Международная команда учёных представила первый в истории снимок чёрной дыры, а точнее того, что её окружает. Фото чёрной дыры М87. Почему же мы увидели снимок далёкой М87 на три года раньше, чем фотографию находящегося практически по соседству Стрельца А*? 12 мая 2022 года астрономы показали первое изображение сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A* расположенной в центре Млечного Пути. В статье рассказывается о черных дырах, их свойствах и разновидностях. 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.
Сквозь пространство и время: самый ужасающий объект во Вселенной
| Опубликована первая в истории фотография черной дыры — | Чтобы получить фото этой черной дыры, был создан Телескоп горизонта событий (Event Horizon Telescope, EHT) — проект, объединивший в сеть большой массив телескопов, расположенных в разных уголках планеты. |
| Фото черных дыр Хаббл (с множеством захватывающих изображений) - | Создание фото черной дыры также требует серьезного увеличения углового разрешения, что в данном случае эквивалентно чтению текста на телефоне в Нью-Йорке из кафе в Париже. |
| Первая фотография Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути | | Модель черной дыры со светящимся кольцом вращающихся поглащаемых частиц вокруг и бьющими вверх и вниз потоками плазмы. |
| Тулякам показали 3D-снимок вспышки чёрной дыры в центре Млечного Пути - МК Тула | Фотографии черной дыры специалисты сделали с помощью «Телескопа горизонта событий». |
Публикации
- Черная дыра в космосе: реальное фото
- Новые реальные снимки черной дыры показали ученые
- если пропустили:
- Hubble сделал снимки чёрной дыры, которая формирует новые звезды
NASA показала новую (и очень красивую!) визуализацию черной дыры
Однако предположения о существовании объектов настолько массивных, что силу их притяжения не может преодолеть даже свет, выдвигались еще в XVIII веке. Современная теория черных дыр начала формироваться в рамках общей теории относительности. Интересно, что сам Альберт Эйнштейн в существование черных дыр не верил. Откуда берутся черные дыры? Ученые полагают, что черные дыры бывают разными по происхождению. Черной дырой в конце жизни становятся массивные звезды: за миллиарды лет в них меняется состав газов, температура, что приводит к нарушению равновесия между гравитацией звезды и давлением раскаленных газов. Тогда происходит коллапс звезды: ее объем уменьшается, но, поскольку масса не меняется, растет плотность. Типичная черная дыра звездной массы имеет радиус 30 километров и плотность вещества более 200 млн тонн на кубический сантиметр. Для сравнения: чтобы Земля стала черной дырой, ее радиус должен составить 9 миллиметров.
Существует еще один вид черных дыр — сверхмассивные черные дыры, которые образуют ядра большинства галактик. Их масса в миллиард раз больше массы звездных черных дыр. Происхождение сверхмассивных черных дыр неизвестно, есть гипотеза, что когда-то они были черными дырами звездной массы, которые росли, поглощая другие звезды. Есть также спорная идея о существовании первичных черных дыр, которые могли появиться от сжатия любой массы в начале существования Вселенной. Кроме того, существует предположение, что очень маленькие черные дыры с массой, близкой массе элементарных частиц, образуются на Большом адронном коллайдере.
Сложнее всего то, что черная дыра развивается очень быстро. Что будет дальше?
И теперь, когда мы знаем, что у нас есть эти экстремальные лаборатории гравитации, мы можем вернуться и улучшить наши инструменты и алгоритмы, чтобы увидеть больше и извлечь больше науки» — заявила Кейт Боуман. Оказалось, ее команда уже предприняла первые попытки снять видео с черной дырой. Как отметила Боуман, ее ученые уже «добились большого прогресса, но пока не достигли цели». В будущем исследователи попробуют задействовать больше телескопов по всему миру и собрать больше данных. Читать далее.
Словно пионер на субботнике. К счастью, «обновление» ожидается нескоро. Черная дыра сейчас находится на расстоянии более 7 миллиардов световых лет. Астрономы рассчитывают разобраться в том, что происходит, рассмотрев беглеца с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб.
Время-то есть. Чуть раньше отправилась в путь «малютка», которая то ли в 4, то ли в 7 раз тяжелее Солнца. Добралась уже по нашей галактики - летит со скоростью от 30 до 45 километров в секунду. Сейчас до нее около 5 тысяч световых лет. Для того, чтобы навредить всему Млечному пути, дыра маловата. Но поглотить Солнечную систему со всем содержимым она может. Так по крайней мере ученые предполагали раньше. Однако открытие, сделанное в Йельском университете, заставляет теперь призадуматься.
Предполагается, что он может быть остатками разрушенного шарового скопления или ультратусклой карликовой галактики. Оказалось, что орбита системы Gaia BH3 и ее металличность полностью соответствуют тому, что она является частью потока ED-2.
Что касается черной дыры в Gaia BH3, то ученые больше склоняются к идее, что она возникла в результате коллапса массивной звезды с очень низким содержанием металлов, которая возникла более 13 миллиардов лет назад, однако сценарий динамических взаимодействий в скоплении полностью не исключается. Ранее мы рассказывали о том, как были найдены два новых звездных потока в Млечном Пути, которые могут быть фрагментами протогалактики. Нашли опечатку?
3. Представлено первое фото черной дыры в центре нашей Галактики
И это означает, что газ в ней сильно рассеивает изображение. Создается впечатление, что мы смотрим на черную дыру через матовое окно». Но оказалось, что это лишь одна проблема. Сложнее всего то, что черная дыра развивается очень быстро. Что будет дальше? И теперь, когда мы знаем, что у нас есть эти экстремальные лаборатории гравитации, мы можем вернуться и улучшить наши инструменты и алгоритмы, чтобы увидеть больше и извлечь больше науки» — заявила Кейт Боуман. Оказалось, ее команда уже предприняла первые попытки снять видео с черной дырой.
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. 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.
Максвеллом законы электродинамики , с одной стороны, выполняются во всех инерциальных системах отсчёта , а с другой стороны, не обладают инвариантностью относительно преобразований Галилея. 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.
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». Из-за этого возникает ощущение, что визуально и сама черная дыра имеет неправильную форму.
Что дала нам первая фотография черной дыры?
Астрофизики показали более четкую фотографию черной дыры, которая находится в 55 млн световых лет от нашей планеты. Фото чёрной дыры Чёрная дыра в центре M87 (слева) в поляризованном свете и Sgr A* (справа) в поляризованном свете. This new visualization of a black hole illustrates how its gravity distorts our view, warping its surroundings as if seen in a carnival mirror. Ученые использовали глобальную сеть телескопов, названную Event Horizon Telescope, для изучения сверхмассивной черной дыры, располагающейся в созвездии Стрельца на расстоянии 26 тысяч световых лет от Земли.
Черная дыра, фото из космоса – реальное доказательство ее существования
И вот наступило 10 апреля 2019 года — день, который весь мир запомнит надолго. День, когда планета увидела первую настоящую фотографию черной дыры, точнее ее тень и горизонт событий. А все, что под ним, мы увидеть не сможем, даже если очень захотим. Это изображение стало еще одним и, пожалуй, одним из самых весомых доказательств правоты Эйнштейна и ОТО. Несомненно, мы и до этого достаточно много успели узнать об этих объектах, но именно фотография горизонта событий дала нам ответы на самые важные вопросы.
Проект «Телескоп Горизонт Событий» Event Horizon Telescope, в дальнейшем EHT , состоящий из восьми телескопов и сотен ученых по всему миру, смог предоставить нам эту фотографию из галактики M87 за 53 миллиона световых лет от нас. Это сверхмассивная черная дыра, масса которой в шесть миллиардов раз больше Солнца. То есть ее размер будет даже больше, чем орбита Плутона вокруг нашей звезды. Без черной дыры, свет прошел бы такое расстояние через горизонт событий примерно за сутки.
Мы узнали, как выглядит черная дыра. Что дальше? Во-первых, мы узнали, что ОТО была права, как и всегда. Эйнштейн уже не в первый раз дал всем прикурить.
Скептики, ранее утверждавшие, что черных дыр не существует, или что ОТО — неверная теория, сейчас просто уткнулись в подушку и тихо плачут. Естественно, другие теории никуда не делись, но именно идея Эйнштейна сейчас стоит на первом месте по правдоподобности. Что еще мы знаем сейчас? Что это именно черная дыра.
Не червоточина и не портал в другое измерение, а черная дыра. Что горизонт событий так же реален, как и мы с вами. Потому что мы видели его своими глазами. Мы знаем, что там не просто сингулярность, что горизонт событий — это не физическая поверхность, к которой можно прикоснуться.
Полный мрак. Почему невозможно сфотографировать чёрную дыру? Долго считалось, что сфотографировать чёрную дыру невозможно. Потому что слово "фотография" переводится как светопись. А какой может быть свет там, где кванты света поглощаются? Но, если отбросить формализм в сторону, это всё-таки снимок контуров дыры, и для того, чтобы его получить, команде Event Horizon Telescope в составе 300 учёных из 80 институтов пришлось объединить работу одиннадцати гигантских телескопов, расположенных на пяти континентах. В общей сложности было собрано 3,5 петабайта данных, или 3584 терабайта. Только создав сложные алгоритмы обработки и собрав воедино максимальное число ракурсов, а затем смонтировав данные, на что ушли годы, учёные получили искомый снимок. Эта технология была впервые отработана на сверхмассивной звезде в центре галактики М87, снимок которой был обнародован в 2019 году. Учёные верят в то, что это только начало.
Интерес к чёрным дырам растёт с каждым днём, уровень техники совершенствуется, и, возможно, в недалёком будущем подобные снимки получится делать чаще, и они будут всё более и более качественными. Исходя из этого, вскоре можно будет решить ряд проблем, связанных с чёрными дырами, остающихся пока что камнем преткновения. Одна из них — применима ли теория относительности, которая в целом хорошо справляется с объяснением законов Вселенной, за пределами горизонта событий, где есть ещё один горизонт — горизонт Коши, и там все представления о предсказуемой Вселенной сыплются, ввергая учёных в панику.
Кто они, люди, которые сделали то, что предыдущему поколению казалось невозможным? Ученые проекта Event Horizon Telescope и их «минута славы» в передовых изданиях.
Кэти Бауман Кэти Бауман Katie Bouman — 29-летняя девушка, которая после презентации первого в истории фото черной дыры в буквальном смысле проснулась знаменитой. Снимок, на котором она с волнением смотрит, как на экране ее компьютера появляется триумфальное фото, стал вирусным и разлетелся по всему миру. В 23 года она присоединилась в качестве младшего исследователя к проекту Event Horizon Telescope и в итоге возглавила там группу, которая 3 года занималась разработкой алгоритмов, собирающих и синхронизирующих данные с телескопов, расположенных в разных уголках Земли.
Очень странные дела: Давно покинувшие Солнечную систему "Вояджеры" внезапно вышли на связь и встревожили учёных новыми данными Сколько чёрных дыр в космосе В Млечном Пути пока найдено 11 чёрных дыр, и среди них недавно запечатлённая сверхмассивная чёрная дыра в центре Галактики.
Но это самые крупные и самые активные. На самом деле потенциально каждая из 400 млрд звёзд, находящихся в Млечном Пути, рано или поздно превратится в чёрную дыру. Во Вселенной триллионы и триллиарды чёрных дыр. Подсчитать их все затруднительно даже математическим способом.
Это сверхмассивная дыра, образовавшаяся по одной из версий вследствие коллапса центральной части Галактики под собственным весом. По этой логике у каждой из двух триллионов галактик находится в центре сверхмассивная или ультрамассивная чёрная дыра. Это как 40 000 000 000 солнц. Полный мрак.
Почему невозможно сфотографировать чёрную дыру? Долго считалось, что сфотографировать чёрную дыру невозможно. Потому что слово "фотография" переводится как светопись. А какой может быть свет там, где кванты света поглощаются?
Рекордно массивная черная дыра звездной массы оказалась родом из разрушенного звездного скопления
Эта черная дыра называется Мессье 87 или Дева А, она находится на расстоянии около 53 миллионов световых лет от Земли. Сила притяжения черной дыры настолько велика, что даже свет не способен ее преодолеть. Обнародована первая фотография черной дыры.
Астрономы опубликовали первую в истории фотографию черной дыры в центре Млечного пути
Чудовище в центре нашей Галактики: посмотрите на фото черной дыры в Млечном Пути. Астрономы впервые получили прямое визуальное изображение сверхмассивной черной дыры в центре галактики М 87 и ее тени. Большая часть материи вокруг черной дыры попадает внутрь нее, но некоторые частицы избегают поглощения и выбрасываются далеко во вселенную в виде джетов. С учетом того что изучать черные дыры вблизи нельзя, изображение носит важный для науки характер.