Новости 27 марта. На фото показали магнитное поле вокруг сверхмассивной чёрной дыры нашей Галактики. 12 мая на проведенных одновременно по всему миру пресс-конференциях ученые показали первое изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути.
Ученые обнаружили в карликовой галактике сверхмассивную черную дыру
Они представляют собой области пространства-времени, гравитационное притяжение которых настолько велико, что покинуть их не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света. В 2019 году астрономы проекта «Event Horizon Telescope» 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».
Фотография сверхмассивной черной дыры в галактике Messier 87.
Дело в том, что вращение создаёт центробежную силу, то есть заставляет всё разлетаться в разные стороны и таким образом противодействует гравитации. И если, скажем, наша Земля станет вращаться вокруг собственной оси слишком быстро, она просто перестанет существовать как планета: всё её вещество разлетится. Правда, с чёрной дырой так не может произойти: в ней нет вещества. Внутри такая давка, что частицы не могут существовать в своём материальном воплощении. И тем не менее известные на сей момент законы физики не позволяют ей вращаться сколько угодно быстро. Во всяком случае, ещё ни разу учёные не наблюдали, чтобы она крутилась быстрее скорости света, то есть 300 тысяч километров в секунду. При этом для каждой чёрной дыры — в зависимости в основном от её массы — можно рассчитать её максимально возможную интенсивность вращения в диапазоне от 0 до 1, где 0 означает полное отсутствие вращения, а 1 — максимум. Выходит, сверхмассивная чёрная дыра в центре Млечного Пути вращается практически на пределе своих возможностей.
Благодаря гравитационно-волновой астрономии мы знаем, что сливающиеся сверхмассивные черные дыры посылают гравитационные волны, колеблющиеся в пространстве-времени. Если бы гравитационные волны были сильнее в одном направлении, то гравитационная отдача в теории могла бы отбросить получившуюся при слиянии черную дыру в противоположном направлении. Проблема также заключается в том, что, согласно модели слияния сверхмассивных чёрных дыр, это самое слияние не может произойти вовсе. Причина в том, что с уменьшением их орбиты уменьшается и область пространства, в которую они могут передавать энергию. К тому времени, когда чёрные дыры окажутся на расстоянии одного парсека друг от друга около 3,2 световых лет , теоретически эта область пространства уже не будет достаточно большой, чтобы поддерживать дальнейший орбитальный распад, поэтому они останутся на стабильной двойной орбите в течение миллиардов лет. Это называется «проблемой последнего парсека».
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. 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. Экстраординарный результат и его последствия Результат, полученный с помощью EHT, является экстраординарным.
Еще одна часть истории, которая имеет место, огромный прогресс в научной сфере.
Самые гигантские черные дыры во Вселенной – фото
Сверхмассивные черные дыры могут остановить звездообразование, потому что их рост высвобождает огромное количество высокоэнергетического излучения, которое может нагревать галактики и вытеснять газ из них. Научный коллектив проекта Event Horizon Telescope сообщил о получении первые изображения тени сверхмассивной черной дыры Sgr A*, расположенной в центре Млечного Пути. В странной гравитационной среде в центре нашей галактики астрономы обнаружили сгусток газа, вращающийся вокруг сверхмассивной черной дыры с фантастической скоростью. Хотя саму черную дыру невозможно увидеть человеческими глазами, астрономы смогли запечатлеть характерную картину вокруг явления — облака светящегося газа обрисовали темную центральную область в окружении яркой кольцеобразной структуры. Сверхмассивная черная дыра в центре галактики. Как обнаружили черную дыру в центре Галактики. Ученые давно искали достоверный способ обнаружения черных дыр.
Самые гигантские черные дыры во Вселенной – фото
Ученые пока не могут сказать, что будет происходить дальше в долгосрочной перспективе. Сперва ученым нужно точно установить причину возникновения вспышек. Вероятнее всего, близ черной дыры пролетела звезда S0-2, которая прошла максимально близко летом этого года, но не была полностью поглощена. В результате такого маневра звезда потеряла большую часть газа, которому потребовалось некоторое время, чтобы быть поглощенным черной дырой, что и вызвало загадочные вспышки.
Альтернативная теория гласит, что черная дыра поглотила массивную планету размером с Юпитер, что вызвало короткие, но мощные вспышки.
За этот период они зарегистрировали в общей сложности 107 вспышек, интенсивность которых с 2014 года стала нарастать. Новая работа Массо и его соавторов прослеживает эту тенденцию дальше. Их анализ показал, что число и интенсивность самых слабых вспышек за это время не изменились, зато самые яркие стали мощнее и чаще.
По мере того, как черные дыры движутся по спирали друг к другу, они все больше и больше нарушают ткань пространства и времени, испуская гравитационные волны, которые впервые были предсказаны Альбертом Эйнштейном более 100 лет назад. LIGO лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория обнаруживает гравитационные волны от пар черных дыр, масса которых в десятки раз превышает массу нашего Солнца. Однако сверхмассивные черные дыры в центрах галактик имеют массу, в миллионы и миллиарды раз превышающую массу нашего Солнца, и излучают более низкие частоты гравитационных волн, чем обнаруженные LIGO. В будущем ученые должны быть в состоянии обнаруживать гравитационные волны от сверхмассивных черных дыр такого веса. Например, предстоящая миссия Laser Interferometer Space Antenna, или LISA, позволит обнаружить сливающиеся черные дыры, массы которых в 1000—10 миллионов раз превышают массу нашего Солнца, но PKS 2131-021 представляет собой наиболее многообещающую цель. Между тем, световые волны — лучший способ обнаружить слияние сверхмассивных черных дыр. Первый такой кандидат, OJ 287, также демонстрирует периодические вариации радиоизлучения. Эти колебания более нерегулярны и не синусоидальны, но они предполагают, что черные дыры вращаются вокруг друг друга каждые девять лет.
Фотографии двух столь разных по размеру черных дыр позволят ученым сравнить их и найти различия. Также изображения дают новые данные для проверки теорий поведения газа вокруг сверхмассивных черных дыр. Этот процесс еще не до конца изучен, но, как считается, играет ключевую роль в формировании и эволюции галактик.
Объект в центре Млечного Пути изменил пространство-время
Event Horizon Telescope EHT — это объединение множества радиотелескопов по всей земле, которое по итогу даёт «виртуальный» телескоп «размером с Землю». Как бы там ни было, теперь мы можем оценить свою родную сверхмассивную чёрную дыру. Объект находится в центре нашей галактики на расстоянии всего около 27 000 световых лет. Масса нашей чёрной дыры оценивается в 4 млн солнечных масс. Для сравнения: чёрная дыра в центре галактики Messier 87 M 87 , фото которой появилось три года назад, имеет массу около 6,5 млрд масс Солнца и находится на расстоянии около 54 млн световых лет. Несмотря на колоссальную разницу в расстоянии, новое фото выглядит примерно так же, а то и немного хуже.
Их анализ показал, что число и интенсивность самых слабых вспышек за это время не изменились, зато самые яркие стали мощнее и чаще. Это нарастание активности обнаруживается и в ближнем инфракрасном диапазоне. Авторы провели предварительный анализ и данных за 2019 год.
Дальнейшие исследования позволили установить, что источником излучения является сверхмассивная чёрная дыра, которая дважды выбросила «лишнюю» материю. Выброшенная материя распространилась на расстояние до 30 тыс. Зарегистрированный гамма-всплеск оказался настолько ярким, что, по мнению учёных, его источник — чёрная дыра — должна быть в миллиарды раз массивнее Солнца. Comerford University of Colorado-Boulder «Мы знаем множество примеров, когда чёрные дыры по одному разу выбрасывали газ. Однако теперь мы обнаружили галактику со сверхмассивной чёрной дырой, дважды «выплюнувшей» потоки газа за относительно короткий срок», — рассказала автор исследования Джули Комерфорт. Расположенные в центрах галактик чёрные дыры «питаются» окружающей их материей. Вместе с тем большинство сверхмассивных чёрных дыр являются «спящими».
Ранее Plus-one. Ее диаметр составляет не менее 16 млн световых лет. Подписывайтесь на наш канал в Telegram Автор.
Астрономы подтвердили существование редкой двойной черной дыры в центре далекого квазара
В течение двух десятилетий радиотелескопы наблюдали за черной дырой, которая находится в самом сердце галактики Мессье 87 (M87) на расстоянии около 55 миллионов световых лет от Земли в созвездии Девы. Астрономы опубликовали первое фото тени сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей Галактики. Научный фонд США опубликовал первое фото сверхмассивной чёрной дыры в центре Млечного Пути. В странной гравитационной среде в центре нашей галактики астрономы обнаружили сгусток газа, вращающийся вокруг сверхмассивной черной дыры с фантастической скоростью. Загадочные вспышки исходили от находящейся в центре галактики сверхмассивной черной дыры в прошлом месяце.
Космическое «переедание»: астрономы впервые зафиксировали двойной выброс материи из чёрной дыры
Черная дыра в центре млечного пути в 4 млн раз больше солнца, но почему ее невозможно увидеть? Как собрать телескоп, чтобы сделать снимок хотя бы ее тени? В странной гравитационной среде в центре нашей галактики астрономы обнаружили сгусток газа, вращающийся вокруг сверхмассивной черной дыры с фантастической скоростью. Недавно интерес ученых вызвал объект, находящийся вблизи сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, поскольку за относительно короткое время он совершил впечатляющую эволюцию, неумолимо приближаясь к черной дыре. Новое исследование предоставило результаты о сверхмассивной черной дыре в центре нашей галактики под названием Стрелец A* (сокращенно Sgr A *). Новости астрофизики: Команда астрофизиков, возглавляемая Колумбийским университетом, обнаружила дюжину черных дыр, сосредоточенных вокруг Стрельца A * (Sgr A *), сверхмассивной черной дыры в центре Галактики Млечный Путь.