалось благодаря объединению восьми радиообсерваторий по всей планете в один виртуальный телескоп «размером с Землю». Хоть мы и не можем видеть чёрную дыру, так как она действительно абсолютно чёрная, её выдаёт окружающий её светящийся газ: мы наблюдаем тёмную центральную область называемую тенью , окружённую яркой кольцеобразной структурой.
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. 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.
На этой анимации, подготовленной специалистами ESO, показаны траектории звезд вблизи черной дыры. Положение звезд отслеживалось при помощи инфракрасной камеры NACO, установленной на VLT Новые результаты, как и их предшественников, можно с полным основанием считать триумфальным достижением не только новейших методов радиоастрономических наблюдений и их компьютерного анализа, но и социальной и информационной организации крупномасштабных исследовательских проектов в области астрономии и астрофизики. Надо отметить, что их суть отнюдь не в демонстрации существования черных дыр, которое давно не подвергается сомнению. Члены коллаборации EHT оба раза получили именно то, что и намеревались получить с самого начала вернее, то, что было предсказано на основе общей теорией относительности и теории динамики релятивистской плазмы в сильных гравитационных полях.
Участники пресс-конференции в штаб-квартире Южной Европейской обсерватории , расположенной в мюнхенском пригороде Гархинге, особо отмечали, что если бы Альберту Эйнштейну довелось ознакомиться сих заключениями, он бы с радостью улыбался, поскольку они, как и раньше, полностью подтвердили его великую теорию тяготения. Это обстоятельство, конечно, ни в коей мере не снижает значения данных, опубликованный сейчас и три года назад. Можно с уверенностью сказать, что в близком будущем реализация проекта EHT обещает великое множество ценнейших результатов — возможно, совершенно неожиданных. Простите за напоминание общеизвестной истины — новые эффективные исследовательские технологии всегда расширяют возможности научных исследований. Теперь немного углубимся в физику. 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.
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. Будущие наземные телескопы, такие как Европейский чрезвычайно большой телескоп, Квадратный километровый массив и все другие, находящиеся в стадии разработки, будут иметь огромное значение в этом поиске. Чтобы помочь нам уловить свет космоса и понять таинственную красоту того, что мы называем домом.
Сверхмассивная черная дыра в центре нашей Галактики внезапно вспыхнула
Научный мир облетела долгожданная новость — получено первое изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Первым получили изображение сверхмассивной чёрной дыры M87*, а вслед за ним снимок намного меньшей чёрной дыры в центре нашей галактики — Стрелец A* (Sgr A*). астрофизики представили первое изображение чёрной дыры в центре Млечного Пути — сверхмассивного объекта в созвездии Стрельца с обозначением Sgr A*. Как мы нашли сверхмассивную чёрную дыру стрелец а*.