(Фото предоставлено ЕКА / Хаббл) В течение многих лет ученые размышляли о том, как сверхмассивные черные дыры достигают таких огромных размеров. Эта черная дыра называется Мессье 87 или Дева А, она находится на расстоянии около 53 миллионов световых лет от Земли. Европейская южная обсерватория совместно с "Телескопом горизонта событий" представили первую в истории фотографию сверхмассивной черной дыры в центре галактики Млечный Путь, в которой находится Земля. Фотография чёрной дыры, сделанная в рамках проекта Event Horizon Telescope (EHT) — одно из значимых научных достижений в астрономии и космологии.
Тулякам показали 3D-снимок вспышки чёрной дыры в центре Млечного Пути
В 2019 году та же команда ученых опубликовала первое в истории фото черной дыры — M87 в галактике Мессье 87. Американское космическое агентство NASA опубликовало на своем сайте анимированную визуализацию черной дыры. Хоть мы и не можем видеть чёрную дыру, так как она действительно абсолютно чёрная, выдаёт её окружающий светящийся газ: мы наблюдаем тёмную центральную область (называемую тенью), окружённую яркой кольцеобразной структурой. Увидеть саму черную дыру невозможно так как она совершенно темная, но светящийся газ вокруг нее дает характерный признак: темную центральную область (называемую тенью), окруженную яркой кольцеобразной структурой.
Астрономы впервые показали фото чёрной дыры в центре Млечного Пути
Для наблюдателя на Земле обнаруженная черная дыра занимает на небе пространство размером с пончик на Луне. Чтобы получить ее изображение, астрономы синхронизировали работу восьми радиообсерваторий, расположенных на разных континентах, при помощи атомных часов и суперкомпьютеров. В 2019 году та же команда ученых опубликовала первое в истории фото черной дыры — M87 в галактике Мессье 87. Фотографии двух столь разных по размеру черных дыр позволят ученым сравнить их и найти различия.
Название «черная дыра» стало популярным уже во второй половине ХХ века. Ее масса превышает массу Солнца в 6,5 млрд раз. NSF Алгоритм визуализации сверхмассивной черной дыры по данным, полученным радиотелескопами, разработала Кэтрин Боуман. Полученные данные из-за их колоссального объема доставляли в аналитические центры транспортом, их анализ занял два года.
Это означало, что сложившиеся в физике представления о характере перехода от одной инерциальной системы отсчёта к другой нуждаются в значительной корректировке. В ходе дальнейшей разработки электродинамики Г. Лоренцем была предложена новая система преобразований пространственно-временных координат известных сегодня как преобразования Лоренца , относительно которых уравнения Максвелла оставались инвариантными. Развивая идеи Лоренца, А. Пуанкаре предположил, что все прочие физические законы также инвариантны относительно этих преобразований. В 1905 году А. Эйнштейн использовал концепции Лоренца и Пуанкаре в своей специальной теории относительности СТО , в которой роль закона преобразования инерциальных систем отсчёта окончательно перешла от преобразований Галилея к преобразованиям Лоренца. Классическая галилеевски-инвариантная механика была при этом заменена на новую, Лоренц-инвариантную релятивистскую механику.
В рамках последней скорость света оказалась предельной скоростью, которую может развить физическое тело, что радикально изменило значение чёрных дыр в теоретической физике.
Henize 2-10, является так называемой галактикой со вспышкой звездообразования - в ней звезды образуются с очень высокой скоростью, примерно в 1000 раз быстрее, чем обычно. По сравнению с другими галактикам она относительно мала и относится к типу карликовых галактик. Image credits: Schutte и Reines 2022. Исследователям уже было известно о необычном газовом образовании в этом районе, но "Хабблу" удалось также получить изображение выброса, связанного с центральной черной дырой. Хотя этот процесс до конца не изучен, астрономы считают, что черные дыры или, по крайней мере, некоторые из них действительно испускают потоки газа, несмотря на свою огромную гравитацию. В Henize 2-10 этот выброс движется со скоростью около миллиона миль в час, врезаясь в газовый кокон, и, как оказалось, новорожденные звезды движутся по пути этого выброса. В больших галактиках все происходит наоборот: материал, падающий к черной дыре, образует струи плазмы, которые не позволяют образовываться звездам.
Но, по-видимому, в менее массивной галактике Henize 2-10 потоки излияния имеют именно те условия, при которых происходит образование новых звезд.
Черные дыры: самые таинственные объекты Вселенной
Как оказалось, чёрные дыры могут не только уничтожать звезды, но и рождать новые. Телескоп NASA «Хаббл» обнаружил огромную черную дыру весом в 20 миллионов солнц. И вот вчера ученые представили первые фотографии черной дыры из галактики М87.
Фотография черной дыры
Ниже мы публикуем изображение черной дыры, фото из космоса — это реальное доказательство ее существования. Фотография черной дыры – одно из важнейших событий за последнее столетие не только в науке, но и во всем мире. "Моделью" стала сверхмассивная черная дыра из Мессье 87 — сверхгигантской эллиптической галактики, крупнейшей в созвездии Девы. Контраст не менялся и соответствует предсказанием для тени (черной дыры), несимметричная картинка говорит о вращении вещества.
Опубликовано первое в истории фото черной дыры
Исследователи также отмечают, что массивные струи, вылетающие из черных дыр, производят энергию, которая может в миллион раз превышать ту, которую производит Большой адронный коллайдер. Как отмечает , исследователи признаются, что им потребуется и дальше наблюдать за черными дырами, чтобы получить ответы на многие вопросы. Если вы еще не зарегистрированы, то можете пройти экспресс-регистрацию , которая займет всего пару минут.
Использование материалов, опубликованных на сайте tula. Гиперссылка должна размещаться непосредственно в тексте, воспроизводящем оригинальный материал tula. За достоверность информации в материалах, размещенных на коммерческой основе, несет ответственность рекламодатель.
Новое наблюдение позволило закрепить достижение — факт получения отчётливых прямых изображений чёрных дыр.
Также учёные убедились, что радиусы тени чёрной дыры и линзированного аккреционного диска за год не изменились, что предсказывало учение Эйнштейна. Наблюдаемой чёрной дыре особенно нечего поглощать в месте её размещения и её рост будет практически незаметным на фоне существования человечества, а не то, что год спустя. Тем не менее, новые данные позволяют судить о процессах в диске аккреции вещества. Также детальное изучение данных раскрывает динамику магнитных полей вблизи объекта, плазмы и энергии. Учёные рассчитывают увидеть джеты этой дыры, пока на изображениях видны только признаки выброса струй энергии. Кроме того, учёные понемногу оттачивают алгоритмы для анализа изображений чёрных дыр, которые предстают перед нами в своём истинном обличье, если так можно сказать об объектах, в принципе невидимых для наших приборов.
Та сторона предмета, которая находится ближе к горизонту событий, притягивается с большей силой и падает с большим ускорением, поэтому весь предмет растягивается, становясь похожим на макаронину. Это явление описал в своей книге «Краткая история времени» знаменитый физик-теоретик Стивен Хокинг. Еще до Хокинга астрофизики назвали это явление спагеттификацией. Если описывать спагеттификацию с точки зрения космонавта, который подлетел к черной дыре ногами вперед, то гравитационное поле будет затягивать его ноги, а затем растянет и разорвет тело, превратив его в поток субатомных частиц. Со стороны увидеть падение в черную дыру невозможно, так как она поглощает свет. Сторонний наблюдатель увидит лишь, что приближающийся к черной дыре объект постепенно замедляется, а затем и вовсе останавливается. После этого силуэт объекта будет становиться все более размытым, обретать красный цвет, и наконец просто исчезнет навсегда. По предположению Стивена Хокинга, все объекты, которые притягивает черная дыра, остаются в горизонте событий. Из теории относительности следует, что вблизи черной дыры время замедляется вплоть до остановки, поэтому для того, кто падает, самого падения в черную дыру может никогда не произойти. А что внутри? Достоверного ответа на этот вопрос по понятным причинам сейчас не существует. Впрочем, ученые сходятся во мнении, что внутри черной дыры привычные нам законы физики уже не действуют. Согласно одной из самых захватывающих и экзотических гипотез, пространственно-временной континуум вокруг черной дыры искажается настолько, что в самой реальности образуется прореха, которая может быть порталом в другую вселенную — или так называемой кротовой норой. Новости по теме.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
- Почему черные дыры так называются?
- Подписка на дайджест
- Черные дыры: почему они черные, как их находят и при чем здесь квазары
- Первая фотография черной дыры
Фотография черной дыры
- ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
- Эволюция массивных звезд
- Что дала нам первая фотография черной дыры?
- Опубликован первый в истории снимок черной дыры
- Астрономы впервые получили фото черной дыры в центре Млечного Пути
- Юрий Ковалев
Опубликовано первое в истории фото черной дыры
Фото чёрной дыры М87. Почему же мы увидели снимок далёкой М87 на три года раньше, чем фотографию находящегося практически по соседству Стрельца А*? Астрономы опубликовали первое фото тени сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей Галактики. Обнародована первая фотография черной дыры. Как оказалось, чёрные дыры могут не только уничтожать звезды, но и рождать новые. "Моделью" стала сверхмассивная черная дыра из Мессье 87 — сверхгигантской эллиптической галактики, крупнейшей в созвездии Девы.
NASA показала новую (и очень красивую!) визуализацию черной дыры
Скачать изображение тени сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A* в высоком разрешении можно на сайте NSF. В статье рассказывается о черных дырах, их свойствах и разновидностях. Фото чёрной дыры Чёрная дыра в центре M87 (слева) в поляризованном свете и Sgr A* (справа) в поляризованном свете. То, что принято называть фотографией черной дыры, на самом деле — изображение вещества, движущегося вокруг черной дыры. Американское космическое агентство NASA опубликовало на своем сайте анимированную визуализацию черной дыры. Фотография черной дыры – одно из важнейших событий за последнее столетие не только в науке, но и во всем мире.
Что дала нам первая фотография черной дыры?
Теперь идея о том, что в центре нашей Галактики находится сверхмассивная черная дыра, не просто научная гипотеза, а экспериментально подтвержденный факт. Ранее предполагалось, что галактики и скопления галактик собираются в том месте, где уже есть большая масса темной материи. Теперь в распоряжении астрофизиков есть фото, на котором отчетливо видна тень горизонта событий. Следовательно, темная материя тут ни при чем.
Строго говоря, саму черную дыру невозможно увидеть, однако ее тень хорошо различима на фоне поглощаемого черной дырой вещества. Еще не так давно, в 2013 году, говоря о свойствах черных дыр, ученые предпочитали использовать сослагательное наклонение: «По разным оценкам, кандидатов в черные дыры существует несколько десятков… И почти все такие кандидаты в черные дыры 20—30 обнаружены в нашей Галактике. Массы компактных объектов могут быть от трех до 12 солнечных масс и даже более».
Сделать его реальностью помогла работа Кэти Боман, 29-летней выпускницы Массачусетского технологического института. Вместе с коллегами она разработала специальный алгоритм, позволяющий объединять данные от разных телескопов, расположенных в тысячах километров друг от друга. Чтобы точнее «увидеть» тень черной дыры, команда людей под ее руководством ввела в алгоритм модель, которая учитывала теоретические предсказания теории относительности Эйнштейна, чтобы точнее интерпретировать входящие данные. Построив с помощью моделирования ожидаемый облик тени от черной дыры такого размера, как М87, команда Боман смогла отсеять менее качественные изображения от более качественных и в итоге получить «картинку» такого уровня, которую без «очищающего» алгоритма было бы невозможно создать. Снимок подтверждает как сам факт существования черных дыр — хотя в нем никто и так не сомневался, — так и то, насколько точны наши представления о них и бублике из пожираемой ими материи.
Попутно он позволил несколько уточнить размеры и, соответственно, массу сверхмассивной черной дыры в центре эллиптической округлой галактики М87 в 53,5 миллиона световых лет от нас. М87 оказалась очень солидной дырой — в 6,5 миллиарда раз массивнее Солнца. Диаметр ее — 30 миллиардов километров. То есть если взять центральную часть Солнечной системы — от Солнца до Плутона — и засунуть ее внутрь этой черной дыры, то все наши планеты там спокойно поместятся и еще останется немало дополнительного места. С близкой скоростью вращается и бублик материи вокруг нее.
Такая огромная скорость вращения получена для черной дыры впервые и очень интересна. Дело в том, что черная дыра вращается тем быстрее, чем больше вещества упало на нее за всю ее историю. Получается, М87 не только сейчас активно пожирает материю что и так видно на снимке ее тени , но и делает это уже миллиарды лет подряд без заметных пауз. Это очень резко отличает ее от поведения большинства черных дыр, которые «питаются» намного скромнее. Было бы неплохо понять, почему М87 такая особенная и что вообще определяет аппетит таких опасных объектов, как крупная черная дыра.
Дело в том, что черные дыры, по сути, ключевые действующие лица в окружающей нас Вселенной. Если взглянуть на почти все известные галактики, в центре каждой из них лежит сверхмассивная черная дыра и в нашем Млечном Пути — тоже.
Перед тем как говорить о сверхмассивных черных дырах напомним, что эти объекты представляют собой области пространства-времени, гравитация которых настолько сильна, что даже фотоны света не могут их покинуть. Сегодня физики полагают, что только звезды, чья масса превышает 15 солнечных, могут коллапсировать в этих космических монстров. Это происходит в самом конце их эволюции, когда материал для термоядерных реакций исчерпан и внутреннее давление не может удерживать внешние слои светила, из-за чего те падают в центр.
Причина, по которой сложно обнаружить нейтронные звезды заключается в том, что от них практически не исходит излучение. Но если внешние слои звезды выбросит в окружающее пространство, произойдет вспышка сверхновой — последний акт превращения массивной звезды в нейтронную. Зависят эти процессы только от первоначальной массы объекта. Так что в космосе все очень и очень непросто. Хотите узнать, как устроена Вселенная и какое будущее ее ждет?
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс. Дзен чтобы не пропустить уникальные статьи, которых нет на сайте!
Ролик показывает, как ее гравитационное поле искажает ее внешний вид для стороннего наблюдателя.
Гифку в высоком разрешении можно посмотреть на сайте NASA. В комментарии к видео NASA поясняет, что гравитационное поле черной дыры искажает видимый свет, который излучает падающее в нее вещество на изображении показано оранжевым , и создает эффект «кривого зеркала».