Сверхмассивные черные дыры в центрах галактик крупнее, но они значительно дальше. Астрофизики из Австралии и США выяснили, что сверхмассивная черная дыра Sgr A* (Стрелец А*), которая находится в центре Млечного Пути, около 3,5 млн лет.
По Млечному Пути могут «блуждать» сверхмассивные черные дыры
Кроме доступных на тот момент вычислительных мощностей, за неимением компьютерной рисовалки, ему пришлось использовать самодельную «аналоговую» технику, нанося на бумагу тушью точки с плотностью, соответствующей компьютерному расчёту. Тогда это, по-видимому, воспринималось как научная игрушка без особых приложений: визуализация таких объектов вошла в моду только через десять лет, и в конце 1980-х годов появились первые «истинно-компьютерные» изображения аккреционных дисков. Оба снимка чёрных дыр созданы на основе массива данных радиотелескопов, собранных в 2017 году. Собрать паззл из снимков «нашей» чёрной дыры оказалось значительно труднее. Газ вблизи чёрной дыры движется со скоростью, близкой к скорости света. Характерное время обращения вокруг значительно более скромной дыры в Стрельце — это минуты. Для сбора итогового снимка потребовалось пять лет работы коллаборации EHT более 300 специалистов из 80 научных учреждений разных стран с использованием суперкомпьютеров. Такие вычислительные мощности нужны даже не столько для комбинирования и обработки данных, сколько для просчёта обширной библиотеки «модельных» чёрных дыр и сопоставления их с наблюдениями. Кластеризация и усреднение снимков для получения композитного изображения чёрной дыры.
Некоторые другие материалы о сверхмассивной чёрной дыре и других объектах в центре Млечного Пути.
Центр Млечного Пути находится в 27 тыс. К слову, в 2019 году та же команда сфотографировала чёрную дыру в центре Галактики M87. Снимки столь разных по размеру чёрных дыр позволят ученым сравнить их и найти различия.
В результате удалось точно измерить параметры движения 39 звёзд, находящихся на расстоянии от 0,13 до 1,3 светового года от центра галактики. Наблюдения в радиодиапазоне[ править править код ] Долгое время центр нашей Галактики, приблизительное положение которого созвездие Стрельца было известно по оптическим наблюдениям, не был ассоциирован ни с каким компактным астрономическим объектом. Только в 1960 году Дж. Оорт и Г. В 1966 году Д. Даунс и А. Максвелл, обобщив данные по радионаблюдениям в дециметровом и сантиметровом диапазонах, пришли к выводу, что малое ядро Галактики представляет собой объект диаметром 10 пк, связанный с источником Стрелец-А [19]. К началу 1970-х годов благодаря наблюдениям в радиоволновом диапазоне было известно, что радиоисточник Стрелец-А имеет сложную пространственную структуру. В 1974 году Б. Балик и С. Сандерс провели на 43-метровом радиотелескопе Национальной радиоастрономической обсерватории NRAO картографирование радиоисточника Стрелец-А на частотах 2,7 и 8,1 ГГц с разрешением 2" [21]. Было обнаружено, что оба радиоисточника представляют собой компактные образования диаметром менее 10" 0,4 пк , окружённые облаками горячего газа. Начало наблюдений в инфракрасном диапазоне[ править править код ] Вплоть до конца 1960-х годов не существовало эффективных инструментов для изучения центральных областей Галактики, поскольку плотные облака космической пыли, закрывающие от наблюдателя галактическое ядро, полностью поглощают идущее из ядра видимое излучение и значительно осложняют работу в радиодиапазоне. Ситуация коренным образом изменилась благодаря развитию инфракрасной астрономии, для которой космическая пыль практически прозрачна. Ещё в 1947 году Стеббинс и А. Уитфорд, используя фотоэлемент, сканировали галактический экватор на длине волны 1,03 мкм, однако не обнаружили дискретного инфракрасного источника [22].
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. Комерфорд объяснила, что почти 14 миллиардов лет назад ранняя Вселенная имела большую кривизну — в каком-то смысле она была похожа на скомканное одеяло, — а потом она стала расширяться со скоростью света или даже быстрее, распрямляясь и разглаживаясь.
Черная дыра в центре нашей Галактики начала пожирать звезды
Телескоп eROSITA российской орбитальной рентгеновской обсерватории «Спектр-РГ» зарегистрировал раннюю стадию разрыва приливными силами звезды, пролетевшей вблизи сверхмассивной черной дыры в центре галактики на расстоянии в два с половиной. Черная дыра в центре NRAO 530, наблюдаемая телескопом Event Horizon. Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) сообщает о том, что астрономы показали первое изображение сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей галактики — Млечного Пути. Сверхмассивные черные дыры в центрах галактик крупнее, но они значительно дальше.
Астрономы впервые засняли сверхмассивную черную дыру в центре нашей галактики
Ученые добавили, что освещение такого явления, как искажение пространства-времени, очень полезно для астрономов. Это позволит лучше понять, какую роль черные дыры играют в эволюции и формировании галактик. Скорость вращения черных дыр обозначается цифрами от 0 до 1, где 0 обозначает отсутствие вращения, а 1 — максимальную скорость.
В своей статье они заявили, что это «беспрецедентно по сравнению с историческими данными». Они проанализировали данные обсерватории Свифт за 2019 год и обнаружили четыре яркие вспышки, самое большое число, когда-либо наблюдавшееся за одну сессию наблюдений, подтверждая, что черная дыра не успокаивается. Наблюдения на других длинах волн также могут предоставить больше информации. Исследование доступно на сайте arXiv. Baganoff, R.
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. 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].
Они наблюдают за одним и тем же объектом, собирая необходимую информацию.
После этого она объединяется и получается такое изображение. Точно таким же образом была создана фотография сверхмассивной чёрной дыры, расположенной в центре галактики M87: Чёрная дыра в центре галактики М87. Источник: Event Horizon Telescope Это фото сделано в 2017 году сразу восемью радиотелескопами, но на его создание потратили ещё порядка двух лет — именно в 2019 году его и опубликовали. Другой сложностью является само свечение: оно меняется чуть ли не каждую минуту, поэтому зафиксировать её внешний вид — трудная задача.
Ученые обнаружили в карликовой галактике сверхмассивную черную дыру
Результаты работы публикуются сегодня в журнале Nature. Добившись исключительно высокого пространственного разрешения, они зарегистрировали плотное кольцо космической пыли и газа, скрывающее сверхмассивную чёрную дыру. Это открытие — ключевой аргумент в пользу выдвинутой 30 лет назад теории, известной как Единая модель AGN. Астрономы знают, что существуют различные типы AGN.
Некоторые из них порождают всплески радиоизлучения, в то время, как другие относятся к категории «радиоспокойных»; некоторые ярко сияют в видимых лучах; другие, такие, как Мессье 77, ведут себя более смирно. Согласно Единой модели, несмотря на эти различия, все AGN имеют одинаковую природу: это сверхмассивные чёрные дыры, окружённые плотным пылевым кольцом.
В апреле 2019 года ученые сообщили о первом полученном изображении тени черной дыры — это была сверхмассивная черная дыра в центре активной гигантской эллиптической галактики M87 Messier 87, Мессье 87, еще ее называют Дева A. Масса сверхмассивной черной дыры в центре M87 составляет порядка 6,5 млрд масс Солнца. Теперь у астрофизиков появилась возможность сравнивать изображения двух черных дыр очень разных размеров.
Когда это произойдет, сверхмассивные чёрные дыры в центре этих сливающихся галактик также сольются, медленно сближаясь друг с другом, прежде чем объединиться и превратиться в одну большую чёрную дыру. Благодаря гравитационно-волновой астрономии мы знаем, что сливающиеся сверхмассивные черные дыры посылают гравитационные волны, колеблющиеся в пространстве-времени. Если бы гравитационные волны были сильнее в одном направлении, то гравитационная отдача в теории могла бы отбросить получившуюся при слиянии черную дыру в противоположном направлении. Проблема также заключается в том, что, согласно модели слияния сверхмассивных чёрных дыр, это самое слияние не может произойти вовсе. Причина в том, что с уменьшением их орбиты уменьшается и область пространства, в которую они могут передавать энергию. К тому времени, когда чёрные дыры окажутся на расстоянии одного парсека друг от друга около 3,2 световых лет , теоретически эта область пространства уже не будет достаточно большой, чтобы поддерживать дальнейший орбитальный распад, поэтому они останутся на стабильной двойной орбите в течение миллиардов лет.
Первое изображение черной дыры было получено EHT в 2019 году. Это была сверхмассивная черная дыра в центре галактики Мессье 87. EHT смог разрешить этот объект благодаря системе синхронизации нескольких телескопов, разбросанных по всей поверхности Земли. В частности, астрономы использовали Very-Long-Baseline-Interferometry VLBI - метод, который объединяет наблюдательную мощность и данные телескопов по всему миру для создания гигантского виртуального радиотелескопа. Наличие нескольких телескопов на разных широтах Земли в сочетании с вращением Земли приводит к созданию телескопа размером с Землю. Каждый из этих телескопов оснащен антенной с чрезвычайно точными атомными часами для регистрации времени, в которое регистрируются радиосигналы от целевого объекта. И они предлагают новое понимание того, как эти гигантские черные дыры взаимодействуют со своим окружением. Однако вблизи края эти черные дыры выглядят удивительно похожими", — говорит Сера Маркофф, сопредседатель научного совета EHT и профессор теоретической астрофизики Амстердамского университета. Экстраординарный результат и его последствия Результат, полученный с помощью EHT, является экстраординарным.
Убийца планет: ученые обнаружили сверхмассивную черную дыру, обращенную к Земле
| Фото дня: гигантская чёрная дыра, которая находится в центре нашей галактики | Стрелец А* — сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути — не отличается особенной активностью в сравнении с аналогичными объектами в центрах многих других галактик. |
| В Млечном Пути есть дыра — что могло ее создать? | Это новый взгляд на сверхмассивную черную дыру, которая находится в центре Млечного жение было получено учеными в рамках сотрудничества с проектом Event Horizon Telescope («Телескоп горизонта событий»). |
| Астрономы впервые получили фото черной дыры в центре Млечного Пути | Европейская южная обсерватория совместно с "Телескопом горизонта событий" представили первую в истории фотографию сверхмассивной черной дыры в центре галактики Млечный Путь, в которой находится Земля. |
Самые гигантские черные дыры во Вселенной – фото
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 находилась в центре галактики CEERS 1019, существовавшей примерно через 570 миллионов лет после Большого взрыва. Долгожданное изображение сверхмассивного объекта в самом центре нашей Галактики получено в рамках международного проекта «Event Horizon Telescope».
Открытие! Космический телескоп «Кеплер» обнаружил 95 новых инопланетных миров
- Астрономы впервые зафиксировали двойной выброс материи из чёрной дыры
- Крупнейшая черная дыра во Вселенной бесследно исчезла
- Рекомендации
- Сверхмассивная чёрная дыра — Википедия
В центре галактики Месье 77 астрономы нашли черную дыру
Ученые сделали интригующее открытие, касающееся сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики, известной как Стрелец А* (Sgr A*). Стрелец А* — сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути — не отличается особенной активностью в сравнении с аналогичными объектами в центрах многих других галактик. На орбите сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути обнаружен пузырь из горячего газа. Сверхмассивные черные дыры по всей Вселенной сливаются друг с другом, и в конечном счете такая же судьба ждет и черную дыру, которая находится в центре нашей галактики. Сверхмассивные черные дыры по всей Вселенной сливаются друг с другом, и в конечном счете такая же судьба ждет и черную дыру, которая находится в центре нашей галактики. Супердыра вращается в паре со звездой, как и другие обнаруженные дыры этого типа. Вообще известны черные дыры двух типов: дыры звездной массы, от 10 до 30 Солнц, и сверхмассивные ультрадыры в центрах галактик, массой в миллионы Солнц.
Получена фотография центральной черной дыры Млечного Пути
Ещё в 1947 году Стеббинс и А. Уитфорд, используя фотоэлемент, сканировали галактический экватор на длине волны 1,03 мкм, однако не обнаружили дискретного инфракрасного источника [22]. Мороз в 1961 году провёл аналогичное сканирование окрестностей Sgr A на волне 1,7 мкм и тоже потерпел неудачу. В 1966 году Е. Беклин сканировал район Sgr A в диапазоне 2,0-2,4 мкм и впервые обнаружил источник, по положению и размерам соответствовавший радиоисточнику Стрелец-А. 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.
Обнародованное изображение даёт первое прямое визуальное доказательство этого.
Для получения снимка специалисты сформировали сверхмощную антенную решётку EHT: восемь крупнейших радиообсерваторий всей планеты, объединившись, создали единый гигантский виртуальный телескоп размером с земной шар. Эти пионерские наблюдения в огромной степени углубили наше понимание процессов, происходящих в самом центре нашей галактики, позволили по-новому увидеть, как гигантские чёрные дыры взаимодействуют со своим окружением», — отмечается в публикации.
Учёные отмечают, что хоть мы и не можем видеть саму чёрную дыру, светящийся газ вокруг неё обрамляет центральную тёмную область, называемую тенью. На опубликованном изображении представлен свет, искривлённый мощной гравитацией чёрной дыры, которая в 4 млн раз массивнее Солнца. Центр Млечного Пути находится в 27 тыс.
Когда галактики сливаются, их черные дыры «погружаются» в середину новообразованной галактики и в конечном итоге объединяются, образуя еще более массивную черную дыру. По мере того, как черные дыры движутся по спирали друг к другу, они все больше и больше нарушают ткань пространства и времени, испуская гравитационные волны, которые впервые были предсказаны Альбертом Эйнштейном более 100 лет назад. LIGO лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория обнаруживает гравитационные волны от пар черных дыр, масса которых в десятки раз превышает массу нашего Солнца. Однако сверхмассивные черные дыры в центрах галактик имеют массу, в миллионы и миллиарды раз превышающую массу нашего Солнца, и излучают более низкие частоты гравитационных волн, чем обнаруженные LIGO. В будущем ученые должны быть в состоянии обнаруживать гравитационные волны от сверхмассивных черных дыр такого веса. Например, предстоящая миссия Laser Interferometer Space Antenna, или LISA, позволит обнаружить сливающиеся черные дыры, массы которых в 1000—10 миллионов раз превышают массу нашего Солнца, но PKS 2131-021 представляет собой наиболее многообещающую цель. Между тем, световые волны — лучший способ обнаружить слияние сверхмассивных черных дыр.
Первый такой кандидат, OJ 287, также демонстрирует периодические вариации радиоизлучения.