посмотрите на фото черной дыры в Млечном Пути
Елизавета Приставка Новостной редактор
Елизавета Приставка Новостной редактор
В сердце нашей галактики есть черная дыра, которую ученые смогли сфотографировать и теперь показали всем. Ее изучают с помощью телескопа Event Horizon (EHT). Ранее удалось сделать всего одно фото черной дыры, и это был невероятный прорыв. «Хайтек» разбирается, почему нам так важно знать все о нашей ближайшей черной дыре.
Читайте «Хайтек» в
Сфотографировать объект, который не выпускает даже свет наружу, — непростая задача. Восемь астрономических организаций по всему миру объединились, чтобы сделать второй в истории человечества снимок черной дыры.
Фотография черной дыры в сердце Млечного Пути
Что произошло?
Ученые впервые показали фотографию черной дыры, которая находится в центре нашей галактики. Международная команда ученых представила свое новаторское открытие в прямом эфире 12 мая 2022 года.
Астрономы работали на телескопе Event Horizon (EHT), чтобы сделать изображение Стрельца А* — это сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути.
Как черную дыру сфотографировали впервые?В 2019 году телескоп EHT сделал первые в истории человечества снимки нагретой пыли и газа, которые окружают сверхмассивную черную дыру в центре галактики M87, она расположена на расстоянии 55 млн световых лет от нас.
По словам Франса Кордовы, директора Национального научного фонда США, изображение черной дыры из M87 — это важнейшая работа современных ученых.
Фото черной дыры в галактике M87Но на первом месте в списке задач EHT сегодня черная дыра, скрывающаяся в центре нашей собственной галактики. Стрелец A*, или сокращенно Sgr A*, находится на расстоянии 27 000 световых лет от нас и имеет небольшой вес, он всего в 4 млн раз превышает массу Солнца.
Но остается несколько вопросов, удастся ли ученым показать горизонт событий этой черной дыры. Если да, то будет ли это выглядеть так, как на снимке в M87.
Зачем нам фото черной дыры?Если мы больше узнаем о характеристиках и внешнем виде ближайшей черной дыры, это поможет ученым понять эволюцию нашей галактики, считает Джосс Блэнд-Хоторн, астрофизик из Сиднейского университета.
Но мы не можем просто так наблюдать черные дыры. В их центре гравитация настолько сильна, что даже свет не может вырваться наружу. Чтобы сделать снимок черной дыры, EHT использует свет, который излучает горячий газ, вращающийся около края диска черной дыры.
Что мы знаем о ближайшей черной дыре?В центре большинства галактик находится сверхмассивная черная дыра, масса которой более чем в миллион раз превышает массу нашего Солнца.
Астрономы десятилетиями подозревали, что в нашей галактике тоже есть своя черная дыра, но доказать это было сложно. Эти подозрения исчезли, когда две разные команды ученых из США и Германии исследовали точное движение звезд вокруг центра нашей галактики в 1990-х годах.
Ученые отслеживали эти звезды около 20 лет и поняли, что они движутся под влиянием очень, очень массивного, плотного, темного сгустка. Дальше сократили эту область исследования до соврем небольшой, в результате они пришли к выводу, что это могла быть только черная дыра или что-то, что ведет себя как черная дыра.
Андреа Гез и Рейнхард Генцель, возглавлявшие команды, получили Нобелевскую премию по физике 2020 года за свою работу.
Но до сих пор знания ученых о черной дыре в центре Млечного пути ограничивались знанием о том, что ее огромное гравитационное притяжение сильно влияет на любые пролетающие мимо объекты.
Читать далее
Американский спутник «разглядел» с Земли необычное послание
Опубликовано видео с ракеты, которую запустили из экспериментального ускорителя
Гигантскую воронку нашли в Китае. Там могут скрываться неизвестные науке виды
Загадки Космоса – чёрная дыра Гаргантюа
Вселенная таит в себе множество загадок. Строение и особенности различных космических объектов, возможность межпланетных путешествий привлекают внимание не только ученых, но и любителей научной фантастики. Естественно, наибольшей привлекательностью обладает то, что имеет уникальные свойства, что, в силу разных обстоятельств, недостаточно исследовано.
К подобным объектам относятся чёрные дыры.
Понятие и свойства чёрных дыр
Чёрные дыры обладают очень высокой плотностью и невероятно большой силой гравитации. Даже лучи света не могут вырваться из них. Именно поэтому учёные могут «увидеть» чёрную дыру только благодаря тому действию, которое она оказывает на окружающее пространство. В непосредственной близости от чёрной дыры вещество раскаляется и движется с очень большой скоростью. Это газообразное вещество называют аккреционным диском, который выглядит как плоское светящееся облако. Рентгеновское излучение аккреционного диска учёные наблюдают в рентгеновские телескопы. Также фиксируют огромную скорость движения звёзд по их орбитам, что происходит благодаря большой гравитации невидимого объекта огромной массы. Астрономы выделяют три класса чёрных дыр:
•чёрные дыры, имеющие звёздную массу,
•чёрные дыры с промежуточной массой,
•сверхмассивные чёрные дыры.
Звёздной считают массу от трех до ста солнечных масс.
Сверхмассивными называют чёрные дыры, имеющие от сотен тысяч до нескольких миллиардов масс Солнца. Они находятся обычно в центре галактик.
Вторая космическая скорость или скорость убегания – это тот минимум, который необходимо достичь для преодоления гравитационного притяжения и выхода за пределы орбиты данного небесного тела. Для Земли скорость убегания равна одиннадцати километрам в секунду, а для чёрной дыры — это более трёхсот тысяч, вот насколько сильна её гравитация!
Границу чёрной дыры называют горизонтом событий. Объект, попавший внутрь него, уже не может покинуть эту область. Размер горизонта событий пропорционален массе чёрной дыры. Чтобы показать, насколько огромна плотность чёрных дыр, учёные приводят следующие цифры – чёрная дыра с массой, в 10 раз превосходящей солнечную, имела бы, примерно, 60 км в диаметре, а чёрная дыра с массой нашей Земли – всего лишь 2 см. Но это только теоретические расчеты, поскольку чёрных дыр, не достигших трёх солнечных масс, учёными ещё не выявлено.
Всё, что входит в область горизонта событий, двигается по направлению к сингулярности. Сингулярность, если сказать упрощенно, — это место, где плотность стремится к бесконечности. Через гравитационную сингулярность нельзя провести входящую в неё геодезическую линию. Для чёрной дыры характерно искривление структуры пространства и времени. Прямая линия, которая в физике представляет собой путь движения света в вакууме, вблизи чёрной дыры становится кривой. Какие физические законы работают рядом с точкой сингулярности и непосредственно в ней, пока неизвестно. Некоторые исследователи, например, говорят о наличии так называемых червоточин, или пространственно-временных туннелей, в чёрных дырах. Но не все учёные согласны признать существование подобных туннелей-червоточин.
Чёрная дыра Гаргантюа
Тема космических путешествий, пространственно-временных туннелей служит источником вдохновения для писателей-фантастов, сценаристов и режиссеров. В 2014 году состоялась премьера фильма «Интерстеллар».
Над его созданием работала целая группа учёных. Их руководителем стал известный учёный, специалист в области теории гравитации, астрофизики – Кип Стивен Торн. Этот фильм считают одним из самых научных среди фантастических кинокартин и, соответственно, предъявляют к нему высокие требования. Велись многочисленные споры о том, насколько различные моменты фильма соответствуют научным фактам. Была даже издана книга «Наука Интерстеллара», в которой профессор Стивен Торн объясняет с научной точки зрения различные эпизоды из фильма. Он говорил о том, что многое в киноленте основано как на научных фактах, так и на научных предположениях. Однако есть и просто художественный вымысел. Например, чёрная дыра Гаргантюа представлена в виде светящегося диска, который огибает свет. Это не расходится с научными знаниями, т.к. видна не сама чёрная дыра, а только аккреционный диск, а свет не может двигаться по прямой из-за мощной гравитации и искривления пространства.
В чёрной дыре Гаргантюа есть кротовая нора, представляющая собой червоточину или туннель, проходящий сквозь пространство и время.
Наличие подобных туннелей в чёрных дырах — всего лишь научное предположение, с которым не согласны многие учёные. К художественному вымыслу относится возможность совершить путешествие по такому туннелю и вернуться назад.
Чёрная дыра Гаргантюа – это фантазия создателей «Интерстеллара», которая во многом соответствует реальным космическим объектам. Поэтому для особо яростных критиков хочется напомнить – фильм, всё же, научно-фантастический, а не научно-популярный. Он показывает красоту и величие мира, который нас окружает, напоминает о том, как много ещё нерешенных задач у человечества. А требовать от фантастического фильма точного отражения научно доказанных фактов — несколько неправомерно и наивно.
Читайте также:
Интересные факты о Космосе и планетах показывают, что человечество знает мало
Чудеса Космоса: интересные факты о планетах Солнечной системы
Объяснение науки о «Интерстеллар» (инфографика)
Когда вы совершаете покупку по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать комиссионные.
Вот как это работает.
(открывается в новой вкладке)
Внимание: СПОЙЛЕР! Эта инфографика содержит подробности о новом космическом фильме «Интерстеллар».
Фильм «Интерстеллар» опирается на настоящую науку во многих потрясающих визуальных эффектах. Физик Кип Торн, эксперт по черным дырам и червоточинам, предоставил математику, которую художники по спецэффектам превратили в магию кино.
Пункт назначения космического корабля Endurance — Гаргантюа, вымышленная сверхмассивная черная дыра с массой в 100 миллионов раз больше солнечной. Он находится в 10 миллиардах световых лет от Земли и вращается вокруг нескольких планет. Гаргантюа вращается с поразительной скоростью 99,8 процента скорости света.
«Интерстеллар» в картинках: Галерея космической эпопеи
Аккреционный диск Гаргантюа содержит газ и пыль с температурой поверхности Солнца. Диск обеспечивает светом и теплом планеты Гаргантюа.
Сложный внешний вид черной дыры в фильме связан с тем, что изображение аккреционного диска деформируется гравитационным линзированием на два изображения: одно зацикливается над черной дырой, а другое под ней.
Одной из особенностей уравнений Эйнштейна является то, что время течет медленнее в более сильных гравитационных полях. Так что на планете, вращающейся близко к черной дыре, часы идут гораздо медленнее, чем на космическом корабле, вращающемся дальше.
Варп-двигатели и червоточины (Видео)
Нашу трехмерную вселенную можно представить как плоскую мембрану (или «брану»), плавающую в четырехмерной пустоте, называемой «Балк». Присутствие массы искажает мембрану, как будто это резиновый лист.
Если в точке сконцентрировано достаточно массы, образуется сингулярность.
Объекты, приближающиеся к сингулярности, проходят через горизонт событий, из которого они никогда не смогут вернуться. Если бы две сингулярности в далеких друг от друга местах могли быть объединены, то мог бы образоваться туннель червоточины через Балк. Однако такие червоточины не могут образоваться естественным путем.
Существа, способные управлять гравитацией и путешествовать сквозь Балк, могут создавать червоточины и пересекать пространство намного быстрее скорости света.
На двухмерных диаграммах устье червоточины показано в виде круга. Если смотреть лично, червоточина будет сферой. На поверхности сферы виден гравитационно искаженный вид пространства с другой стороны.
Червоточина в фильме имеет диаметр 1,25 мили (2 километра) и длину 10 миллиардов световых лет.
- Как работает межзвездное космическое путешествие (инфографика)
- Последние новости о Black Holes
- Галерея: Видения межзвездного звездного путешествия
Следуйте США @spedototcom , Facebook и Google .
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].
Связь Карла со Space.com восходит к 2000 году, когда его наняли для создания интерактивной флэш-графики. С 2010 по 2016 год Карл работал специалистом по инфографике во всех редакционных ресурсах Purch (ранее известной как TechMediaNetwork). До прихода в Space.com Карл провел 11 лет в нью-йоркской штаб-квартире Associated Press, создавая новостную графику для использования в газетах и в Интернете по всему миру. Он получил степень в области графического дизайна в Университете штата Луизиана и сейчас работает графическим дизайнером-фрилансером в Нью-Йорке.
: самый большой известный объект во Вселенной вся вселенная. Расположенный в центре галактики Млечный Путь, он весит примерно в 4 миллиона раз больше, чем наше Солнце, и находится примерно в 12 миллиардах световых лет от Земли.
Можно ли создать искусственный…
Пожалуйста, включите JavaScript
Возможно ли создать искусственную черную дыру — научное видео 4K
Что такое черная дыра?
Черная дыра — это область пространства, из которой гравитация не позволяет чему-либо, даже свету, выйти наружу. Вот все, что вам нужно знать об этих странных и удивительных космических объектах! В начале 2007 года НАСА объявило, что массивный объект диаметром 1,3 миллиарда миль был обнаружен в центре нашей галактики группой астрономов во главе с Марком Моррисом и Майклом Меррифилдом. Поскольку никакая звезда не может быть больше своей родительской галактики (и поскольку рядом нет галактик), ученые определили, что это не может быть звезда. Вместо этого они считают, что это либо сверхмассивная черная дыра, либо, возможно, большое скопление звезд, связанных гравитацией. Этот гигантский объект получил название Гаргантюа в честь одного из персонажей доктора Сьюза из его книги «Ресторан на краю Вселенной».
Как они образуются?
Астрономы определили, что сверхмассивные черные дыры, такие как Гаргантюа, образуются при коллапсе массивного облака газа и пыли.
Но где эти облака формируются и как они растут, до сих пор ведутся споры. По общему мнению, они начинают свою жизнь как объекты звездного размера (в 10 раз массивнее нашего Солнца) в гигантских областях звездообразования, называемых галактиками со вспышками звездообразования. Когда достаточное количество массы накапливается в относительно небольшом объеме пространства, ничто не может помешать ему разрушиться само по себе. Это запускает эффект убегания, при котором все больше и больше материала падает внутрь, пока не образуется невероятно плотный объект, известный как черная дыра. Считается, что большинство, если не все крупные галактики, содержат в своем центре сверхмассивные черные дыры. Например, в нашей собственной галактике Млечный Путь есть черная дыра примерно в 4 миллиона раз массивнее нашего Солнца, находящаяся в ее ядре. Млечный Путь также имеет несколько меньших, разбросанных по всему гало, которое простирается на 50 000 световых лет от его центра. Эти меньшие черные дыры считаются остатками от столкновений между галактиками в течение миллиардов лет.
Что находится в центре черной дыры?
Центр черной дыры — это сингулярность, где время и пространство сливаются в одну точку. Многие ученые считают, что если бы вы рискнули проникнуть внутрь одного из них, то обнаружите, что крутитесь вокруг этой единственной точки целую вечность. Но действительно ли можно попасть в черную дыру? Что еще более важно, что произойдет, если вы это сделаете? Ученые все еще пытаются ответить на эти вопросы, но кое-что мы знаем о черных дырах, в том числе о том, как они появились. Вот все, что вам нужно знать о гигантских черных дырах.
Почему существуют черные дыры?: Когда астрономы говорят о черных дырах, они имеют в виду схлопнувшиеся звезды, чья гравитация настолько сильна, что даже свет не может покинуть ее. В частности, когда звезда умирает, ее ядро сжимается само по себе, образуя невероятно плотный объект, известный как белый карлик или нейтронная звезда.
Если этот объект в три раза меньше массы нашего Солнца, он становится белым карликом; если она массивнее, но меньше восьми масс Солнца, она становится нейтронной звездой. Но если его масса больше восьми солнечных и окружающего его материала недостаточно, чтобы противодействовать собственному гравитационному притяжению, то, согласно теории относительности Эйнштейна, он схлопнется в то, что мы сегодня знаем как черную дыру.
Что ученые знают о Гаргантюа?
Мы знаем, что Гаргантюа — это сверхмассивная черная дыра, а это означает, что ее масса более чем в миллион раз превышает массу нашего Солнца. Хотя ученые не уверены, сколько именно, мы знаем, что потребуется около 2 миллиардов наших солнц, чтобы составить всего 1% от его общей массы. И хотя в центре большинства галактик есть по крайней мере одна сверхмассивная черная дыра, всего около 10 галактик имеют такую же массу, как Гаргантюа. На самом деле, некоторые астрономы считают, что если бы вы могли заглянуть сквозь все пространство и время и оглянуться назад в историю, когда наша Вселенная была впервые создана всего за две минуты до конца ваших часов, вы бы смогли увидеть галактику с гигантской галактикой.
черная дыра в ее центре. Однако если бы вы захотели заглянуть еще дальше, ваш взгляд потемнел бы. Это потому, что сам свет не может пройти достаточно далеко, чтобы мы могли обнаружить что-либо еще — искривление пространства-времени, вызванное такой большой концентрацией материи, означает, что ничто не может вырваться из-под его гравитационного притяжения. Это называется горизонтом событий; как только что-то входит в горизонт событий, оно не может уйти снова.
Кто это открыл?
В 2012 году астрономы обнаружили массивную черную дыру в центре галактики M87. По данным телескопа НАСА «Хаббл», он находится на расстоянии около 55 миллионов световых лет от Земли и, по оценкам, весит в 6,6 миллиарда раз больше, чем наше Солнце. Другими словами, если бы вы могли каким-то образом поместить наше Солнце в Гаргантюа, осталось бы еще 545 миллионов солнечных масс! Это означает, что даже если бы мы могли путешествовать со скоростью 186 000 миль в секунду (скорость света), нам потребовалось бы почти 600 миллионов лет, чтобы добраться туда.
Вауза! Это одна большая старая черная дыра… И просто для сравнения, давайте взглянем на некоторые другие известные черные дыры. Сверхмассивная черная дыра, расположенная в центре нашей собственной галактики Млечный Путь, известная как Стрелец A*, весит всего 4 миллиона масс Солнца; для сравнения, это 1/1000 веса Гаргантюа. Еще безумнее? Материя попадает в Стрелец А* всего за 3 дня, тогда как для того, чтобы материал попал в Гаргантюа, требуются миллиарды лет. Это довольно безумно! Здесь стоит отметить еще одну вещь: хотя многие считают черные дыры сингулярными объектами, на самом деле они состоят из двух частей: горизонта событий и сингулярности. По своей сути черная дыра представляет собой объект настолько плотный, что его гравитационное притяжение не позволяет всему, что находится внутри, вырваться наружу. Это включает в себя свет — поэтому черные дыры обычно невидимы — и все остальное внутри них сминается вместе, пока они не становятся бесконечно плотными точками, известными как сингулярности.:origin()/pre00/fbc3/th/pre/f/2016/016/b/c/interstellar___black_hole_rotation_gif_by_spaceartguy-d8u66ia.png)
Насколько он велик?
По горизонту событий, который является невидимой границей вокруг черной дыры, Гаргантюа в три миллиона раз шире Земли и более чем в два миллиарда раз тяжелее. Его масса примерно в 140 триллионов раз больше, чем у Земли. Для перспективы представьте, что одна чайная ложка материи внутри горизонта событий Гаргантюа будет весить столько же, сколько все человечество. Да, он большой, но не бесконечный! (Эта честь принадлежит другому объекту, Стрельцу A*, который находится в центре нашей галактики.) Где он?: Гаргантюа не только огромен, но и довольно далек от нас; он находится примерно в 40 мегапарсеках (125 миллионов световых лет) от Земли. На что это похоже?: Мы не знаем наверняка, как Гаргантюа выглядит на своей поверхности, но мы можем сделать некоторые обоснованные предположения, основываясь на том, что мы знаем о черных дырах в целом. Поскольку в непосредственной близости от Гаргантюа нет звезд, планет или форм жизни, поблизости нет ярких объектов, которые Гаргантюа мог бы сожрать и создать вокруг себя яркий аккреционный диск.
Так что, если бы вы стояли на поверхности Гаргантюа, вы могли бы вообще ничего не увидеть. Это не означает, что ваши глаза не будут обмануты, думая, что они что-то видят — черные дыры обладают сильными гравитационными силами, которые заставляют время двигаться медленнее вблизи их поверхности, так что вы можете стоять там часами и думать, что прошли только минуты. к. Откуда мы знаем об этом?: Ученые впервые обнаружили Гаргантюа, используя данные рентгеновской обсерватории НАСА «Чандра» и спутниковых обсерваторий «Свифт».
Как это соотносится с другими галактиками и звездами?
Расположенная в одном из рукавов нашей галактики, Мессье 87 представляет собой сверхгигантскую эллиптическую галактику. Считается, что он весит миллиарды солнечных масс и содержит до триллиона звезд. Хотя это звучит грандиозно, оно не может сравниться со сверхмассивными черными дырами, такими как Гаргантюа. Она была обнаружена во время съемок для «Интерстеллар», и считается, что ее масса составляет 20 миллиардов солнечных масс, или примерно 1% массы галактики-хозяина M87.
В 5 миллионов раз больше, чем наше Солнце, оно затмевает все другие известные объекты во Вселенной, включая другие галактики! На самом деле, если бы мы поместили Гаргантюа в центр нашей Галактики Млечный Путь, он вышел бы за пределы орбиты Плутона! И если подумать, это означает, что, вероятно, есть еще много массивных черных дыр, которые только и ждут, чтобы их открыли. Но как Гаргантюа сравнивается с другими галактическими гигантами? Давайте взглянем на некоторые из них. Галактика Сомбреро (M104) в созвездии Девы — одна из крупнейших спиральных галактик вблизи Земли, ее диаметр составляет 50 000 световых лет. Его яркое ядро указывает на активное ядро, содержащее сверхмассивную черную дыру размером 10 миллиардов солнечных со свойствами, подобными тем, которые обнаружены в центральной выпуклости нашего собственного Млечного Пути. Несмотря на то, что масса Сомбреро составляет всего 40 процентов от массы Гаргантюа, относительно большой размер делает его крайним случаем, когда большая часть его массы находится за пределами его центральных областей.
917 метров или 100 квинтиллионов километров). Чтобы представить это в перспективе, если бы вы путешествовали со скоростью 100 миль в час, Гаргантюа понадобилось бы 67 миллионов лет, чтобы достичь! Давайте посмотрим, насколько на самом деле огромен Гаргантюа! Мы знаем, что черные дыры чрезвычайно массивны, поэтому давайте сравним Гаргантюа с некоторыми объектами нашей Солнечной системы. Если бы мы взяли все 9 планет и их луны и объединили их, они все равно не были бы такими большими, как Гаргантюа. Если бы мы взяли весь Юпитер и его спутники и добавили ко всему остальному в нашей Солнечной системе, он все равно не был бы таким большим, как Гаргантюа! На самом деле нет ничего даже близко похожего на Гаргантюа; в настоящее время считается, что это один из крупнейших известных объектов во Вселенной. Гаргантюа был обнаружен доктором Мэттом Брэдфордом и его командой с использованием данных, собранных рентгеновской обсерваторией НАСА «Чандра». Узнать больше о Гаргантюа можно здесь. Помимо краткого вступления, ваш пост должен включать информацию о том, где в нашей галактике находится Гаргантюа? , На что это похоже?, Как астрономы открыли Гаргантюа? , Почему такое открытие важно для астрономии?, Чем гаргантюа отличается от других сверхмассивных черных дыр? .