Чтобы сфотографировать чёрную дыру, расположенную в центре нашей галактики, нужен телескоп размером с Землю.
В центре нашей галактики — черная дыра. Сейчас там нашли загадочную активность
Долгожданное изображение сверхмассивного объекта в самом центре нашей Галактики получено в рамках международного проекта «Event Horizon Telescope». Сверхмассивные черные дыры обладают массой от миллиона до триллиона солнечных масс, и располагаются в центре крупных галактик. В том числе, в Млечном пути находится черная дыра Стрелец А*, чье прямое изображение было получено астрономами несколько лет назад. Долгожданное изображение сверхмассивного объекта в самом центре нашей Галактики получено в рамках международного проекта «Event Horizon Telescope».
На новом изображении черной дыры Стрелец А* видны сгустки энергии
Такие объекты называют сверхмассивными чёрными дырами. Сейчас считается, что подобные образования расположены в центрах большинства галактик. Сверхмассивные черные дыры могут остановить звездообразование, потому что их рост высвобождает огромное количество высокоэнергетического излучения, которое может нагревать галактики и вытеснять газ из них. Cверхмассивная черная дыра в центре нашей галактики. Янски (VLA), сверхмассивная чёрная дыра в центре Млечного Пути раскручивается настолько быстро, что искажает окружающее её пространство-время.
В центре нашей Галактики произошла странная вспышка
Ученые отмечают, что новое открытие — это один из первых случаев обнаружения глубоко залегающей сверхмассивной черной дыры в карликовой галактике. Обычно такие находки невозможны из-за недостаточных возможностей современных телескопов. Чтобы найти признаки роста черных дыр, исследователи использовали обсерваторию «Чандра» для наблюдения за восемью карликовыми галактиками, которые ранее показывали намеки на активность черных дыр. Из этих восьми только MRK 462 показала рентгеновскую сигнатуру растущей черной дыры.
Это показало новое исследование международной команды физиков. Ученые понаблюдали за этим объектом, расположенным на расстоянии 26 тысяч световых лет от Земли, с помощью рентгеновского телескопа "Чандра", сообщает "Рамблер". Скорость вращения черной дыры в центре Млечного Пути рассчитали с помощью метода оттока. Исследование также показало, что вращение черной дыры вызывает эффект Лензе-Тирринга.
Эти гиганты интересны тем, что находятся на максимально близком друг к другу расстоянии.
Вероятнее всего, близ черной дыры пролетела звезда S0-2, которая прошла максимально близко летом этого года, но не была полностью поглощена. В результате такого маневра звезда потеряла большую часть газа, которому потребовалось некоторое время, чтобы быть поглощенным черной дырой, что и вызвало загадочные вспышки. Альтернативная теория гласит, что черная дыра поглотила массивную планету размером с Юпитер, что вызвало короткие, но мощные вспышки. Черная дыра находится очень далеко от нас на расстоянии 26 тысяч световых лет. Читать полностью.
Фото дня: гигантская чёрная дыра, которая находится в центре нашей галактики
В 1968 году Е. Беклин и Г. В середине 1970-х годов начинается исследование динамических характеристик наблюдаемых объектов. В 1976 году Е. Воллман спектральными методами использовалась линия излучения неона Ne II с длиной волны 12,8 мкм исследовал скорость движения газов, в области диаметром 0,8 пс вокруг галактического центра. По полученным данным Воллман предпринял одну из первых попыток оценить массу объекта, предположительно находящегося в центре галактики. Обнаружение компактных инфракрасных источников[ править править код ] Дальнейшее увеличение разрешающей способности телескопов позволило выделить в газовом облаке, окружающем центр Галактики, несколько компактных инфракрасных источников.
В 1975 году Е. Нейгебауэр составили инфракрасную карту центра Галактики для длин волн 2,2 и 10 мкм с разрешением 2,5", на которой выделили 20 обособленных источников, получивших название IRS1—IRS20 [26]. Четыре из них 1, 2, 3, 5 позиционно совпали с известными по радионаблюдениям компонентами радиоисточника Sgr A. Природа выделенных источников долгое время обсуждалась. Один из них IRS 7 идентифицирован как молодая звезда-сверхгигант, несколько других — как молодые гиганты. IRS 16 оказался очень плотным 106 масс Солнца на кубический парсек скоплением звёзд-гигантов и карликов.
Остальные источники предположительно являлись компактными облаками H II и планетарными туманностями, в некоторых из которых присутствовали звёздные компоненты [27]. Последующее десятилетие характеризовалось постепенным ростом разрешающей способности оптических приборов и выявлением всё более подробной структуры инфракрасных источников. К 1985 году стало ясно, что наиболее вероятным местом нахождения центральной чёрной дыры является источник, обозначенный как IRS 16.
По словам астрофизика Колумбийского университета Славко Богданова Slavko Bogdanov , который не участвовал в исследовании, пульсары, в сущности, подобны космическим часам. Эти остатки мертвых звезд быстро вращаются со скоростью сотни раз в секунду, излучая радиоволны через равные промежутки времени, которые можно обнаружить с помощью радиотелескопов на Земле.
Поскольку регулярность этих радиоимпульсов может быть рассчитана с большой точностью, любое отклонение в их приходе на Землю — неважно, запаздывают они или приходят немного раньше, — можно объяснить влиянием гравитационных волн, после чего можно уже рассчитать силу и источник этих самых волн. Хотя 15 лет могут показаться очень долгим сроком для сбора данных, такой промежуток времени необходим для измерения волнообразных гравитационных волн, исходящих от сверхмассивных черных дыр, как объяснил Саймон. Он добавил, что время прихода импульсов от этих вращающихся звезд, похожих на часы, меняется за десятилетие всего на сотни миллиардных долей секунды. По словам Богданова, поиски и добавление большего числа пульсаров в рамки исследования сыграет важную роль в повышении точности обнаружения гравитационных волн. По ее словам, одним из этих источников может оказаться рябь в ткани пространства и времени, вызванная самим Большим взрывом.
Для сравнения, сверхмассивная чёрная дыра Млечного Пути достигает 4 миллионов солнечных масс. От активной сверхмассивной чёрной дыры ожидается колоссальный выброс излучения, поскольку она нагревает материал вокруг себя до невероятных температур. Различные инструменты, в том числе рентгеновская обсерватория Чандра, Очень большая матрица и космический телескоп Хаббла, не смогли обнаружить ни единого намека на чёрную дыру в центре A2261-BCG. Поэтому команда астрономов во главе с Кайханом Гултекином из Мичиганского университета в Анн-Арборе вернулась в Чандру для ряда более глубоких наблюдений , основанных на гипотезе о том, что сверхмассивная чёрная дыра улетела куда-то в открытый космос. Это не такая уж дикая идея. Ожидается, что BCG в галактических кластерах со временем сольются с другими галактиками и станут ещё больше.
Но благодаря своей чудовищной гравитации они стягивают к себе вещество из окружающего пространства, заставляя его нагреваться и излучать. Это излучение и фиксируют астрономы. Так что изображение, полученное астрономами, — это не фотография чёрной дыры, а скорее её силуэт, «тень», на фоне светящегося вещества — тёмная центральная область, называемая тенью, окружённая яркой кольцеобразной структурой, форма которой определяется общей теорией относительности. Подробно об этом можно прочитать в статье «Изображение чёрной дыры: что на самом деле получили астрономы». Характерные особенности этого изображения позволяют получить много ценной информации об этих объектах. Эти исследования доказали, что он представляет собой чёрную дыру и были удостоены Нобелевской премии по физике за 2020 год. Подробно об этом можно прочитать в статье «Долгожданное признание чёрных дыр».
Сверхмассивная чёрная дыра в центре галактики. Что находится в центре нашей галактики?
Научный мир облетела долгожданная новость — получено первое изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Международная исследовательская группа — коллаборация «Телескоп Горизонта Событий» (EHT) — при помощи глобальной сети радиотелескопов впервые получила изображение сверхмассивной черной дыры, расположенной в центре нашей Галактики — Млечного Пути. Янски (VLA), сверхмассивная чёрная дыра в центре Млечного Пути раскручивается настолько быстро, что искажает окружающее её пространство-время. Черная дыра находилась в центре галактики CEERS 1019, существовавшей примерно через 570 миллионов лет после Большого взрыва. Ученые обнаружили сверхмассивную черную дыру, которая развернута к Солнечной системе. Галактика PBC J2333.9-2343 неожиданно повернулась, направив свой центр в сторону Земли.
Астрономы впервые засняли сверхмассивную черную дыру в центре нашей галактики
Остальные источники предположительно являлись компактными облаками H II и планетарными туманностями, в некоторых из которых присутствовали звёздные компоненты [27]. Последующее десятилетие характеризовалось постепенным ростом разрешающей способности оптических приборов и выявлением всё более подробной структуры инфракрасных источников. К 1985 году стало ясно, что наиболее вероятным местом нахождения центральной чёрной дыры является источник, обозначенный как IRS 16. Были обнаружены также два мощных потока ионизированного газа, один из которых вращался по круговой орбите на расстоянии 1,7 пк от центра Галактики, а второй — по параболической на расстоянии 0,5 пк. Камера диапазона 1—2,5 мкм обеспечивала разрешение 50 угловых мкс [ источник не указан 2053 дня ] на 1 пиксель матрицы. Кроме того, был установлен 3D-спектрометр на 2,2-метровом телескопе той же обсерватории. С появлением инфракрасных детекторов высокого разрешения стало возможным наблюдать в центральных областях галактики отдельные звёзды. Изучение их спектральных характеристик показало, что большинство из них относятся к молодым звёздам возрастом несколько миллионов лет. Вопреки ранее принятым взглядам, было установлено, что в окрестностях сверхмассивной чёрной дыры активно идёт процесс звездообразования.
Полагают, что источником газа для этого процесса являются два плоских аккреционных газовых кольца, обнаруженных в центре Галактики в 1980-х годах. Однако внутренний диаметр этих колец слишком велик, чтобы объяснить процесс звездообразования в непосредственной близости от чёрной дыры. Звёзды, находящиеся в радиусе 1" от чёрной дыры так называемые «S-звёзды» имеют случайное направление орбитальных моментов, что противоречит аккреционному сценарию их возникновения. Предполагается, что это горячие ядра красных гигантов, которые образовались в отдалённых районах Галактики, а затем мигрировали в центральную зону, где их внешние оболочки были сорваны приливными силами чёрной дыры [30]. По состоянию на октябрь 2009 года разрешающая способность инфракрасных детекторов достигла 0,0003" что на расстоянии 8 кпк соответствует 2,5 а. Число звёзд в пределах 1 пк от центра Галактики, для которых измерены параметры движения, превысило 6000 [31]. Рассчитаны точные орбиты для ближайших к центру Галактики 28 звёзд, наиболее интересной среди которых является звезда S2.
Видимое вещество, из которого состоит наша вселенная, не позволяет объяснить все наблюдения.
Одна только видимая материя не может удержать галактику от разлета. Поэтому большинство физиков считают, что есть что-то еще, что-то невидимое. Есть много разных мнений о том, из что это, но ни одна из попыток непосредственно обнаружить темную материю с Земли еще не сработала. Этот плотный шарик из невидимого чего-то, летящий сквозь наш Млечный Путь, предлагает физикам новое доказательство того, что темная материя может быть реальной. И это показывает, что темная материя действительно существует в виде «комков», что сходится с большинством теорий, предсказывающих ее поведение. Если темная материя «комковата», то она сконцентрирована в неправильных кусках, распределенных равномерно по галактикам — это схоже с видимой материей, которая сконцентрирована в звездах и туманностях. С другой стороны, существуют альтернативные теории, в том числе те, которые предполагают, что темной материи вообще не существует — есть лишь ее эффекты, равномерно распределенные по галактикам. Открытие Бонаки является единственным в своем роде, настолько новым, что оно еще не было опубликовано в рецензируемых журналах, хотя и было с энтузиазмом встречено научным сообществом на престижной конференции.
Чтобы осуществить эту работу, Ана полагалась на данные миссии Gaia, программы Европейского Космического Агентства по картографированию миллиардов звезд в нашей галактике и их перемещений по небу. Результатом миссии стало формирование лучшего из существующих каталогов звезд, куда входит и звездный поток GD-1. Бонака подкрепила эти данные наблюдениями, проведенными с помощью Многозеркального телескопа в Аризоне, который показал, какие звезды движутся к Земле, а какие удаляются.
Это области пространства-времени, гравитационное притяжение которых настолько велико, что покинуть их не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света. Граница этой области называется горизонтом событий.
Но лишь сейчас они, наконец, нашли прямое подтверждение своим гипотезам. Процесс торможения звездообразования — важный аспект эволюции галактик, поэтому ученые так хотят в нем разобраться. Если верить результатам космологических компьютерных моделей, во всем виноваты активные ядра галактик. Эти поглощающие материю сверхмассивные черные дыры теоретически способны своей активностью «выдувать» холодный газ из окружающего их межзвездного пространства. Дело в том, что когда черная дыра поглощает много вещества, вокруг нее образуется аккреционный диск, в котором материя крутится с огромной скоростью. От трения частиц друг о друга вещество в диске разогревается до огромных температур и начинает излучать, сильно нагревая газ в областях, прилегающих к такому активному центру галактики. От этого излучения межзвездный газ начинает разлетаться. Благодаря масштабным обзорам галактик астрономы начали находить в них признаки движения газа. Проблема в том, что наблюдали в основном ионизированный, то есть нагретый, газ. Расчеты показали, что такое «выдувание» вряд ли способно перебить звездообразование.
Облако из газа и пыли обнаружили у горизонта событий черной дыры в центре Галактики
| Астрономы впервые показали фото чёрной дыры в центре Млечного Пути | Сотрудники Гавайского университета запечатлели последствия разрыва звезды от сверхмассивной черной дыры прямо в центре NGC 3799 — галактики, расположенной в 160 млн световых годах от нашей планеты. |
| В центре галактики Месье 77 астрономы нашли черную дыру - Открытая Дубна | Сверхмассивные черные дыры в центрах галактик крупнее, но они значительно дальше. |
| Представлено первое изображение сверхмассивной чёрной дыры в центре Млечного Пути | Недавно интерес ученых вызвал объект, находящийся вблизи сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, поскольку за относительно короткое время он совершил впечатляющую эволюцию, неумолимо приближаясь к черной дыре. |
| Черная дыра в центре нашей Галактики начала пожирать звезды | Лишь небольшая часть материала, окружающая чёрную дыру в центре Млечного пути попадает в неё. |
Астрономы показали первое изображение сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики
Недавно интерес ученых вызвал объект, находящийся вблизи сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, поскольку за относительно короткое время он совершил впечатляющую эволюцию, неумолимо приближаясь к черной дыре. Учёные исследовали галактику NGC 7582 с активным ядром и выяснили, что в её центре находится сверхмассивная чёрная дыра. Черная дыра находилась в центре галактики CEERS 1019, существовавшей примерно через 570 миллионов лет после Большого взрыва.
Фото дня: спиральная галактика со сверхмассивной чёрной дырой в центре
Хотя саму черную дыру невозможно увидеть человеческими глазами, астрономы смогли запечатлеть характерную картину вокруг явления — облака светящегося газа обрисовали темную центральную область в окружении яркой кольцеобразной структуры. Астрономы обнаружили черную дыру, которая двигается со скоростью 50 километров в секунду. Речь идет об объекте, находящемся в центре галактики J0437+2456, удаленной от Земли на 230 миллионов световых лет. Джет черной дыры в центре галактики М87 на снимке космического рентгеновского телескопа «Чандра».