Диаметр черной дыры в центре млечного пути – Сверхмассивные чёрные дыры — Мастерок.жж.рф — LiveJournal

Сверхмассивные чёрные дыры — Мастерок.жж.рф — LiveJournal

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):

Это копия статьи, находящейся по адресу https://masterokblog.ru/?p=49173.

masterok.livejournal.com

В центре Млечного Пути черная дыра надула гигантские пузыри — Российская газета

Международная команда астрономов обнаружила почти в самом центре Млечного Пути так называемые радиоизлучающие пузыри, размер которых исчисляется сотнями световых лет.

Об открытии сообщается на сайте Северо-Западного университета (США), а полностью исследование можно найти в журнале Nature. Открытие было совершено при помощи южноафриканского телескопа MeerKAT.

Группа астрономов обнаружила одну из самых больших структур, когда-либо наблюдавшихся в Млечном Пути. Речь идет о паре радиоизлучающих пузырей, «высота» которых достигает сотен световых лет. Их размер намного превышает размеры всех остальных структур, когда-либо обнаруженных в центре нашей галактики.

Команда считает, что огромная и похожая на песочные часы структура, вероятно, является результатом феноменально мощного энергетического взрыва. Возможно, он произошел около сверхмассивной черной дыры несколько миллионов лет назад.

«Центр нашей галактики относительно спокоен по сравнению с другими галактиками с очень активными центральными черными дырами, — говорит ведущий автор работы Ян Хейвуд из Оксфордского университета. — Однако черная дыра Млечного Пути может время от времени становиться нехарактерно активной и вспыхивать, поскольку она периодически поглощает массивные сгустки пыли и газа».

По его словам, вполне возможно, что одно из таких безумных пиршеств вызвало мощные вспышки, которые и «надули» эти ранее невидимые человеку гигантские пузыри.

Надо сказать, что эта часть Млечного Пути таит в себе и много других загадок. Например, еще в начале 1980-х годов там были обнаружены огромные и высокоорганизованные магнитные нити. Они находятся на расстоянии 25 тысяч световых лет от Земли.

Их происхождение до сих пор остается неразгаданной тайной. Известно лишь, что эти нити представляют собой радиоструктуры, простирающиеся на десятки световых лет в длину и на один световой год в ширину.

«Радиоизлучающие пузыри способны пролить свет на происхождение этих нитей, — считает соавтор исследования Юсеф-Заде. — Почти все из более чем 100 нитей ограничены этими пузырями. Тесная связь нитей с пузырями означает, что создавшее их энергетическое событие также ответственно за ускорение электронов, необходимых для получения радиоизлучения из намагниченных нитей».

rg.ru

Сверхмассивная черная дыра Млечного Пути разлучила звездную пару

S5 Collaboration

Астрономы обнаружили самую быструю из известных на сегодняшних день гиперскоростную звезду главной последовательности S5-HVS1, которая движется по галактике со скоростью почти 1755 километров в секунду. Предполагается, что 4,8 миллиона лет назад двойная система, в которую входила звезда, прошла относительно близко к сверхмассивной черной дыре в центре Млечного Пути, в результате одна из звезд была захвачена черной дырой, а другая отброшена прочь. Статья опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

На протяжении последних ста лет исследований звездного населения нашей галактики тема поиска быстро движущихся звезд на небе или в трехмерном пространстве сильно интересовала астрономов. Одной из первых подобных работ была кандидатская диссертация Яна Оорта, в которой была определена граница между звездами с высокой и низкой скоростями, составляющая 63 километра в секунду. В 1950–1960-х годах термин «высокоскоростная звезда» использовался для обозначения звезд, движущихся с скоростями около ста километров в секунду, в основном это были объекты из гало Млечного Пути. Примерно в то же время появился другой тип высокоскоростных объектов — убегающие OB-звезды, чьи скорости движения отличались от скорости вращения диска на 100-200 километров в секунду. 

Механизмы, предложенные для объяснения формирования таких высокоскоростных звезд, включают в себя либо взрыв сверхновой в двойной системе, либо выброс объекта из звездного скопления в результате столкновений. Некоторое время подобные модели казались наиболее хорошими, однако в 1988 году астроном Джек Хиллс предложил совершенно новую модель образования гиперскоростных звезд, которые движутся со скоростями около тысячи километров в секунду, в результате взаимодействия двойной звездной системы со сверхмассивной черной дырой в центрах галактик.

В новой работе группа астрономов во главе с Сергеем Копосовым (Sergey Koposov) сообщает об открытии самой быстрой из известных на сегодняшних день гиперскоростной звезды главной последовательности S5-HVS1. Звезду открыли с помощью 3,9-метрового телескопа AAT (Anglo-Australian Telescope) в рамках обзора неба S5 (Southern Stellar Stream Spectroscopic Survey), а ее существование затем подтвердили данными космического телескопа Gaia.

Пространственное положение звезды S5-HVS1 относительно Млечного Пути и направление ее движения.

Sergey E. Koposov et al./Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2019)

Звезда S5-HVS1 относится к спектральному типу A, характеризуется высоким уровнем металличности и имеет массу 2,35 массы Солнца. Она находится в созвездии Журавля, на расстоянии 29 тысяч световых лет от Солнца, и имеет гелиоцентрическую лучевую скорость 1017±2,7 километра в секунду, при этом скорость звезды в Галактической системе отсчета составляет 1755±50 километров в секунду. Она занимает третье место по скорости среди одиночных гиперскоростных звезд в нашей галактике; первое и второе место принадлежат белым карликам.

Моделирования, проведенные астрономами с целью восстановления траектории звезды в прошлом, показали, что точка старта однозначно находится в районе центра Млечного Пути, в области размером 50×1000 парсеков. Предполагается, что 4,8 миллиона лет назад двойная система, в которую входила S5-HVS1, прошла относительно близко к сверхмассивной черной дыре, чье гравитационное влияние послужило причиной разрушения системы, и одна из звезд была захвачена черной дырой, а другая отброшена прочь с скоростью около 1800 километров в секунду. Это пока что единственный случай открытия гиперскоростной звезды, в образовании которой точно участвовала сверхмассивная черная дыра. Траектория и время полета S5-HVS1 совпадают с плоскостью орбиты и возрастом кольца из молодых звезд в центре галактики и, следовательно, могут быть связаны с процессом его формирования. Теперь ученые намерены разобраться с другими кандидатами в подобные объекты и установить механизмы, приведшие к их образованию.

Ранее мы рассказывали о том, как «Хаббл» раскрыл тайну выброшенных сверхновых и где ученые обнаружили двойную систему звезд-бегунов, которая движется почти с четвертой космической скоростью нашей галактики.

Александр Войтюк

nplus1.ru

Сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути вновь проснулась

Увеличение яркости Стрельца А* 13 мая 2019 года в инфракрасном диапазоне. Поле зрения составляет 0,13 x 0,13 световых года.

@quantumpenguin/twitter.com

Астрономы при помощи телескопа Кека зафиксировали в мае этого года аномально большой всплеск потока инфракрасного излучения от объекта Стрелец А* — это сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути. Предполагается, что это говорит об увеличении темпа аккреции вещества на черную дыру, причем данные наблюдений плохо согласуются с теорией, которая хорошо описывала результаты прошлых наблюдательных кампаний. Препринт статьи, посвященной наблюдательной кампании, доступен на сайте arXiv.org.

В центральной области Млечного Пути, на расстоянии около 26 тысяч световых лет от Солнца, находится компактный радиоисточник Стрелец A*, который представляет собой сверхмассивную черную дыру с массой 4,2 миллиона масс Солнца. Это ближайшая к нам черная дыра такого рода, что делает ее одним из самых интересных астрофизических объектов для наблюдений — они ведутся уже более 20 лет и позволили узнать, что черная дыра окружена аккреционным диском из горячего газа, вещество которого падает по спирали на черную дыру, и диском из более холодного молекулярного газа, а также массивными горячими звездами.

Весной 2019 года в ходе наблюдений за Стрельцом А* в течение четырех ночей при помощи инструмента NIRC2, установленного на одном из телескопов обсерватории Кека, было выявлено повышение яркости источника в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн. 13 мая 2019 года интенсивность потока инфракрасного излучения от Стрельца А* возросла в 75 раз за 2,5 часа, что является самым крупным подобным событием за более чем 130 случаев наблюдений за источником при помощи телескопов VLT и Кека.

Предполагается, что повышенная яркость источника связана с увеличением тепла аккреции вещества на черную дыру, что могло быть вызвано возмущениями, созданными звездой S2 (или S0-2) спектрального класса В, которая в июле прошлого года сблизилась с черной дырой на расстояние 17 световых часов, (это всего в четыре раза больше, чем расстояние от Солнца до Нептуна). Другая версия увеличения темпов аккреции связана с влиянием газопылевого облака G2, которое сблизилось с черной дырой в конце 2013 года. При этом, зафиксированный характер изменения потока излучения от Стрельца А* отличается от ранее накопленных данных, что дает  значительное отклонение от модели аккреции, которая ранее хорошо согласовалась с данными наблюдений телескопов Кека, VLT и «Спитцера». Ожидается, что разобраться в причинах расхождений помогут наблюдения за Стрельцом А* при помощи космических телескопов «Спитцер», «Свифт», «Чандра» и системы радиотелескопов ALMA, которые были проведены этим летом.

Ранее мы рассказывали, как выглядит первое в истории изображение тени сверхмассивной черной дыры. О том, что дает это открытие читайте в нашем материале «Заглянуть за горизонт».

Александр Войтюк

nplus1.ru

Астрономы рассказали, почему «спит» черная дыра в центре Млечного Пути

Магнитные поля оберегают от поглощения большую часть материи, окружающей сверхмассивную черную дыру в центре Млечного Пути, перенаправляя ее на орбиту гравитационного монстра, заявили астрономы на 234 встрече Американского астрономического общества. Это, по мнению докладчиков, поможет понять процессы, отвечающие за «сон и бодрствование» черных дыр.

«Сверхмассивные черные дыры скрываются в центре большинства галактик, и наш Млечный Путь не является исключением. Однако многие галактики содержат крайне активные черные дыры, то есть в них попадает много материи, что приводит к испусканию высокоэнергетического излучения. С другой стороны центральная черная дыра Млечного Пути относительно спокойна, и данные, полученные стратосферной обсерваторией NASA «Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy» (SOFIA), помогут понять почему», – заявили на выступлении ученые.

Художественное представление окружения сверхмассивной черной дыры в гигантской эллиптической галактике Messier 87. На изображении виден разогретый материал, окружающий гравитационного монстра, и выбрасываемый им джет. Credit: ESO/M. Kornmesser

Магнитное поле – это невидимая сила, которая влияет на перемещение заряженных частиц и оказывает существенное влияние на движение и эволюцию вещества во всей Вселенной. Но оно не может быть отображено напрямую, поэтому его роль остается не совсем понятной.

Прибор HAWC+ на борту SOFIA может фиксировать поляризованный инфракрасный свет, невидимый для человеческого глаза, который испускается зернами небесной пыли. Эти частицы ориентированы перпендикулярно магнитным полям, и, исходя из наблюдений SOFIA, астрономы могут картировать, определять форму и силу невидимого магнитного поля, визуализируя эту фундаментальную силу природы.

«Это один из первых случаев, когда мы действительно можем увидеть, как магнитные поля и межзвездное вещество взаимодействуют друг с другом», – отметила Джоан Шмельц, астрофизик из Центра космических исследований при Исследовательском центре им. Эймса NASA.

Обсерватория SOFIA. Credit: SOFIA/Waynne Williams

Предыдущие наблюдения SOFIA уже помогли рассмотреть кольцо газа и пыли, вращающееся вокруг сверхмассивной черной дыры Млечного Пути, известной как Стрелец A*, однако теперь удалось получить уникальные данные о магнитном поле в этой области, которые, по-видимому, позволяют проследить историю региона за последние 100 тысяч лет.

«Известно, что гравитация черной дыры доминирует в динамике центра Млечного Пути, однако роль магнитного поля ранее была загадкой. Наши наблюдения показывают, что оно достаточно сильное, чтобы сдерживать турбулентные движения газа», – продолжают исследователи.

Линии магнитного поля, наложенные на изображение кольца из пыли, окружающего сверхмассивную черную дыру в центре Млечного Пути. Credit: NASA/SOFIA/NASA/Hubble Space Telescope

Основываясь на полученных данных, астрономы сделали вывод, что, если магнитное поле направляет газ на черную дыру, то она становится активной, так как потребляет много вещества. И наоборот запуская газ по орбите черной дыры, магнитное поле позволяет оставаться ей «спящей» и не проглатывать строительный материал для будущих звезд.

«Оказалось, что спиральная форма магнитного поля, выявленная нами, направляет газ на орбиту вокруг Стрельца А* и согласуется с кольцом, окружающим его. Это может объяснить, почему наша черная дыра спокойная, в то время как многие другие активны», – заключил Даррен Доуэлл, ведущий автор исследования из Лаборатории реактивного движения NASA.

in-space.ru

Заснувший вулкан: черная дыра в центре нашей галактики опаснее, чем мы думаем

3,5 миллиона лет назад сверхмассивная черная дыра в центре нашей Галактики выбросила огромный поток энергии, который можно было наблюдать с Земли. По мнению авторов нового исследования, которое в скором времени будет опубликовано в журнале Astrophysical Journal, в результате взрыва образовались два гигантских конусообразных луча энергии, вершины которых соприкоснулись в центре галактики и, прорезав его, устремились в космос, расширяясь по мере удаления от источника. Астрономы полагают, что вспышка была настолько мощной,  что ударила в располагающийся на расстоянии 200 000 световых лет от Земли Магелланов поток – длинный шлейф газа, идущий от соседних карликовых галактик, известных как большие и малые Магеллановы Облака.

ПРимечательно, что открытие австралийских ученых под руководством профессора Джосса Блэнд-Хоторна (Joss Bland-Hawthorn) меняет общепринятое мнение по поводу центральной черной дыры нашей галактики, которая на протяжении всей истории человечества считалась «заснувшей». Напротив, астрономы пришли к выводу, что черная дыра была активна и даже взрывалась, причем, по галактическим меркам (измеряемым миллионами лет), это происходило относительно недавно.

Активность черной дыры возникала и угасала в течение миллиардов лет. Почему она периодична, ученые объяснить не могут, но считают, что это связано с тем, как материя попадает в черную дыру. Это можно сравнить с каплями воды на раскаленной сковородке, которые взрываются хаотично, в зависимости от своего размера.

Таким образом, нынешнее положение Земли напоминает жизнь возле чрезвычайно активного в прошлом, полностью разрушившего древнюю Помпею, а ныне заснувшего вулкана Везувия.

Черные дыры в центре галактик

Если посмотреть на Млечный путь в направлении созвездия Стрельца, вокруг центра галактики можно увидеть плотное скопление звезд. Галактический центр отмечается очень плотным и очень массивным скоплением звезд, двигающихся вокруг супермассивной черной дыры.

В начале этого года команда Gravity европейской астрономической организации ESO обнаружила  звезду, расположенную очень близко к черной дыре и двигающуюся со скоростью до 10 000 км в секунду – несколько процентов от скорости света. Это позволило ученым определить вес черной дыры с точностью до 1% и установить, что он составляет порядка 4 миллионов масс Солнца.

Если говорить о черных дырах, это очень легкий вес. Для сравнения, соседняя с нами галактика Андромеда также имеет супермассивную черную дыру, однако ее вес в 50 раз превышает вес нашей.

По сути, центральные массивные черные дыры присутствуют во всех крупных галактиках. Причина этого явления не установлена, однако существует большая вероятность, что фазы роста этих монстров оказывают влияние на галактики. Понимание влияния взаимодействий между черными дырами и их галактиками является одним из важных вопросов современной астрофизики.

Одни черные дыры активнее других

Тем не менее, если рассматривать черные дыры в масштабе Вселенной, мы обнаружим, что очень небольшой процент галактик обладает «активными» черными дырами. Под понятием активности имеется в виду, что газ и звезды, двигающиеся по спирали в черную дыру, формируют чрезвычайно горячее кольцо газа.

Это кольцо, получившее название аккреционного диска, становится таким горячим, что взрывается, выталкивая из галактики струи, потоки света и радиационные лучи. При этом последствия таких взрывов особенно сильны в массивных галактиках.

В течение нескольких десятилетий австралийские ученые наблюдали за струйными потоками, по размеру намного превышающими видимый размер галактик в середине. В результате было установлено, что радиационные лучи в галактике Центавр А расширились более чем на 10 градусов – по размеру это сопоставимо с расположенными рядом 20 полными лунами –  очень примечательно, учитывая, что Центавр А находится от нас на расстоянии 10 миллионов световых лет.

Взрыв Млечного пути

Около трех миллионов лет на Земле уже жили наши древнейшие предки – австралопитеки, которые вполне могли наблюдать за созвездием Стрельца и видеть исходящие из Млечного пути потоки света, по своей яркости превышающие звезды. Сегодня единственным видимым остатком этого явления является холодный газ в далеком Магеллановом потоке.

Что бы произошло с Землей, если бы взрывная струя оказалась направленной прямо на нас? Если луч был направлен прямо на Солнечную систему, то поток должен был бы пробить диск Млечного пути, и примерно через десять миллионов лет достичь нашей планеты. Таким образом, существует вероятность, что еще более древний взрыв мог произвести другой мощный поток, который все еще нас не достиг.

Тем не менее, ученые не считают это поводом для беспокойства, ведь когда поток нас достигнет, его интенсивность не будет превышать мощность большинства солнечных вспышек. Эти вспышки могут поражать спутники или представлять угрозу для находящихся в космосе астронавтов, однако атмосфера Земли большей частью защищает нас от их воздействия.

Источник

 

www.computerra.ru

Самая большая чёрная дыра в известной Вселенной / Habr

Чёрная дыра возникает в результате коллапса сверхмассивной звезды, в ядре которой заканчивается «топливо» для ядерной реакции. По мере сжатия температура ядра повышается, а фотоны с энергией более 511 кэВ, сталкиваясь, образуют электрон-позитронные пары, что приводит к катастрофическому снижению давления и дальнейшему коллапсу звезды под воздействием собственной гравитации.

Астрофизик Этан Сигел (Ethan Siegel) опубликовал статью «Крупнейшая чёрная дыра в известной Вселенной», в которой собрал информацию о массе чёрных дыр в разных галактиках. Просто интересно: где же находится самая массивная из них?

Поскольку наиболее плотные скопления звёзд — в центре галактик, то сейчас практически у каждой галактики в центре находится массивная чёрная дыра, образованная после слияния множества других. Например, в центре Млечного пути есть чёрная дыра массой примерно 0,1% нашей галактики, то есть в 4 млн раз больше массы Солнца.

Определить наличие чёрной дыры очень легко, изучив траекторию движения звёзд, на которые воздействует гравитация невидимого тела.

Но Млечный путь — относительно маленькая галактика, которая никак не может иметь у себя самую большую чёрную дыру. Например, недалеко от нас в скоплении Девы находится гигантская галактика Messier 87 — она примерно в 200 раз больше нашей.

Так вот, из центра этой галактики вырывается поток материи длиной около 5000 световых лет (на фото). Это сумасшедшая аномалия, пишет Этан Сигел, но выглядит очень красиво.

Учёные считают, что объяснением такого «извержения» из центра галактики может быть только чёрная дыра. Расчёт показывает, что масса этой чёрной дыры где-то в 1500 раз больше, чем масса чёрной дыры в Млечном пути, то есть примерно 6,6 млрд масс Солнца.

Но где же во Вселенной самая большая чёрная дыра? Если исходить из расчёта, что в центре почти каждой галактики имеется такой объект с массой 0,1% от массы галактики, то нужно найти самую массивную галактику. Учёные могут дать ответ и на этот вопрос.

Самая массивная из известных нам — галактика IC 1101 в центре скопления Abell 2029, который находится от Млечного пути в 20 раз дальше, чем скопление Девы.

В IC 1101 расстояние от центра до самого дальнего края — около 2 млн световых лет. Её размер вдвое больше, чем расстояние от Млечного пути до ближайшей к нам галактики Андромеды. Масса почти равняется массе всего скопления Девы!

Если в центре IC 1101 есть чёрная дыра (а она должна там быть), то она может быть самой массивной в известной нам Вселенной.

Этан Сигел говорит, что может и ошибиться. Причина — в уникальной галактике NGC 1277. Это не слишком большая галактика, чуть меньше нашей. Но анализ её вращения показал невероятный результат: чёрная дыра в центре составляет 17 млрд солнечных масс, а это аж 17% общей массы галактики. Это рекорд по соотношению массы чёрной дыры к массе галактики.

Есть и ещё один кандидат на роль самой большой чёрной дыры в известной Вселенной. Он изображён на следующей фотографии.

Странный объект OJ 287 называется блазар. Блазары — особый класс внегалактических объектов, разновидность квазаров. Они отличаются очень мощным излучением, которое в OJ 287 меняется с циклом 11-12 лет (с двойным пиком).

По мнению астрофизиков, OJ 287 включает в себя сверхмассивную центральную чёрную дыру, по орбите которой вращается ещё одна чёрная дыра меньшего размера. Центральная чёрная дыра в 18 млрд масс Солнца — самая большая из известных на сегодняшний день.

Эта парочка чёрных дыр станет одним из самых лучших экспериментов для проверки общей теории относительности, а именно — деформации пространства-времени, описанной в ОТО.

Из-за релятивистских эффектов перигелий чёрной дыры, то есть ближайшая к центровой чёрной дыре точка орбиты, должен смещаться на 39° за один оборот! Для сравнения, перигелий Меркурия сместился всего на 43 арксекунды за столетие.

habr.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о