посмотрите на фото черной дыры в Млечном Пути
Елизавета Приставка Новостной редактор
Елизавета Приставка Новостной редактор
В сердце нашей галактики есть черная дыра, которую ученые смогли сфотографировать и теперь показали всем. Ее изучают с помощью телескопа Event Horizon (EHT). Ранее удалось сделать всего одно фото черной дыры, и это был невероятный прорыв. «Хайтек» разбирается, почему нам так важно знать все о нашей ближайшей черной дыре.
Читайте «Хайтек» в
Сфотографировать объект, который не выпускает даже свет наружу, — непростая задача. Восемь астрономических организаций по всему миру объединились, чтобы сделать второй в истории человечества снимок черной дыры.
Фотография черной дыры в сердце Млечного Пути
Что произошло?
Ученые впервые показали фотографию черной дыры, которая находится в центре нашей галактики. Международная команда ученых представила свое новаторское открытие в прямом эфире 12 мая 2022 года.
Астрономы работали на телескопе Event Horizon (EHT), чтобы сделать изображение Стрельца А* — это сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути.
Как черную дыру сфотографировали впервые?В 2019 году телескоп EHT сделал первые в истории человечества снимки нагретой пыли и газа, которые окружают сверхмассивную черную дыру в центре галактики M87, она расположена на расстоянии 55 млн световых лет от нас.
По словам Франса Кордовы, директора Национального научного фонда США, изображение черной дыры из M87 — это важнейшая работа современных ученых.
Фото черной дыры в галактике M87Но на первом месте в списке задач EHT сегодня черная дыра, скрывающаяся в центре нашей собственной галактики. Стрелец A*, или сокращенно Sgr A*, находится на расстоянии 27 000 световых лет от нас и имеет небольшой вес, он всего в 4 млн раз превышает массу Солнца.
Но остается несколько вопросов, удастся ли ученым показать горизонт событий этой черной дыры. Если да, то будет ли это выглядеть так, как на снимке в M87.
Зачем нам фото черной дыры?Если мы больше узнаем о характеристиках и внешнем виде ближайшей черной дыры, это поможет ученым понять эволюцию нашей галактики, считает Джосс Блэнд-Хоторн, астрофизик из Сиднейского университета.
Но мы не можем просто так наблюдать черные дыры. В их центре гравитация настолько сильна, что даже свет не может вырваться наружу. Чтобы сделать снимок черной дыры, EHT использует свет, который излучает горячий газ, вращающийся около края диска черной дыры.
Что мы знаем о ближайшей черной дыре?В центре большинства галактик находится сверхмассивная черная дыра, масса которой более чем в миллион раз превышает массу нашего Солнца.
Астрономы десятилетиями подозревали, что в нашей галактике тоже есть своя черная дыра, но доказать это было сложно. Эти подозрения исчезли, когда две разные команды ученых из США и Германии исследовали точное движение звезд вокруг центра нашей галактики в 1990-х годах.
Ученые отслеживали эти звезды около 20 лет и поняли, что они движутся под влиянием очень, очень массивного, плотного, темного сгустка. Дальше сократили эту область исследования до соврем небольшой, в результате они пришли к выводу, что это могла быть только черная дыра или что-то, что ведет себя как черная дыра.
Андреа Гез и Рейнхард Генцель, возглавлявшие команды, получили Нобелевскую премию по физике 2020 года за свою работу.
Но до сих пор знания ученых о черной дыре в центре Млечного пути ограничивались знанием о том, что ее огромное гравитационное притяжение сильно влияет на любые пролетающие мимо объекты.
Читать далее
Американский спутник «разглядел» с Земли необычное послание
Опубликовано видео с ракеты, которую запустили из экспериментального ускорителя
Гигантскую воронку нашли в Китае. Там могут скрываться неизвестные науке виды
Что такое центр галактики? — космический блог
Центр Млечного Пути — это центр вращения Млечного Пути. Он расположен на расстоянии 7,62 ± 0,32 кпк (25 000 ± 1 000 световых лет) от Земли, в направлении созвездий Стрельца, Змееносца и Скорпиона, где Млечный Путь наиболее яркий. Считается, что в центре галактики существует сверхмассивная черная дыра, Стрелец А.
Черная дыра в центре Млечного Пути, называемая Стрельцом А*, имеет массу примерно в четыре миллиона раз больше массы Солнца, определенную непосредственно из наблюдений за звездными орбитами.
Галактики образуются группировками нескольких небесных тел, в основном планет, звезд, космической пыли и других астрономических элементов, находящихся в общем центре. Сила гравитации в первую очередь отвечает за объединение компонентов данной галактики.
Звезда находится на расстоянии более 25 08 световых лет от Земли. Звезда, известная как VVV-WIT-XNUMX, настолько потускнела, что почти исчезла из поля зрения астрономов. Нередко меняется коэффициент яркости звезды.
Среди ученых широко распространена теория о том, что в центре Млечного Пути находится сверхмассивная черная дыра. Это будет Стрелец А, идентифицированный из-за чрезмерной гравитационной силы, прослеживаемой в этом регионе. Существование центральной черной дыры уже подтверждено в других галактиках, таких как M87.
Избыточное гамма-излучение в центре Млечного Пути может быть вызвано темной материей. В центре Млечного Пути наблюдается интенсивное свечение, которое интригует астрономов уже около 12 лет. … Новое исследование, однако, предполагает, что это свечение может быть следами темной материи нашей галактики.
Однако ученые могут наблюдать за движением S-звезд, вращающихся вокруг объекта Sgr A*, и, прослеживая эти орбиты на протяжении многих лет, они определили массу этого центрального объекта — более чем в 4 миллиона раз больше массы Солнца. . . .
Наблюдаемая Вселенная содержит примерно от 3 до 7 × 1022 звезд (от 30 до 70 миллиардов триллионов звезд), организованных в более чем 80 миллиардов галактик, которые сами образуют скопления и сверхскопления галактик.
Млечный Путь — это галактика, в которой расположена Солнечная система и, следовательно, планета Земля. Такое название (Млечный Путь или молочный путь) он получил из-за своего белесого, млечного вида, который можно увидеть зимними ночами в местах без облаков и загрязнений.
Наша галактика является частью группы, состоящей из более чем тридцати галактик, называемой Местной группой, которая, в свою очередь, принадлежит сверхскоплению Девы. Однако выделяются только три галактики, самая крупная из которых — Галактика Андромеды, видимая невооруженным глазом и удаленная на 2,5 миллиона световых лет.
Центр Млечного Пути находится в направлении созвездия Стрельца, где есть несколько туманностей и скоплений звезд. Это самая яркая часть галактики.
Однако среди известных на сегодняшний день звезд самой крупной является VY Большого Пса, или просто VY Cma.
Согласно анализу, схема предполагает, что центр Галактики (и находящаяся там сверхмассивная черная дыра) расположен на расстоянии 25.800 227 световых лет от Земли, которая, в свою очередь, вращается вокруг области со скоростью XNUMX километров в секунду. (км/с).
Что находится в центре Млечного Пути?
- Согласно новому исследованию, центр Млечного Пути может быть темной материей, а не сверхмассивной черной дырой.
- Исследование основано на наблюдениях за объектами, вращающимися ближе всего к центру.
- Если это правда, это может помочь объяснить, как возникают сверхмассивные черные дыры.
Что, если центр нашей галактики не сверхмассивная черная дыра, а огромное количество темной материи? Это перевернет наше давнее представление о Млечном Пути, но в новом исследовании ученые из Италии, Аргентины и Колумбии говорят, что доказательства складываются.
Идея сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути хорошо известна, частично основанная на орбитах конкретных звезд, таких как S0-2 . Ученые изучают эти объекты на орбите, чтобы экстраполировать то, вокруг чего они на самом деле вращаются — в данном случае это «сверхмассивная черная дыра, масса которой в 4 миллиона раз превышает массу Солнца», — объясняет ScienceAlert .
Эта сверхмассивная черная дыра называется Стрелец А*. S0-2 и другие известные звезды притягиваются в разные стороны по своим орбитам вокруг Стрельца A*, на экстремальные орбиты, которые ученые измеряют, чтобы получить некоторое представление о том, что представляет собой сверхмассивная черная дыра. Подумайте о том, как ведет себя мыльная пена, когда вода стекает в канализацию, и что это говорит вам о том, что делает канализация. Даже если вы не могли видеть утечку напрямую, поведение вокруг нее могло дать вам подсказки.
Связанная история
- Странные газовые шары, кружащиеся вокруг Стрельца A*
Ученые все еще проводят подобные исследования, но новый для нас класс космических объектов бросает тень на теорию черных дыр.
Эти объекты «выглядят как газ, но ведут себя как звезды», — сказала физик Андреа Гез ScienceAlert в 2020 году. Существует шесть таких объектов «G» с орбитами в диапазоне от 170 до 1600 лет.
Недавно их шаткие орбиты привели к появлению новой, конкурирующей теории описания центра Млечного Пути.
В 2014 году ученые наблюдали, как объект G2 проходит свою ближайшую точку к Стрельцу A* и растягивается и деформируется — явление, известное как торможение . По словам ученых из Международного центра релятивистской астрофизики в Италии, это признак того, что Стрелец А* может быть чем-то другим, а не сверхмассивной черной дырой.
Наиболее подходящие орбиты для 17 S-звезд с наилучшим разрешением, вращающихся вокруг Стрельца A*.
Бесерра-Вергара и др. В 2020 году та же исследовательская группа опубликовал данные о том, что G2 и S2 могут испытывать гравитационное притяжение одного и того же типа вблизи Стрельца A*.
Они говорят, что поведение этих объектов больше соответствует определенному типу темной материи. В их параллельном анализе черной дыры и темной материи в качестве объяснения темная материя была лучшим статистическим соответствием.
Наше глубокое погружение
- Итак… Что такое темная материя?
Темная материя — это материя, которую мы не можем видеть, но может измерять его по влиянию на гравитацию и объекты вокруг него. Темная материя составляет 30 процентов массы нашей Вселенной, но она невидима и до сих пор не наблюдалась напрямую. Но его присутствие вместе с родственной идеей темной энергии составляет в общей сложности 99,5 процента массы Вселенной вокруг нас и дает недостающую часть тонны вопросов в физике и космологии.
Темная материя может превращаться и действительно превращается в черные дыры, но ученые утверждают, что Стрелец A* вместо этого представляет собой каплеобразную массу, которой потребуется гораздо больше материала, чтобы превратиться в черную дыру.
На данный момент это может быть просто плотная капля, которая по-прежнему притягивает близлежащие объекты, как черная дыра. А если это — это своего рода прото-черная дыра будущего, которая могла бы объяснить, как в первую очередь формируются сверхмассивные черные дыры — то, чем ученые были озадачены на протяжении десятилетий.
В этом новом исследовании, принятом к публикации MNRAS Letters , итальянские, аргентинские и колумбийские ученые объясняют, что не только непосредственно затронутые космические объекты G2 и S2 соответствуют теории темной материи. Они расширили свое исследование до ближайших, наиболее хорошо изученных звезд, вращающихся вокруг Стрельца A*, и нашли эти звезды 9.0016 и ведут себя последовательно с моделью темной материи.
Итак, что означают эти выводы? Что ж, когда дело доходит до бурлящих тайн в сердце галактики, все новости хороши. Эти ученые выдвинули амбициозную новую теорию, и последующая работа либо поддержит их, либо с уважением не согласится, ссылаясь на другой анализ и наблюдения.
Это по-прежнему будет способствовать лучшему пониманию сверхмассивных черных дыр и, в частности, Стрельца A*, и может помочь разгадать тайну.
Теперь посмотрите это:
Кэролайн Делберт
Кэролайн Делберт — писатель, заядлый читатель и пишущий редактор журнала Pop Mech. Она также энтузиаст практически всего. Ее любимые темы включают ядерную энергию, космологию, математику повседневных вещей и философию всего этого.
Вот как выглядит черная дыра в центре Млечного Пути | Наука
Первое в истории изображение черной дыры в Млечном Пути Сотрудничество с телескопом Event Horizon На расстоянии около 27 000 световых лет от нас находится массивный астрофизический объект, примерно в четыре миллиона раз превышающий массу нашего Солнца, окруженный вихрями сверхгорячих газов. Существование этой сверхмассивной черной дыры под названием Стрелец A* предполагалось на протяжении десятилетий, поскольку астрономы наблюдали близлежащие звезды, вращающиеся вокруг чего-то невидимого, компактного и очень массивного в центре Млечного Пути.
Сегодня на пресс-конференции астрономы представили первое изображение этой сверхмассивной черной дыры — оранжево-желтого пончика с темным центром. «Наконец-то мы увидели нашу собственную черную дыру», — говорит в интервью Анджело Рикарте, сотрудник EHT и астрофизик из Центра астрофизики Гарвардского и Смитсоновского институтов. «Лучшее понимание этой черной дыры в центре нашей галактики поможет нам понять историю нашего космического происхождения».
Объявление представляет собой работу более чем 300 исследователей из 80 учреждений, включая Смитсоновскую астрофизическую обсерваторию, по всему миру, которые превратили сеть телескопов в обсерваторию размером с планету, известную как Event Horizon Telescope (EHT).
«Наш телескоп должен быть почти таким же большим, как Земля», — сказал на мероприятии Винсент Фиш, астроном из обсерватории Хейстек Массачусетского технологического института и сотрудник EHT.
Изображение дает более полное представление о тайнах черных дыр и еще раз подтверждает давнюю теорию относительности Эйнштейна. Несмотря на свое название, сверхмассивная черная дыра в центре нашей галактики довольно мала в ночном небе. С Земли «это все равно, что искать теннисный мяч на Луне», — говорит космолог из Университета Центральной Флориды Джеймс Куни, который не имеет отношения к недавнему объявлению.
Наблюдения сети телескопов EHT сгенерировали 3,5 петабайта данных, что эквивалентно 100 миллионам видео TikTok, которые были объединены с помощью сложного компьютерного алгоритма. Данные были настолько огромными, что для их передачи через Интернет потребовались бы годы, поэтому команда отправила жесткие диски в разные места по всему миру для анализа.
Поскольку черные дыры поглощают все вокруг себя, включая свет, эти изображения нельзя назвать традиционными фотографиями. Вместо этого они являются изображениями тени черной дыры. Когда перегретый материал вращается вокруг черной дыры, он светится и светится. Сверхмассивная черная дыра отбрасывает тень на этот светящийся, поглощённый газ.
Ученые EHT использовали аналогичную технику для создания первых изображений горизонта событий черной дыры M87*, опубликованных в 2019 году.. Но сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути совсем другая; он намного меньше, и газ вращается вокруг него гораздо быстрее. Захват изображения был «немного похож на попытку сделать четкий снимок щенка, быстро преследующего свой хвост», — сказал ученый EHT Чи-Кван Чан из Аризонского университета.
Команда столкнулась с другими проблемами, такими как наблюдение за черной дырой через атмосферу Земли и турбулентным газом нашей галактики. Исследователи из EHT собрали десятки тысяч изображений и проанализировали их.
«Усредняя эти изображения вместе, мы можем выделить общие черты, появляющиеся на большинстве из них, и здесь четко выделяется яркое кольцо», — сказала Кэти Боуман из EHT из Калифорнийского технологического института, которая считает, что вычислительная мощность изображений помогает преодолеть эти препятствия.
Изображения Стрельца A* вместе с предыдущими изображениями черной дыры M87* дают ученым больше данных для изучения черных дыр. M87* находится намного дальше от Земли и более чем в 1000 раз больше, чем Стрелец A*, что дает ученым возможность сравнить их. Они могут более внимательно изучить, как газы ведут себя вокруг черных дыр, и понять, как ведет себя гравитация в экстремальных условиях, например, вблизи черных дыр.
Наблюдения также дают ученым возможность проверить теорию относительности Эйнштейна.
Оба изображения двух черных дыр выглядят одинаково, потому что они являются следствием гравитации. Согласно Эйнштейну, пространство-время — или ткань нашей Вселенной — трансформируется вокруг черных дыр точно так же, независимо от их массы, и может предсказать размер отбрасываемой тени. Изображения двух черных дыр, несмотря на различия в размерах, выглядят практически одинаково.
«Это то, что мы надеялись найти, учитывая предсказания общей теории относительности Эйнштейна, — сказал Ферьял Озель, ученый EHT из Аризонского университета, на пресс-конференции. «Именно благодаря этому факту мы можем использовать эти новые наблюдения, изображение [Стрельца А*] для выполнения одной из самых сильных проверок общей теории относительности на сегодняшний день».
Изображение черной дыры в центре нашей галактики — не последнее наблюдение, запланированное командой EHT. В марте 2022 года исследователи начали крупную наблюдательную кампанию, в ходе которой к массиву было добавлено больше телескопов, направленных на создание изображений горизонтов событий черных дыр с более высоким разрешением и даже фильмов.