Сверхмассивные чёрные дыры « FotoRelax
Чёрной дырой называют область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не может даже свет. Разросшиеся до гигантских размером чёрные дыры образуют ядра большинства галактик.
Сверхмассивная чёрная дыра — это чёрная дыра с массой около 105—1010 масс Солнца. По состоянию на 2014 год сверхмассивные чёрные дыры обнаружены в центре многих галактик, включая наш Млечный Путь.
1. Самая тяжёлая сверхмассивная чёрная дыра за пределами нашей галактики находится в галактике в гигантской эллиптической галактики NGC 4889 в созвездии Волосы Вероники. Её масса — около 21 млрд солнечных масс!
На этом снимке — галактика NGC 4889 находится в центре. Где-то там притаился тот самый гигант. (Фото NASA):
2. Общепринятой теории образования чёрных дыр такой массы ещё нет. Существует несколько гипотез, наиболее очевидной из которых является гипотеза, описывающая постепенное наращивание массы чёрной дыры путём гравитационного притяжения материи (обычно газа) из космического окружающего пространства. Трудность образования сверхмассивной чёрной дыры заключается в том, что достаточное для этого количество вещества должно быть сконцентрировано в относительно небольшом объёме.
Сверхмассивная чёрная дыра и её аккреционный диск в представлении художника. (Фото NASA):
3. Спиральная галактика NGC 4845 (тип Sa) в созвездии Дева, находящаяся на расстоянии 65 миллионов световых лет от Земли. В центре галактики находится сверхмассивная чёрная дыра с массой около 230 000 солнечных масс. (Фото NASA):
4. Космическая обсерватория Chandra (Chandra X-ray Observatory, NASA) не так давно предоставила доказательства о том, что многие сверхмассивные черные дыры вращаются с огромной скоростью. Измеренная скорость вращения одной из черных дыр — 3.5 трлн. миль/час — это примерно половина скорости света, а её невероятная гравитация тянет за собой окружающее пространство на много миллионов километров. (Фото NASA):
5. Спиральная галактика NGC 1097 в созвездии Печь. В центре галактики находится сверхмассивная черная дыра, которая в 100 миллионов раз тяжелее нашего Солнца. Она засасывает в себя любую материю в окру́ге. (Фото NASA):
6. Мощнейший квазар в галактике Маркарян 231 может получать энергию от двух расположенных в центре черных дыр, которые кружатся вокруг друг друга. Согласно подсчетам ученых, масса центральной черной дыры превышает солнечную массу в 150 миллионов раз, масса черной дыры-спутника больше солнечной в 4 миллиона раз. Этот динамический дуэт поглощает галактическую материю и вырабатывает огромное количество энергии, вызывающее сияние в центре галактики, способное затмить сияние миллиардов звезд.
Квазары — самые яркие источники во Вселенной, свет которых ярче чем сияние их галактик. Есть гипотеза, что квазары представляют собой ядра далеких галактик на стадии необычно высокой активности. Квазара в центре галактики Маркарян 231 — это самый близкий к нам подобный объект и проявляет себя как компактный радиоисточник. Ученые оценивают его возраст всего в миллион лет. (Фото NASA):
7. Гигантская эллиптическая галактика M60 и спиральная галактика NGC 4647 выглядят очень странной парой. Они обе находятся в созвездии Дева. Яркая M60, находящаяся на расстоянии около 54 миллионов световых лет от нас, имеет простую форму яйца, которая создаётся беспорядочно роящимися старыми звёздами. NGC 4647 (вверху справа), напротив, состоит из молодых голубых звёзд, газа и пыли, которые расположены в закрученных рукавах плоского вращающегося диска.
В центре М60 находится сверхмассивная черная дыра, имеющая 4,5 млрд солнечных масс. (Фото NASA):
8. Галактика 4C+29.30, расположенная на расстоянии 850 миллионов световых лет от Земли. В центре находится сверхмассивная чёрная дыра. Ёе масса в 100 миллионов раз больше массы нашего Солнца. (Фото NASA):
9. Астрономы долгое время искали подтверждение того, что Стрелец А — наша сверхмассивная черная дыра в центре Млечного пути, является источником струи плазмы. Наконец, они нашли его, — об этом говорят новые результаты, полученные рентгеновской обсерваторией Chandra (Чандра) и радиотелескопом VLA. Эта струя или джет образуется за счет поглощения вещества сверхмассивной черной дырой и ее существование давно предсказывалось теоретиками. (Фото NASA):
10. Используя самые качественные рентгеновские снимки, астрономы нашли первый очевидный факт того, что массивные черные дыры были схожи в Ранней Вселенной. Исследования и наблюдения отдаленных галактик показали, что они все обладают схожими супермассивными черными дырами. В Ранней Вселенной было найдено по меньшей мере 30 миллионов супермассивных схожих черных дыр. Это в 10 000 раз больше, чем предполагалось ранее.
На рисунке художника изображена растущая супермассивная черная дыра. (Фото NASA):
11. Спиральная галактика NGC 4945 с перемычкой (SBc) в созвездии Центавр. Она достаточно похожа на нашу Галактику, однако рентгеновские наблюдения показывают наличие ядра, вероятно, содержащего активную сверхмассивную чёрную дыру. (Фото NASA):
12. Скопление PKS 0745-19. Черная дыра, находящаяся в центре, является одной из 18 крупнейших известных черных дыр во Вселенной. (Фото NASA):
13. Мощный поток частиц из сверхмассивной черной дыры, ударивший по расположенной рядом галактике. Астрономы наблюдали столкновения галактик и раньше, но такой «космический выстрел» зафиксирован впервые. «Инцидент» произошел в звездной системе, расположенной на расстоянии 1,4 млрд. световых лет от Земли, где в настоящее время идет процесс слияния двух галактик. «Черная дыра» большей из двух галактик, которую астрономы сравнивают со «Звездой смерти» из киноэпопеи «Звездные войны», выбросила мощный поток заряженных частиц, который угодил прямо в галактику, находящуюся по соседству. (Фото NASA):
14. Найдена самая молодая чёрная дыра. Прародительницей новичка стала сверхновая, вспыхнувшая всего 31 год назад. (Фото Chandra X-ray Observatory Center):
15. Художественное изображение черной дыры, поглощающей космическое пространство. Со времени теоретического предсказания чёрных дыр оставался открытым вопрос об их существовании, так как наличие решения типа «чёрная дыра» ещё не гарантирует, что существуют механизмы образования подобных объектов во Вселенной. (Фото NASA):
16. Вспышки на черной дыре в спиральной галактике M83 (известна также под названием Южная Вертушка), полученные с помощью космической рентгеновской обсерватории НАСА «Чандра». Южная Вертушка находится на расстоянии приблизительно 15 миллионов световых лет от нас. (Фото NASA):
17. Спиральная галактика NGC 4639 с перемычкой в созвездии Дева. NGC 4639 скрывает массивную черную дыру, которая поглощает космический газ и пыль. (Фото NASA):
18. Галактика M 77 в созвездии Кит. В центре неё — сверхмассивная черная дыра. (Фото NASA):
19. Художники изобразили черную дыру нашей Галактики – Стрелец A*. Это объект огромной массы. По анализу элементов орбит вначале было определено, что вес объекта составляет 2.6 млн солнечных масс, причем эта масса заключена в объёме не более 17 световых часов (120 а. e.) в диаметре. (Фото NASA):
20. Заглянуть в жерло чёрной дыры. Получить уникальное изображение жерла черной дыры и редких явлений в ее окрестностях удалось астрономам японского аэрокосмического агентства ДЖАКСА с помощью инфракрасной космической лаборатории NASA WISE. Объектом наблюдения WISE стала черная дыра в 6 раз превышающая массу солнца и значащаяся в каталогах под названием GX 339-4. Рядом с GX 339-4, находящейся на расстоянии более 20 тыс. световых лет от Земли, обращается звезда, вещество которой затягивается в черную дыру под воздействием ее чудовищного гравитационного поля, которое в 30 тыс. раз сильнее, чем на поверхности нашей планеты. При этом часть данного вещества выбрасывается от черной дыры в обратном направлении, образуя струи частиц, движущихся на околосветовых скоростях. (Фото NASA):
21. Галактика NGC 3081 в созвездии Гидра. Находится на расстоянии около 86 миллионов световых лет от Солнечной системы. Как считают ученые, в центре NGC 3081 находится сверхмассивная чёрная дыра. (Фото NASA):
22. Спит и видит сны. Почти десять лет назад космическая рентгеновская обсерватория НАСА «Чандра» зафиксировала признаки того, что, по-видимому, является черной дырой, которая поглощает газ прямо в центре ближайшей галактики Скульптор. И вот в 2013 году космический телескоп НАСА NuSTAR, который регистрирует жесткое рентгеновское излучение, бросает беглый взгляд в том же направлении и обнаруживает мирно спящую черную дыру (за последние 10 лет перешла в неактивное состояние).
Масса спящей черной дыры примерно в 5 миллионов раз больше массы нашего Солнца. Черная дыра находится в центре галактики Скульптор, известной также как NGC 253. (Фото NASA):
23. Плазма, выбрасываемая сверхмассивными черными дырами в центрах галактик может переносить огромное количество энергии на гигантские расстояния. Область 3C353 в свете рентгеновских лучей телескопов Чандра и Very Large Array окружена плазмой, выброшенной одной из черных дыр. На фоне гигантских «перьев» излучения галактики выглядят крошечными точками в центре. (Фото NASA):
24. Так по мнению художника может выглядеть сверхмассивная черная дыра с массой от нескольких миллионов до миллиардов раз больше массы нашего Солнца. Трудность образования сверхмассивной чёрной дыры заключается в том, что достаточное для этого количество вещества должно быть сконцентрировано в относительно небольшом объёме. (Фото NASA):
fotorelax.ru
почему с ним все так носятся?
Начнём с начала: что вообще представляет собой чёрная дыра? Согласно определению, это физическое тело, обладающее достаточно сильной гравитацией, чтобы удерживать любые приблизившиеся к нему объекты, включая даже свет. В терминах классической механики можно сказать, что для чёрной дыры вторая космическая скорость (то есть скорость, достаточная для того, чтобы движущийся объект смог улететь от данного небесного тела) равна скорости света. А так как быстрее света во Вселенной не движется вообще ничего, то улететь из чёрной дыры принципиально невозможно.В целом, существование чёрных дыр было предсказано ещё 100 лет назад: к выводу о возможности существования таких объектов пришёл Карл Шварцшильд, решая гравитационные уравнения Эйнштейна. Впоследствии учёные неплохо описали закономерности существования таких объектов, разобрались, в каких условиях они могут возникать и тому подобное. Чёрные дыры стали такой «привычной» составляющей нашей картины мира, что в их существовании уже почти никто не сомневался: слишком уж хорошо предположение об их существовании описывало многие наблюдаемые процессы.
Однако между «могут существовать» (даже «должны существовать») и «существуют» есть большая логическая разница. Для того, чтобы уверенно заявлять о существовании объекта, его сначала надо пронаблюдать. А вдруг окажется, что на самом деле то, что мы считаем чёрными дырами в шварцшильдовском понимании – на самом деле некие совершенно иные объекты?
.
Но пронаблюдать чёрную дыру по объективным причинам сложновато: как увидеть то, что не испускает свет?
До сих пор чёрные дыры обнаруживали по их влиянию на другие тела – например, находящиеся достаточно близко к ним звёзды. Под действием гравитации чёрных дыр эти звёзды начинают двигаться иначе, и мы можем заметить такие искажения, оценить массу объекта, который их вызывает и то, где примерно он находится. И если в этом месте нет звёзд или других объектов, видимых в телескоп, то мы предполагаем, что там находится чёрная дыра. Но так ли это на самом деле? Со 100% уверенностью мы этого утверждать не могли. Чтобы снять неопределённость, было бы всё-таки очень желательно как-то пронаблюдать чёрную дыру, что называется вживую. Но как это сделать? Одна хитрость тут всё-таки была.
Да, чёрная дыра не излучает свет. Но иногда она становится причиной процессов, всё-таки сопровождающихся излучением. Одним из таких процессов является аккреция, то есть поглощение чёрной дырой вещества из окружающего пространства.
Дело в том, что всё во Вселенной куда-то движется, и более того: всё или почти всё вокруг чего-нибудь да вращается. Именно поэтому вещество падает на чёрную дыру (да и на любой другой гравитирующий объект) не прямо, а по спирали. В результате вокруг центра притяжения образуется нечто вроде водоворота из вещества, похожего на тот, который мы видим, выпуская воду из ванной (к слову, сходство это далеко не только внешнее). Этот водоворот, или, скорее, «веществоворот» астрономы называют аккреционным диском.
Чем ближе к гравитирующему центру (в нашем случае, к чёрной дыре) тем быстрее вращается вещество в водовороте. Между внутренними, более быстро вращающимися слоями, и более медленными внешними возникает что-то вроде вязкого трения. Как и при любом трении, это трение поглощает часть кинетической энергии движения вещества и переводит его в теплоту. Аккреционный диск начинает нагреваться, а если процессы идут достаточно интенсивно, то и светиться. А если нечто светится, то мы – в теории – можем это пронаблюдать.То есть, идея заключалась в том, чтобы попытаться увидеть аккреционный диск вокруг чёрной дыры – а сама дыра будет выглядеть тёмным пятном на фоне этого диска. Стоит оговориться, что речь идёт не о свете в бытовом понимании этого слова, а о радиоволнах, имеющих ту же электромагнитную природу, что и видимый свет, но обладающих куда большей длиной волны. Благодаря этому радиоволны куда лучше распространяются в космосе: их не поглощают, к примеру, пылевые облака, непрозрачные для видимого света. Именно поэтому основным инструментом современной астрономии являются телескопы, работающие не с видимым светом, а с радиоволнами. В 99% случаев когда современный физик говорит «телескоп», он имеет в виду именно радиотелескоп. Так что в принципе средства «увидеть» аккреционный диск и чёрную дыру на его фоне у нас есть.
Однако это проще сказать, чем сделать.
Во-вторых, аккреционные диски хотя и светятся, но достаточно тускло – куда менее ярко, чем, к примеру, звёзды. Во-вторых, чёрные дыры, как мы уже говорили выше, достаточно редкое явление во Вселенной, и далеко не все из них в настоящий момент находятся в фазе активного поглощения вещества, сопровождающейся образованием аккреционного диска. В-третьих, чёрные дыры, как мы уже говорили выше, это достаточно маленькие объекты: чёрная дыра массой в 5-6 масс Солнца будет иметь размер всего в несколько десятков километров, т.е. будет примерно в 100 раз меньше Земли.
Все эти проблемы не позволяли получить изображение чёрной дыры. Но учёные работали над этим.
А чтобы дополнительно упростить себе задачу, решено было «фотографировать» не абы какие чёрные дыры, а самые крупные из них – так называемые сверхмассивные чёрные дыры, которые, согласно современным представлениям, находящиеся в центре всех или почти всех спиральных и эллиптических галактик. Есть такая чёрная дыра и в центре нашей галактики Млечный путь.
Слово «сверхмассивная» не вполне характеризует объекты, о которых идёт речь. Если обычные чёрные дыры, по всей видимости, имеют массу в несколько десятков масс Солнца, то сверхмассивные «чёрные сердца» галактик весят как миллионы или даже миллиарды (!) Солнц. К примеру, объект Стрелец А*, который, вероятно, является центром нашей галактики, весит около 4 миллионов солнечных масс. И это не предел: в центре галактики NGC 4889 в созвездии Волосы Вероники расположена чёрная дыра, масса которой, по всей видимости, составляет около 20 миллиардов (!) масс Солнца. Однако и эти космические чудовища имеют достаточно небольшие размеры: к примеру, Стрелец А*, по всей видимости, имеет радиус около 12 миллионов километров, то есть по размеру он всего-то в 20 раз больше Солнца. А расстояние до него составляет 25 тысяч световых лет. Рассмотреть такой «маленький» объект с такого колоссального расстояния практически невозможно: к примеру, видимые с Земли размеры того же Стрельца А* оказываются примерно в 20-30 миллионов раз меньше видимых размеров Луны. Наши телескопы попросту не обладают достаточной разрешающей способностью, чтобы сделать «фото» такого крошечного участка неба. Для этого нужен телескоп с «тарелкой» размером с Землю.
Конечно, строить подобный аппарат никто бы не стал. Вместо этого пошли по другому пути: использовали одновременно множество радиотелескопов, расположенных в разных концах земного шара, а затем с помощью специального алгоритма совместили полученную с них информацию. «Союз» астрономических лабораторий получил название коллаборации EHT.
Казалось бы, логично было выбрать в качестве «фотомодели» для первой фото сверхмассивной чёрной дыры именно дыру в центре нашей галактики. К сожалению, это было невозможно: нам ведь нужна не абы какая чёрная дыра, а та, которая находится в фазе активного поглощения вещества. «Наш» Стрелец А* же, к сожалению, в настоящий момент пассивен, хотя был активен в прошлом и, вероятно, может активизироваться в будущем – скажем, через пару десятков миллионов лет. Но мы же не готовы ждать, пока это случится?
Именно поэтому астрономы выбрали другой объект: самую крупную из ближайших к нам активных сверхмассивных чёрных дыр – центр галактики М87 (NGC 4486), расположенной на расстоянии в 53 миллиона световых лет. Масса данной чёрной дыры по оценкам составляет порядка 4 миллиардов масс Солнца, а кроме того, она весьма активна!
Кстати, как определить, активна ли данная чёрная дыра и есть ли у неё аккреционный диск, если «посмотреть» на неё мы не можем? Способ есть.
Ещё в 1918 году учёные обнаружили, что из центров некоторых галактик вырываются гигантские струи раскалённого газа (плазмы). Долгое время происхождение этих объектов (джетов, или релятивистских струй) оставалось загадкой. Более того, во многом то, как они образуются, остаётся загадкой и сейчас: изучение джетов является одним из наиболее актуальных направлений астрофизики наших дней. Однако физики предполагают, что джеты порождаются именно сверхмассивными чёрными дырами, и именно в моменты активного поглощения вещества из аккреционного диска. Проще говоря, если мы видим джет, исходящий из центра какой-то галактики, то мы можем предположить, что у тамошней чёрной дыры мы найдём и аккреционный диск.
Сама «фотосессия» происходила ещё в 2017 году. Результатом её стали «фотографии» объёмом в миллион гигабайт, над совмещением которых в одну картинку работали суперкомпьютеры всё это время. И вот – результат: одна из самых дорогих фотографий в истории человечества, стоимость которой составляет порядка 20 миллионов долларов США.Что же нам это дало? На самом деле, очень многое.
Первое и самое главное: чёрная дыра на фото выглядит именно так, как мы и ожидали. Мы видим оранжевое пятно аккреционного диска, в центре которого виден тёмный круг – это, собственно, сама чёрная дыра. Присмотревшись повнимательнее, мы можем также увидеть линии струй-джетов. То есть, объект, выглядящий как чёрная дыра, располагается там, где мы ожидали найти чёрную дыру и при этом ведёт себя именно так, как положено вести себя чёрной дыре, предсказанной Шварцшильдом ещё 100 лет тому назад. Чёрные дыры – реальность. Теперь мы можем это утверждать.
Заодно это ещё раз подтверждает правильность наших представлений об устройстве окружающего мира – в частности, теории относительности Эйнштейна. Впрочем, в её истинности по большому счёту и так никто не сомневался, но ещё одно доказательство не помешает.
Узнали ли мы нечто новое? Скорее нет, чем да. Однако это свойство современного этапа развития физики: теоретические выкладки позволяют предсказать и даже описать многие явления задолго до того, как экспериментаторы создают устройства, способные их зафиксировать. Практика всегда догоняет теорию. Сегодня ей удалось «взять» очередную дистанцию. Так и работает современная физика.
Во-вторых, мы подтвердили нашу гипотезу о том, что именно сверхмассивные чёрные дыры являются ядрами галактик – а значит, вероятно, и нашей галактики тоже.
В-третьих, мы получили новый мощный инструмент изучения окружающего мира, с помощью которого мы сможем рассмотреть повнимательнее не только чёрные дыры, но и другие неразличимые для нас ранее объекты. Уже сегодня говорят о том, что успех коллаборации EHT сподвигнет и другие астрономические лаборатории присоединиться к проекту, что позволит увеличить возможности проекта и дать его членам возможность рассмотреть поближе и другие малоизвестные объекты во Вселенной.
Ну и потом: разве не прикольно посмотреть на фотографию одного из самых удивительных объектов в нашей Вселенной, свет от которого шёл к нам 55 миллионов лет?
yuritkachevnk.org.ua
Как выглядит черная дыра? Новое удивительное изображение
Наука Астрономы впервые опубликовали гипотетические изображения черной дыры и сообщили, что, по их представлениям, этот загадочный космический объект должен выглядеть именно так. Однако следует признать, что никто из них никогда не сможет проверить свою теорию на практике.
Читайте также: Учёные представили самое первое изображение чёрной дыры (2019)
Черные дыры в визуальном смысле не оправдывают в полной мере свое название — эти объекты на самом деле невидимы, так как даже свет, попавший в них, не может избежать их гравитационного поля.
Однако ученые полагают, что границы черной дыры, то есть точка невозврата, которая называется горизонт событий, должна быть видимой из-за радиации, излучаемой материалом, который поглощается.
На 221-й встрече Американского Астрономического Общества ученые из Университета Калифорнии в Беркли представили изображение, сделанное с помощью компьютера, сообщив, что именно так должна выглядеть черная дыра:
Черная дыра Млечного пути (фото)
Изображение черной дыры Млечного пути, представленное Айманом Бином Камруддином из Калифорнийского Университета
Как видно на картинке, реальная черная дыра с границами имеет форму полумесяца, а вовсе не бесформенного объекта или просто черного шара, как многие изображали ее ранее.
Окружающая черную дыру среда имеет довольно интересную физику и излучает свечение, сказали астрономы. Технически мы не видим саму черную дыру, но можем представить, как выглядит горизонт событий.
Это изображение не просто догадки астрономов и их богатое воображение. Картинку создали на основе модели, которую ученые используют для интерпретации изображений, созданных с помощью нового оборудования, которое сегодня находится в процессе разработки.
Представления художников о черной дыре обычно весьма примитивны
Новый проект под названием Телескоп «Горизонт Событий» будет собирать данные по всемирной сети, полученные радио телескопами из разных уголков света, чтобы затем можно было изобразить объекты, которые являются слишком крошечными, чтобы их можно было увидеть, или вообще не доступны глазу человека.
Новый телескоп уже сделал ряд предварительных измерений и собрал первые данные относительно черной дыры в центре нашей галактики Млечного пути, известной как Стрелец A.
Исследователи проверили полученные данные с помощью разных моделей и пришли к выводу, что черная дыра, вернее, то, что ее окружает, имеет форму полумесяца, а не чего-то другого. Это форма отражает «пончикообразный» диск из материала, который вращается вокруг черной дыры и в одном месте засасывается в нее.
Газ вращается вокруг черной дыры, а сторона, которая направлена в сторону наблюдателей с Земли, будет казаться ярче с силу особых космических процессов. Другая сторона при этом будет более темной. В центре полумесяца находится темный круг, который представляет собой саму черную дыру.
Центр Млечного пути с черной дырой Стрелец А. Снимок сделан с помощью космического телескопа «Чандра» НАСА
Первые изображения черной дыры Стрельца А, по мнению астрономов, помогут им определить массу этого объекта, который находится в центре нашей галактики, а также проверить некоторые аспекты общей теории относительности, которые остаются под сомнением.
Автор снимка А. Б. Камруддин считает, что получить изображение черной дыры – уже удивительное событие, если учесть, что этого никто никогда не видел.
Другие уникальные изображения космических объектов и черных дыр
Многие космические объекты с помощью современной техники можно заснять на фото. Эти снимки и изображения представляют большую ценность для астрономов, которые с их помощью делают многие открытие. Предлагаем вам познакомиться с самыми любопытными снимками, сделанными с помощью телескопов за последние пару десятков лет.
Астрономы опубликовали снимки очень далеких уголков космоса, сделанные с помощью космического телескопа НАСА «Спицер». На снимках изображены очень далекие объекты, в том числе супермассивные черные дыры, вернее не сами дыры, а окружающий их материал.
Рентгеновское излучение, исходящее из нагретого материала, падающего в черную дыру
Следы черной дыры во Вселенной
Яркий «зигзаг» справа — вовсе не работа художника-авангардиста, а подпись супермассивной черной дыры в центре галактики М84, полученная с помощью спектрографа космического телескопа. Эта подпись представляет собой движение газа, пойманного гравитационными силами черной дыры. Слева показано изображение центра галактики, где предположительно «обитает» черная дыра.
Ядро галактики М84, снятое космическим телескопом НАСА «Хаббл»
Черная дыра в космосе
Гравитационные силы предполагаемой черной дыры образуют диск, похожий на тарелку для игры во фрисби, который состоит из холодного газа и находится в центре галактики. Позже наблюдения с помощью «Хаббла» подтвердили существование огромных черных дыр, которые поглощают все вокруг, даже свет.
Кольцо вокруг предполагаемой черной дыры галактики NGC 4261
Звездное скопление с черной дырой
На этом снимке видно звездное скопление G1, крупный шар из света, который состоит из не менее 300 тысяч старых звезд. Этот объект также часто называют скоплением Андромеды, так как оно находится в галактике Андромеда, ближайшей спиральной галактике от Млечного пути.
Шаровое звездное скопление в соседней галактике. Снимок сделан с помощью космического телескопа «Хаббл» в 1996 году
Большая черная дыра
Гигантская черная дыра может «выпускать» огромные пузыри горячего газа в космическое пространство. По крайней мере, такое странное свойство замечено у черной дыры в центре галактики NGC 4438. Эта галактика относится к группе пекулярных галактик, то есть галактик, имеющих неправильную форму. Она расположена в районе созвездия Девы и находится в 50 миллионах лет от нас. Пузыри на самом деле представляют собой диск из материала, поглощаемого черной дырой.
Черная дыра, «надувающая» невероятно горячие пузыри газа, которые являются следствием больших аппетитов черной дыры. Пузырь имеет диаметр около 800 световых лет
Эллиптическая галактика с массивной черной дырой
Этот снимок изображает центральную часть эллиптической галактики М87 с сопутствующей ей струей. Увеличение яркости галактики к центру, что можно заметить на изображении, говорит о том, что звезды сконцентрированы в районе ядра и удерживаются там гравитационным полем массивной черной дыры. Плазменная струя, которую также видно на снимке и источником которой является горячий газовый диск вокруг черной дыры, имеет длину около 5 тысяч световых лет.
Фото телескопа НАСА, сделанное 1 июня 1991 года, на котором изображен центр галактики М87 со струей
Звездное скопление с умирающей звездой
Расположенное на расстоянии около 40 тысяч световых лет от Земли в районе созвездия Пегас скопление М15 является одним из 150 известных шаровых звездных скоплений, которые образуют гигантские светящиеся кольца и окружают нашу галактику Млечный путь. Все эти скопления содержат сотни тысяч древних звезд. Если бы мы жили где-то в центре этого скопления, наше небо сияло бы тысячами звезд, которые горели бы и днем, и ночью.
Звездное скопление М15 с умирающей звездой в центре. Снимок телескопа «Хаббл», который показывает скопление в реальных цветах
Перевод: Денисова Н. Ю.
www.infoniac.ru
Как выглядит черная дыра? Новое удивительное изображение
Астрономы впервые опубликовали гипотетические изображения черной дыры и сообщили, что, по их представлениям, этот загадочный космический объект должен выглядеть именно так. Однако следует признать, что никто из них никогда не сможет проверить свою теорию на практике.
Черные дыры в визуальном смысле не оправдывают в полной мере свое название — эти объекты на самом деле невидимы, так как даже свет, попавший в них, не может избежать их гравитационного поля.
Однако ученые полагают, что границы черной дыры, то есть точка невозврата, которая называется горизонт событий, должна быть видимой из-за радиации, излучаемой материалом, который поглощается.
На 221-й встрече Американского Астрономического Общества ученые из Университета Калифорнии в Беркли представили изображение, сделанное с помощью компьютера, сообщив, что именно так должна выглядеть черная дыра:
Черная дыра Млечного пути (фото)
Изображение черной дыры Млечного пути, представленное Айманом Бином Камруддином из Калифорнийского Университета
Как видно на картинке, реальная черная дыра с границами имеет форму полумесяца, а вовсе не бесформенного объекта или просто черного шара, как многие изображали ее ранее.
Окружающая черную дыру среда имеет довольно интересную физику и излучает свечение, сказали астрономы. Технически мы не видим саму черную дыру, но можем представить, как выглядит горизонт событий.
Это изображение не просто догадки астрономов и их богатое воображение. Картинку создали на основе модели, которую ученые используют для интерпретации изображений, созданных с помощью нового оборудования, которое сегодня находится в процессе разработки.
Представления художников о черной дыре обычно весьма примитивны
Новый проект под названием Телескоп «Горизонт Событий» будет собирать данные по всемирной сети, полученные радио телескопами из разных уголков света, чтобы затем можно было изобразить объекты, которые являются слишком крошечными, чтобы их можно было увидеть, или вообще не доступны глазу человека.
Новый телескоп уже сделал ряд предварительных измерений и собрал первые данные относительно черной дыры в центре нашей галактики Млечного пути, известной как Стрелец A.
Исследователи проверили полученные данные с помощью разных моделей и пришли к выводу, что черная дыра, вернее, то, что ее окружает, имеет форму полумесяца, а не чего-то другого. Это форма отражает «пончикообразный» диск из материала, который вращается вокруг черной дыры и в одном месте засасывается в нее.
Газ вращается вокруг черной дыры, а сторона, которая направлена в сторону наблюдателей с Земли, будет казаться ярче с силу особых космических процессов. Другая сторона при этом будет более темной. В центре полумесяца находится темный круг, который представляет собой саму черную дыру.
Центр Млечного пути с черной дырой Стрелец А. Снимок сделан с помощью космического телескопа «Чандра» НАСА
Первые изображения черной дыры Стрельца А, по мнению астрономов, помогут им определить массу этого объекта, который находится в центре нашей галактики, а также проверить некоторые аспекты общей теории относительности, которые остаются под сомнением.
Автор снимка А. Б. Камруддин считает, что получить изображение черной дыры – уже удивительное событие, если учесть, что этого никто никогда не видел.
Другие уникальные изображения космических объектов и черных дыр
Многие космические объекты с помощью современной техники можно заснять на фото. Эти снимки и изображения представляют большую ценность для астрономов, которые с их помощью делают многие открытие. Предлагаем вам познакомиться с самыми любопытными снимками, сделанными с помощью телескопов за последние пару десятков лет.
Астрономы опубликовали снимки очень далеких уголков космоса, сделанные с помощью космического телескопа НАСА «Спицер». На снимках изображены очень далекие объекты, в том числе супермассивные черные дыры, вернее не сами дыры, а окружающий их материал.
Рентгеновское излучение, исходящее из нагретого материала, падающего в черную дыру
Следы черной дыры во Вселенной
Яркий «зигзаг» справа — вовсе не работа художника-авангардиста, а подпись супермассивной черной дыры в центре галактики М84, полученная с помощью спектрографа космического телескопа. Эта подпись представляет собой движение газа, пойманного гравитационными силами черной дыры. Слева показано изображение центра галактики, где предположительно «обитает» черная дыра.
Ядро галактики М84, снятое космическим телескопом НАСА «Хаббл»
Черная дыра в космосе
Гравитационные силы предполагаемой черной дыры образуют диск, похожий на тарелку для игры во фрисби, который состоит из холодного газа и находится в центре галактики. Позже наблюдения с помощью «Хаббла» подтвердили существование огромных черных дыр, которые поглощают все вокруг, даже свет.
Кольцо вокруг предполагаемой черной дыры галактики NGC 4261
Звездное скопление с черной дырой
На этом снимке видно звездное скопление G1, крупный шар из света, который состоит из не менее 300 тысяч старых звезд. Этот объект также часто называют скоплением Андромеды, так как оно находится в галактике Андромеда, ближайшей спиральной галактике от Млечного пути.
Шаровое звездное скопление в соседней галактике. Снимок сделан с помощью космического телескопа «Хаббл» в 1996 году
Большая черная дыра
Гигантская черная дыра может «выпускать» огромные пузыри горячего газа в космическое пространство. По крайней мере, такое странное свойство замечено у черной дыры в центре галактики NGC 4438. Эта галактика относится к группе пекулярных галактик, то есть галактик, имеющих неправильную форму. Она расположена в районе созвездия Девы и находится в 50 миллионах лет от нас. Пузыри на самом деле представляют собой диск из материала, поглощаемого черной дырой.
Черная дыра, «надувающая» невероятно горячие пузыри газа, которые являются следствием больших аппетитов черной дыры. Пузырь имеет диаметр около 800 световых лет
Эллиптическая галактика с массивной черной дырой
Этот снимок изображает центральную часть эллиптической галактики М87 с сопутствующей ей струей. Увеличение яркости галактики к центру, что можно заметить на изображении, говорит о том, что звезды сконцентрированы в районе ядра и удерживаются там гравитационным полем массивной черной дыры. Плазменная струя, которую также видно на снимке и источником которой является горячий газовый диск вокруг черной дыры, имеет длину около 5 тысяч световых лет.
Фото телескопа НАСА, сделанное 1 июня 1991 года, на котором изображен центр галактики М87 со струей
Звездное скопление с умирающей звездой
Расположенное на расстоянии около 40 тысяч световых лет от Земли в районе созвездия Пегас скопление М15 является одним из 150 известных шаровых звездных скоплений, которые образуют гигантские светящиеся кольца и окружают нашу галактику Млечный путь. Все эти скопления содержат сотни тысяч древних звезд. Если бы мы жили где-то в центре этого скопления, наше небо сияло бы тысячами звезд, которые горели бы и днем, и ночью.
Звездное скопление М15 с умирающей звездой в центре. Снимок телескопа «Хаббл», который показывает скопление в реальных цветах
Источникp-i-f.livejournal.com
Черная дыра! Факты! (17 фото)
На днях Стивен Хокинг всколыхнул научную общественность, заявив, что чёрных дыр не существует. Вернее, они представляют собой совсем не то, что считалось ранее.
По мнению исследователя (которое изложено в работе «Сохранение информации и прогнозы погоды для черных дыр»), то, что мы называем чёрными дырами, может существовать без так называемого «горизонта событий», за который вырваться уже ничто не может. Хокинг считает, что чёрные дыры удерживают свет и информацию только какое-то время, а потом «выплёвывают» обратно в космос, правда, в изрядно искажённом виде.
Пока научное сообщество переваривает новую теорию, мы решили напомнить нашему читателю то, что считалось «фактами о чёрных дырах» до сих пор. Итак, до сих пор считалось, что:
Свое название чёрные дыры получили потому, что всасывают свет, который касается ее границ, и не отражают его
Формируясь в момент, когда достаточно сжатая масса вещества деформирует пространство и время, черная дыра имеет определенную поверхность, называемую «горизонтом событий», знаменующую собой точку невозврата.
Черные дыры влияют на течение времени
Близко к уровню моря часы идут медленнее, чем на космической станции, а вблизи черных дыр и того медленнее. Это каким-то образом связано с силой тяжести.
Ближайшая черная дыра находится примерно в 1600 световых лет от нас
Наша галактика усеяна черными дырами, однако ближайшая из тех, что теоретически способны уничтожить нашу скромную планету, находится далеко за пределами нашей Солнечной системы.
Огромная черная дыра находится в центре галактики Млечный Путь
Она расположена на расстоянии 30 тысяч световых лет от Земли, а её размеры более чем в 30 миллионов раз превышают размеры нашего Солнца.
Черные дыры, в конце концов, испаряются
Считается, что ничто не может вырваться из черной дыры. Единственное исключение из этого правила – радиация. По мнению некоторых ученых, по мере того, как черные дыры излучают радиацию, они теряют массу. В результате этого процесса черная дыра может и вовсе исчезнуть.
Черные дыры имеют форму не воронки, а сферы
В большинстве учебников вы увидите черные дыры, которые выглядят, как воронки. Это происходит потому, что они проиллюстрированы с точки зрения гравитационного колодца. В действительности они больше похожи на сферу.
Вблизи черной дыры всё искажается
Черные дыры обладают способностью искажать пространство, и, поскольку они вращаются, то искажение усиливается по мере вращения.
Черная дыра может убить ужасным образом
Хотя это кажется очевидным, что черная дыра несовместима с жизнью, большинство людей думают, что там их бы просто раздавило. Не обязательно. Вас, скорее всего, растянуло бы до смерти, потому что часть вашего тела, первой достигшая «горизонта событий» оказалась бы под значительно большим влиянием силы тяжести.
Черные дыры не всегда черные
Хотя они известны своей чернотой, как мы уже говорили ранее, они на самом деле излучают электромагнитные волны.
Черные дыры способны не только разрушать
Конечно, в большинстве случаев, так и есть. Однако существуют многочисленные теории, исследования и предположения о том, что черные дыры действительно могут быть приспособлены для получения энергии и для космических путешествий.
Открытие черных дыр принадлежит не Альберту Эйнштейну
Альберт Эйнштейн только возродил теорию черных дыр в 1916 году. Задолго до того, в 1783 году, ученый по имени Джон Митчелл первым разработал эту теорию. Это произошло после того, как он задался вопросом, может ли гравитация стать настолько сильной, что даже легкие частицы не могли бы избежать ее.
Черные дыры гудят
Хотя вакуум в космосе на самом деле не передает звуковых волн, если слушать с помощью специальных инструментов, то можно услышать звуки атмосферных помех. Когда черная дыра затягивает что-то внутрь, ее горизонт событий ускоряет частицы, вплоть до скорости света, и они производят гул.
Черные дыры могут генерировать элементы, необходимые для зарождения жизни
Исследователи считают, что черные дыры создают элементы по мере своего распада на субатомные частицы. Эти частицы способны создавать элементы тяжелее гелия, такие как железо и углерод, а также многие другие, необходимые для формирования жизни.
Черные дыры не только «проглатывают», но и «выплевывают»
Черные дыры известны тем, что всасывают все, что оказывается вблизи их горизонта событий. После того, как что-то попадает в черную дыру, оно сдавливается с такой чудовищной силой, что отдельные компоненты сжимаются и в конечном счете распадаются на субатомные частицы. Некоторые ученые предполагают, что эта материя затем выбрасывается из того, что называют «белой дырой».
Любая материя может стать черной дырой
С технической точки зрения, черными дырами могут становиться не только звезды. Если бы ключи от вашей машины уменьшились до бесконечно малой точки, сохранив при этом свою массу, то их плотность достигла бы астрономического уровня, и сила их тяжести увеличилась бы до невероятности.
Законы физики теряют силу в центре черной дыры
Согласно теориям, вещество внутри черной дыры сжимается до бесконечной плотности, а пространство и время перестают существовать. Когда это происходит, законы физики перестают действовать, просто потому, что человеческий разум не способен вообразить предмет, имеющий нулевой объем и бесконечную плотность.
Черные дыры определяют количество звезд
По мнению некоторых ученых, число звезд во Вселенной ограничено количеством черных дыр. Это связано с тем, как они влияют на газовые облака и образование элементов в тех частях Вселенной, где рождаются новые звезды.
nlo-mir.ru
Невероятные фотографии, на которых изображены космические черные дыры
Черные дыры – это одни из самых могущественных и загадочных объектов во Вселенной. Они формируются после разрушения звезды.
Nasa составили ряд поразительных снимков предполагаемых черных дыр в просторах космоса.
Вселенская тайна
Перед вами фото ближайшей галактики Центавр А, сделанный Chandra X-Ray Observatory. Здесь показано влияние сверхмассивной черной дыры в пределах галактики.
Зарождающаяся пятнистая черная дыра
Недавно Nasa было объявлено, что в соседней галактике из взорвавшейся звезды зарождается черная дыра. По сообщению Discovery News эта дыра располагается в галактике M-100, находящейся на расстоянии в 50 миллионов лет от Земли.
Двойные черные дыры
Вот еще один очень интересный фотоснимок от Chandra Observatory, показывающий галактику M82. Nasa полагает, что изображенное может быть отправными точками для двух сверхмассивных черных дыр. Исследователи предполагают, что образование черных дыр начнется, когда звезды исчерпают свои ресурсы и сгорят. Они будут раздавлены собственным гравитационным весом.
Голова к голове
Ученые связывают существование черных дыр с теорией относительности Эйнштейна. Специалисты используют Эйнштейновское понимание гравитации для определения громадной силы притяжения черной дыры. На представленной фотографии информация от Chandra X-Ray Observatory совпадает со снимками, полученными с космического телескопа Hubble. Nasa считает, что эти две черные дыры движутся по спирали навстречу друг другу на протяжении 30 лет, а со временем они могут стать одной большой черной дырой.
Космический прожектор
Это мощнейшая черная дыра в космической галактике M87. Субатомные частицы, движущиеся практически со скоростью света, указывают на то, что в центре этой галактики находится сверхмассивная черная дыра. Считают, что она «поглотила» материю, равную 2-м миллионам наших солнц.
Эффект рогатки
Nasa полагает, что на этом снимке засвидетельствовано то, как две сверхмассивные черные дыры, столкнувшись между собой, формируют систему. Или же это так называемый «эффект рогатки», в результате чего система формируется из 3-х черных дыр. Когда звезды суперновые, они обладают способностью разрушаться и опять возникать, в результате чего формируются черные дыры.
Вытягивая от звезды
Эта художественная визуализация показывает черную дыру, вытягивающую газ от соседней звезды. Черная дыра имеет такой цвет, так как ее гравитационное поле настолько плотное, что оно поглощает свет. Черные дыры невидимые, поэтому ученые только предполагают их наличие. Их величина может быть равной размеру всего 1 атома или же миллиарда солнц.
Разорваться от звезд
На этой художественной визуализации показан квазар, который является сверхмассивной черной дырой, окруженной вращающимися частицами. Этот квазар расположен в центре галактики. Квазары находятся на ранней стадии зарождения черной дыры, тем не менее, они могут существовать миллиарды лет. Все-таки считается, что они были сформированы в древние эпохи Вселенной. Предполагают, что все «новые» квазары просто были скрыты от нашего взора.
Калейдоскоп расцветки
Телескопы Spitzer и Hubble зафиксировали ложные цветные струи частиц, выстреливающих из гигантской мощной черной дыры. Полагают, что эти струи простираются сквозь 100 000 световых лет пространства, такого же большого, как Млечный Путь нашей галактики. Разные цвета появляются от различных световых волн. В нашей галактике есть мощная черная дыра Sagittarius A. Nasa считает, что ее масса равна 4 миллиона наших солнц.
Микроквазар
На этом изображении представлен микроквазар, считающийся уменьшенной черной дырой с такой же массой, как и у звезды. Если бы вы попали в черную дыру, вы бы пересекли временной горизонт на ее границе. Даже если вас не раздавит сила тяжести, обратно из черной дыры вам уже не вернуться. Вас невозможно будет увидеть в темном пространстве. Каждый путешественник в черную дыру будет разорван в результате воздействия силы гравитации.
100500foto.com
Как выглядит черная дыра?: vasily_sergeev — LiveJournal
На 221-й встрече Американского Астрономического Общества ученые из Университета Калифорнии в Беркли представили изображение, сделанное с помощью компьютера, сообщив, что именно так должна выглядеть черная дыра:Черная дыра Млечного пути (фото)
Изображение черной дыры Млечного пути, представленное Айманом Бином Камруддином из Калифорнийского Университета
Как видно на картинке, реальная черная дыра с границами имеет форму полумесяца, а вовсе не бесформенного объекта или просто черного шара, как многие изображали ее ранее.
Окружающая черную дыру среда имеет довольно интересную физику и излучает свечение, сказали астрономы. Технически мы не видим саму черную дыру, но можем представить, как выглядит горизонт событий.
Это изображение не просто догадки астрономов и их богатое воображение. Картинку создали на основе модели, которую ученые используют для интерпретации изображений, созданных с помощью нового оборудования, которое сегодня находится в процессе разработки.
Представления художников о черной дыре обычно весьма примитивны
Новый проект под названием Телескоп «Горизонт Событий» будет собирать данные по всемирной сети, полученные радио телескопами из разных уголков света, чтобы затем можно было изобразить объекты, которые являются слишком крошечными, чтобы их можно было увидеть, или вообще не доступны глазу человека.
Новый телескоп уже сделал ряд предварительных измерений и собрал первые данные относительно черной дыры в центре нашей галактики Млечного пути, известной как Стрелец A.
Исследователи проверили полученные данные с помощью разных моделей и пришли к выводу, что черная дыра, вернее, то, что ее окружает, имеет форму полумесяца, а не чего-то другого. Это форма отражает «пончикообразный» диск из материала, который вращается вокруг черной дыры и в одном месте засасывается в нее.
Газ вращается вокруг черной дыры, а сторона, которая направлена в сторону наблюдателей с Земли, будет казаться ярче с силу особых космических процессов. Другая сторона при этом будет более темной. В центре полумесяца находится темный круг, который представляет собой саму черную дыру.
Центр Млечного пути с черной дырой Стрелец А. Снимок сделан с помощью космического телескопа «Чандра» НАСА
Первые изображения черной дыры Стрельца А, по мнению астрономов, помогут им определить массу этого объекта, который находится в центре нашей галактики, а также проверить некоторые аспекты общей теории относительности, которые остаются под сомнением.
Автор снимка А. Б. Камруддин считает, что получить изображение черной дыры – уже удивительное событие, если учесть, что этого никто никогда не видел.
Другие уникальные изображения космических объектов и черных дыр
Многие космические объекты с помощью современной техники можно заснять на фото. Эти снимки и изображения представляют большую ценность для астрономов, которые с их помощью делают многие открытие. Предлагаем вам познакомиться с самыми любопытными снимками, сделанными с помощью телескопов за последние пару десятков лет.
Астрономы опубликовали снимки очень далеких уголков космоса, сделанные с помощью космического телескопа НАСА «Спицер». На снимках изображены очень далекие объекты, в том числе супермассивные черные дыры, вернее не сами дыры, а окружающий их материал.
Рентгеновское излучение, исходящее из нагретого материала, падающего в черную дыру
Следы черной дыры во Вселенной
Яркий «зигзаг» справа — вовсе не работа художника-авангардиста, а подпись супермассивной черной дыры в центре галактики М84, полученная с помощью спектрографа космического телескопа. Эта подпись представляет собой движение газа, пойманного гравитационными силами черной дыры. Слева показано изображение центра галактики, где предположительно «обитает» черная дыра.
Ядро галактики М84, снятое космическим телескопом НАСА «Хаббл»
Черная дыра в космосе
Гравитационные силы предполагаемой черной дыры образуют диск, похожий на тарелку для игры во фрисби, который состоит из холодного газа и находится в центре галактики. Позже наблюдения с помощью «Хаббла» подтвердили существование огромных черных дыр, которые поглощают все вокруг, даже свет.
Кольцо вокруг предполагаемой черной дыры галактики NGC 4261
Звездное скопление с черной дырой
На этом снимке видно звездное скопление G1, крупный шар из света, который состоит из не менее 300 тысяч старых звезд. Этот объект также часто называют скоплением Андромеды, так как оно находится в галактике Андромеда, ближайшей спиральной галактике от Млечного пути.
Шаровое звездное скопление в соседней галактике. Снимок сделан с помощью космического телескопа «Хаббл» в 1996 году
Большая черная дыра
Гигантская черная дыра может «выпускать» огромные пузыри горячего газа в космическое пространство. По крайней мере, такое странное свойство замечено у черной дыры в центре галактики NGC 4438. Эта галактика относится к группе пекулярных галактик, то есть галактик, имеющих неправильную форму. Она расположена в районе созвездия Девы и находится в 50 миллионах лет от нас. Пузыри на самом деле представляют собой диск из материала, поглощаемого черной дырой.
Черная дыра, «надувающая» невероятно горячие пузыри газа, которые являются следствием больших аппетитов черной дыры. Пузырь имеет диаметр около 800 световых лет
Эллиптическая галактика с массивной черной дырой
Этот снимок изображает центральную часть эллиптической галактики М87 с сопутствующей ей струей. Увеличение яркости галактики к центру, что можно заметить на изображении, говорит о том, что звезды сконцентрированы в районе ядра и удерживаются там гравитационным полем массивной черной дыры. Плазменная струя, которую также видно на снимке и источником которой является горячий газовый диск вокруг черной дыры, имеет длину около 5 тысяч световых лет.
Фото телескопа НАСА, сделанное 1 июня 1991 года, на котором изображен центр галактики М87 со струей
Звездное скопление с умирающей звездой
Расположенное на расстоянии около 40 тысяч световых лет от Земли в районе созвездия Пегас скопление М15 является одним из 150 известных шаровых звездных скоплений, которые образуют гигантские светящиеся кольца и окружают нашу галактику Млечный путь. Все эти скопления содержат сотни тысяч древних звезд. Если бы мы жили где-то в центре этого скопления, наше небо сияло бы тысячами звезд, которые горели бы и днем, и ночью.
Звездное скопление М15 с умирающей звездой в центре. Снимок телескопа «Хаббл», который показывает скопление в реальных цветах
vasily-sergeev.livejournal.com