Чорна діра

Міжнародна група астрономів виявила новий шлях #xAB; підживлення # xBB; надмасивних чорних дір у центрах галактик - через захоплення галактичного газу, викинутого після взаємодії з міжгалактичними хмарами газу. На такий механізм вказала незвичайна активність центрів галактик- # xAB; медуз # xBB ;, які виділяються наявністю #xAB; щупалець # xBB; виступаючих на десятки тисяч світлових років за межі галактичного диска.

Астрономи вперше показали можливість експериментального виявлення релятивістських ефектів у зірок, пов'язаних зі надмасивної чорною дірою в центрі Чумацького Шляху, визначивши у одній з них відхилення в орбітальному русі, передбачені загальною теорією відносності.

Часто можна почути обивательську думку про те, що наука не потрібна. І навіщо взагалі вивчати ці ваші чорні діри. але мало хто помічає що більшість побутових технологій винаходиться попутно з фундаментальними. здавалося б бессцельнимі дослідженнями.

Наприклад ваш улюблений wifiбил винайдений просто попутно. вчасно дослідження чорних дір.

Лекція від популяризатора науки Сергія Попова.

слухаємо і насолоджуємося :-)

Лектор - Сергій Попов - Мега доступно розповідає на зрозумілих прикладах. Для себе я відкрив очнеь багато нового.

кілька красивих графіків для затравочкі і в якості спойлера

Показати повністю 1

Учені вперше змогли побачити обертання двох надмасивних чорних дір в центрі галактики навколо один одного. Дослідники припускають, що в майбутньому ці об'єкти зіллються і породять гравітаційні хвилі - ту саму #xAB; брижі # xBB; простору-часу, яку в минулому році #xAB; зловив # xBB; LIGO. Відкриття допоможе вченим зрозуміти, що веде до злиття надмасивних чорних дір, а також вивчити еволюцію галактик

Одна з чорних дір рухається по орбіті інший в центрі галактики, розташованої в 750 мільйонах світлових років від Землі

Астрономи Університету Нью-Мексико вперше виявили дві надмасивні чорні діри, одна з яких рухається по орбіті інший, повідомляється на науковому новинному порталі EurekAlert!

Як заявив професор Університету Нью-Мексико Грег Тейлор, це перша пара надмасивних чорних дір, які становлять бінарну систему і які вдалося побачити.

"Довгий час ми дивилися в космос і намагалися знайти дві надмасивні чорні діри, які в результаті злиття галактик стали обертатися одна навколо іншої, - сказав Тейлор. - Незважаючи на те, що теорія про це існувала давно, ніхто раніше такого не бачив".

Об'єкти знаходяться в еліптичної галактиці 0402 + 379, розташованої в 750 мільйонах світлових років від Землі. Відстань між ними становить лише близько 24 світлових років, а їх загальна маса в 15 мільярдів разів більше маси Сонця. За розрахунками вчених, повний оборот однієї галактики навколо іншої відбувається за 30000 років.

"Ми вважаємо, що дві надмасивні чорні діри в цій галактиці зіллються", - повідомила колега Тейлора Каришма Бансал, зазначивши, що злиття відбудеться через мільйони років.

Подібні надмасивні чорні діри знаходяться в центрі більшості галактик. Наявність в центрі однієї галактики двох таких об'єктів означає, що в минулому вона злилася з іншого. У таких випадках дві чорні діри можуть з'єднатися, що породить гравітаційні хвилі, які розійдуться по всесвіту.

Про галактиці 0402 + 379

Астрономи сподіваються знайти інші подібні системи. Передбачається, що злиття галактик, через якого чорні діри виявляються так близько один від одного, - поширене явище у Всесвіті.

Надмасивні чорні діри зазвичай є стаціонарними об'єктами, тобто вони завжди розташовуються в центрах більшості галактик. Однак використовуючи дані від рентгенівської обсерваторії #xAB; Чандра # xBB; і інших телескопів, астрономи недавно виявили явище, яке можна назвати надмасивної дірою в русі.

Ця можлива чорна діра, яка змінює поведінки всіх своїх #xAB; родичів # xBB ;, містить в собі масу, рівну 160 мільйонам сонячних, а розташована вона в еліптичної галактиці на відстані приблизно 3.9 мільярда світлових років від Землі. Астрономи активно досліджують такі рухомі надмасивні чорні діри, оскільки вони можуть більше розповісти про властивості цих загадкових об'єктів.

Ця чорна діра, можливо, #xAB; відскочила # xBB ;, якщо можна користуватися такою термінологією, коли дві менших надмасивних діри зіткнулися і злилися, щоб сформувати одну велику. Одночасно з цим, це злиття згенерувало б гравітаційні хвилі, які поширювалися сильніше в одному напрямку і слабкіше в іншому. Ця нова чорна діра могла отримати від гравітаційних хвиль удар в протилежному напрямку від більш сильних хвиль, в результаті чого вона буде викинутої з центру галактики. Саме це і показано на ілюстрації художника.

Сила викиду залежить від значення і напряму обертання двох менших чорних дір, перш, ніж вони зіллються. Тому інформацію про ці важливі, але невловимих властивості, може бути отримана, дослідивши швидкість відскочила чорної діри. Такий об'єкт астрономам вдалося знайти завдяки отсеиванию тисяч галактик, досліджених в рентгенівському і оптичному діапазоні. В першу чергу використовувалися дані #xAB; Чандри # xBB; для вибору галактик, які містять яскравий рентгенівський джерело і досліджувалися в рамках Слоановского Цифрового Огляду Неба SDSS. Яскраве рентгенівське випромінювання є спільною характерною рисою для всіх надмасивних чорних дір, які швидко ростуть. Потім дослідники сподівалися з'ясувати, чи будуть на оптичних даних від #xAB; Хаббла # xBB; у цих яскравих рентгенівських галактик присутнім два піки близько їх центру. вони можуть показати, що тут присутній пара надмасивних чорних або що відскочив діра перемістилася від групи зірок в центрі галактики.

Якщо спостереження відповідають цим критеріям, то далі астрономи займаються дослідженнями спектрів SDSS, які показують те, як кількість світла змінюється в залежності від довжини хвилі. Якщо дослідники визнають, що контрольні підписи в спектрах є показниками присутності надмасивної чорної діри, то ці галактики будуть досліджені ще пильніше.

Саме після таких маніпуляцій і був виявлений хороший кандидат в такі швидкі чорні діри. На лівому зображенні у вставці даних від Хаббла показані дві яскраві точки десь у середині галактики. Одна з них розташована в центрі, а інша на відстані приблизно 3000 світлових років від нього. Друге джерело має властивості зростаючої надмасивної чорної діри, а його положення точно відповідає положенню яскравого рентгенівського джерела, виявленого #xAB; Чандра # xBB; (Праве зображення). Використовуючи дані від SDSS і телескопа Кек на Гаваях вчені вирішили, що зростаюча чорна діра розташована поруч, але все ж не зовсім в центрі галактики. Та до того ж вона володіє різними швидкостями з центром. Ці властивості означають, що це джерело можна кваліфікувати як викинутої надмасивної чорної діри.

Галактика, в якій вона розташувалася, також демонструє деякі докази флуктуацій на її зовнішніх регіонах, які є індикацією того, що злиття між двома галактиками відбулося у відносно недалекому минулому. Так як злиття надмасивних чорних дір відбувається, коли їх галактики стикаються, ця інформація також підтримує ідею про викинутої чорній дірі. Крім того, показник утворення нових зірок є дуже високим - кілька сотень сонячних мас на рік. Це корелює з комп'ютерними моделями, які передбачають, що темп народження нових зірок може посилюватися в зливаються галактиках, особливо тих, які містять викинуті чорні діри.

У такого явища могло бути й інше пояснення, які полягає в тому, що дві надмасивні чорні діри розташовані в центрі галактики. Але чому тоді одна абсолютно не проявляється себе у вигляді активного випромінювання? Це може бути пов'язано з тим, що вона росте надто повільно. Поки вчені схильні вірити в блукаючу чорну діру, але їм необхідно більше даних, щоб підтвердити свої припущення.

Рентгенівський лазер несподівано створив мініатюрну копію чорної діри з атома йоду.

Ілюстрація DESY / Science Communication Lab.

Коли вчені з Національної прискорювальної лабораторії SLAC планували експеримент з найпотужнішим у світі лазером (LCLS), вони зовсім не очікували, що в результаті їм вдасться створити мініатюрну копію чорної діри.

Установка, відома під назвою Лінійний джерело когерентного світла LCLS, виробляє жорстке рентгенівське випромінювання з довжиною хвилі від 0,13 до 6,2 нанометрів, що можна порівняти з розмірами багатьох атомів. Система генерує сверхкороткие імпульси з енергією, здатною прорізати сталь. З їх допомогою можна отримувати неймовірно чіткі зображення найдрібніших бактерій, вірусів, а також окремих молекул і атомів, зроблені за мить до того, як мікрооб'єкти буквально вибухають під дією променя.

На цей раз команда під керівництвом Деніела Роллса (Daniel Rolles) і Артема Руденко вирішила перевірити, як важкі атоми будуть реагувати на максимально потужні імпульси, які може створювати LCLS. Для цього дослідники сфокусували потік рентгенівських променів на ділянці шириною 100 нанометрів.

В якості мішені були обрані атоми ксенону, кожен з яких містить 54 електрона, і атоми йоду з 53 електронами. Вчені розрахували, що перший лазерний імпульс викине внутрішні електрони і створить так званий "порожній атом". Потім зовнішні електрони каскадом кинуться на нижні енергетичні рівні, щоб заповнити прогалини. На останньому етапі планувалося за допомогою додаткових імпульсів вибити всі залишилися електрони, крім тих, що пов'язані найбільш міцно.

Поки фізики працювали з атомами ксенону, все йшло згідно з наміченим планом. Але атоми йоду піднесли їм справжній сюрприз. Ці атоми були частиною двох різних великих молекул. І, втративши частину електронів, вони на очах вчених перетворилися на подобу чорних дір, які засмоктували електрони у сусідніх атомів вуглецю і водню, а потім викидали їх без допомоги нових імпульсів.

Згідно з розрахунками, ізольований атом йоду повинен втрачати 47 електронів. Але, з урахуванням захопленого у сусідніх атомів, атоми йоду в складі найменшою молекули викинули 54 електрона, а дані для більшої молекули ще належить уточнити.

Рентгенівський лазер - це потужний інструмент, від якого не тільки фізики, а й багато інших фахівців чекають неймовірних відкриттів. З його минулих досягнень можна згадати можливість спостереження за поведінкою електронів і тривимірний "портрет" вірусу.

бм провалився в чорну діру і мовчить.

Новий "Cosmic Playlist". Сьогодні у випуску:

# X1F680; Астрономи об'єдналися в спробі побачити чорну діру

# X1F680; Космонавт Олексій Леонов відвідав Вечірній Ургант

# X1F680; На Енцеладі знайшли умови для виникнення життя

# X1F680; Космонавти з МКС повернулися на Землю

# X1F680; Микита Лотов і його ракети

Команда проекту Event Horizon Telescope (EHT) приступила до обробки первинних даних, отриманих в рамках спостережень за горизонтом подій чорної діри в центрі Чумацького Шляху.

Чорна діра Стрілець А * в центрі Чумацького Шляху віддалена від Землі на 26 тисяч світлових років. При радіусі близько 24 мільйонів кілометрів (удвічі менше орбіти Меркурія) маса об'єкта оцінюється в 4 мільйони сонячних (близько 2x10 ^ 30 кілограмів). Спроба розглянути Стрілець А * за допомогою одного з відомих телескопів порівнюється з пошуком м'яча для гольфу на поверхні Місяця - для цього потрібно апарат з апертурою близько 10 тисяч кілометрів (діаметр Землі - 13 тисяч кілометрів). Тому вчені використовують рндб. Метод полягає в об'єднанні телескопів на різних континентах в систему, яка імітує телескоп розміром, рівним максимальній дистанції між пристроями.

В рамках проекту EHT в систему об'єднали вісім телескопів в шести точках планети - Мексиці, на Гаваях, Арізоні, Чилі, Іспанії та Антарктиді. Ключову роль зіграло підключення комплексу ALMА (Чилі), що складається з радіотелескопів з 66 приймальними антенами, - це підвищило роздільну здатність EHT в 10 разів. Для підключення ALMA вчені розробили спеціальні обладнання та програмне забезпечення, забезпечивши обсерваторію можливістю передавати дані зі швидкістю 8 гігабіт на секунду. Крім Стрільця А * метою проекту заявлена чорна діра в центрі галактики M 87 в 53,5 мільйонах світлових років від Землі. Перш горизонти подій об'єктів спостерігалися без участі ALMA.

#xAB; Навіть якщо перші зображення будуть поганенький і розмитими, ми вперше зможемо перевірити ряд основних передбачень теорії гравітації Ейнштейна на прикладі екстремальних умов в чорних дірах # xBB ;, - передає слова радіоастронома Хайно Фальке (Heino Falcke) з Університету Неймегена National Geographic.

Показати повністю 1