Тень чёрной дыры в галактике M87 и улучшенный вариант изображения в поляризованном свете / ESO. Снимок тени сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, скрывающейся в центре Млечного Пути.
Обсерватория НАСА сделала свежие снимки сверхмассивной черной дыры
Оффтопик Случилось довольно значимое событие, а мы не в курсе. Все слышали, наверное, не так давно, как сфоткали черную дыру, где-то в другой галактике? И вернее не сфоткали, а получили ее изображение при помощи нейросетей и анализа кучи снимков сети телескопов по всей планете? Ну если не слышали, имейте в виду. Так вот, после этого таким же образом получили изображение черной дыры в центре уже нашей галактики. Вот оно.
Изображение представляет собой долгожданный взгляд на массивный объект, который находится в самом центре нашей галактики. Ранее ученые видели звезды, вращающиеся вокруг чего-то невидимого, компактного и массивного в центре Млечного Пути.
Мы не можем видеть саму черную дыру, потому что она совершенно темная, но светящийся газ вокруг нее дает характерный признак: темную центральную область называемую «тенью» , окруженную яркой кольцеобразной структурой. Новый вид фиксирует свет, искривленный мощной гравитацией черной дыры, которая в четыре миллиона раз массивнее нашего Солнца. Поскольку черная дыра находится на расстоянии около 27 000 световых лет от Земли, кажется, что в небе она имеет примерно такой же размер, как пончик на Луне. Чтобы отобразить его, команда создала мощный телескоп EHT, который соединил восемь существующих радиообсерваторий по всей планете, чтобы сформировать единый виртуальный телескоп размером с Землю.
Черные дыры очаровывают ученых и астрономов на протяжении многих веков.
Эти загадочные космические образования образуются из остатков массивных звезд, подвергшихся гравитационному коллапсу. Их огромное гравитационное притяжение настолько сильно, что ничто, даже свет, не может вырваться из их хватки, как только пересечет горизонт событий.
В результате вспышки яркость звезды внезапно возросла в 75 раз, чего не наблюдалось раньше ни с одним космическим объектом. С чем это связано — ученые пока не могут сказать. Данные исследований, проведенных в мае этого года обсерваторией Кека показывают, что яркость соседней черной дыры значительно увеличилась в инфракрасном диапазоне.
После этого она стала немного тусклее. Возможно, это явление связано с тем, что объект G2 еще в 2014 году подошел к черной дыре на расстояние 36 световых лет. Этого оказалось достаточным для того, чтобы на черную дыру попало облако звездного газа. Она оборачивается вокруг нее по эллипсоподобной орбите и в 2018 году приблизилась к ней на расстояние в 17 световых лет.
Впервые получено изображение тени черной дыры в центре Млечного Пути
Нередко оттуда выбрасываются релятивистские джеты — потоки заряженных частиц, движущиеся с субсветовой скоростью, которые служат еще одним источником фотонов. Плазменное окружение внутригалактических черных дыр генерирует электромагнитные волны различных частот — от радио до жесткого рентгена. Поэтому сверхмассивные черные дыры можно исследовать как с помощью радиотелескопов, так и посредством инфракрасной, оптической и рентгеновской аппаратуры. Газовое окружение черных дыр с малой плотностью окружающего вещества светит на десять и более порядков слабее, однако тоже генерирует практически весь спектр электромагнитных волн за исключением гамма-лучей. Интересно, что ожидаемый результат мониторинга радиоизлучения черных дыр, проведенного коллаборацией EHT, был давно известен. В 1979 году французский астрофизик Жан-Пьер Люмине Jean-Pierre Luminet показал, что для отдаленного наблюдателя такая дыра должна выглядеть как светящееся кольцо с асимметрично распределенной яркостью J. Luminet, 1979.
Image of a spherical black hole with thin accretion disk. Оно сформировано из фотонов, которым удалось покинуть свои замкнутые орбиты вокруг горизонта событий черной дыры и уйти в окружающее пространство. Искривление световых лучей вблизи горизонта приводит к появлению внутри кольца более или менее сферического темного пятна — своего рода «тени» черной дыры. Именно такие картинки и видны на снимках, обнародованных только что и в 2019 году. Эти изображения содержат важную информацию. Теория указывает, что радиус светящегося кольца в первую очередь зависит от массы черной дыры, что позволяет ее оценить с хорошей точностью: из-за эффектов ОТО получается, что радиус «тени» в 2,6 раза больше шварцшильдовского радиуса черной дыры подробнее об этом см.
Именно это дважды проделали участники коллаборации EHT. В ходе реализации своего проекта они создали интегрированную сеть из восьми крупных радиообсерваторий, которая действует как исполинский радиотелескоп планетарного размера. Они образовали гигантский радиоинтерферометр, который регистрировал электромагнитные волны длиной 1,3 миллиметра и обеспечивал угловое разрешение порядка 25 дуговых микросекунд. Этого оказалось достаточно как для реконструкции изображений тени черных дыр и их плазменного окружения, так и для определения их масс. Для обработки первичных данных объемом 3,5 петабайт применялись мощные вычислительные комплексы, включая суперкомпьютер немецкого Института радиоастрономии Макса Планка. Кроме того, участники проекта создали уникальную библиотеку компьютерных симуляций черных дыр и их окружения, которые активно использовались и постоянно сравнивались с результатами наблюдений.
Как я уже отметил, планетарный интерферометр коллаборации EHT в апреле 2017 года провел многочасовые наблюдения обеих черных дыр. При этом мониторинг черной дыры в центре Млечного Пути оказался куда более трудоемким, хотя она и расположена примерно в две тысячи раз ближе к Земле, чем дыра в галактике М87. Это объясняется различиями в динамике плазменных потоков в окрестностях этих дыр. Диаметр горизонта событий дыры в галактике М87 в полторы тысячи раз превышает диаметр горизонта нашей «домашней» дыры. Хотя и там, и там частицы плазмы движутся с субсветовыми скоростями, их периоды обращения вокруг дыры различаются примерно в той же пропорции. Для дыры в центре Млечного Пути они измеряются несколькими минутами, а для дыры в ядре М87 — сутками и даже неделями.
На снимке запечатлен свет, искривленный мощной гравитацией черной дыры, которая в четыре миллиона раз массивнее нашего Солнца. Наблюдения говорят нам об активной сверхмассивной черной дыре, которая притягивает к себе материал и заставляет его погружаться в свою пасть. Изучив ее орбиту, были оценены масса и радиус сверхмассивной черной дыры. Более поздние наблюдения определили массу в 3,7 млн солнечных масс в объеме с радиусом в 6,25 световых часов, или 6,7 млрд км.
Ее активность в центре Млечного Пути превращает ее в своего рода двигатель, который, поглощая материю из того, что проходит поблизости, производит энергию в виде интенсивного излучения. На большом изображении рентгеновское излучение обсерватории "Чандра" выделено синим цветом, а инфракрасное излучение космического телескопа "Хаббл" - красным и желтым. Рассеянное рентгеновское излучение исходит от горячего газа, захваченного черной дырой и втянутого внутрь. Этот горячий газ образуется из ветров, создаваемых дискообразным распределением молодых массивных звезд, наблюдаемых в инфракрасном диапазоне.
Поэтому для получения его изображения требуется невероятно высокое разрешение.
Над открытием трудились более 300 исследователей из 80 институтов по всему миру. Команда усердно работала в течение пяти лет, используя суперкомпьютеры для объединения и анализа данных, одновременно собирая беспрецедентную библиотеку смоделированных черных дыр.
Почему снимок такой нечеткий? То, что их края почти одинаковы, говорит о том, что общая теория относительности управляет объектами вблизи. Любые различия, которые ученые обнаружат позднее, должны быть связаны с различиями в материале, окружающем черные дыры, — газе.
Из-за этого снимок кажется заблюренным, поскольку астрономы предприняли что-то вроде попытки сделать четкое фото щенка, который быстро гоняется за своим хвостом.
Фото этого объекта, «весящего» в 4 миллиона раз больше нашего Солнца, ждали еще в 2019 году. Но тогда астрономы, поинтриговав, показали другую черную дыру — ту, которая находится в центре галактики М87, расположенной от нас на расстоянии в 50 миллионов световых лет. Чудовищного монстра массой в 7 миллиардов солнечных и диаметром с Солнечную систему в 2011 году обнаружила группа американских астрономов во главе с Карлом Гебхардтом Karl Gebhardt из Университета Техаса University of Texas in Austin. Открытие они сделали с помощью 8-метрового телескопа на Гавайских островах 8. То есть, она гораздо ближе.
Но с фотографированием возникли трудности из-за того, что объект загорожен облаками межзвездной пыли и газа. Потому, мол, и пришлось обмануть ожидания. Похоже, что за три года трудности удалось преодолеть.
Сигнал с горизонта событий: Получен загадочный снимок центра Млечного Пути
Астрономы Европейской южной обсерватории (ESO) объявили, им удалось получить первое изображение сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A*. Международная группа астрономов впервые заметила вращение раскалённых пятен по периметру сверхмассивной чёрной дыры Стрелец А* в субмиллиметровом диапазоне с помощью радиотелескопов ALMA. Самые четкие изображения области вокруг сверхмассивной черной дыры Стрелец А* в центре Млечного Пути получили астрономы. Снимок черной дыры в созвездии Девы стал первым в истории человечества реальным изображением этого объекта. Исследователи подтвердили, что черная дыра вращается, что вызывает так называемый эффект Лензе-Тирринга. Это первое изображение Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики – Самые лучшие и интересные новости по теме: Астрономия, космос, млечный путь на развлекательном портале
Впервые получено изображение тени черной дыры в центре Млечного Пути
При просмотре этой серии я все больше и больше напрягался: «черная дыра» Стрелец А в центре нашей галактики Млечный путь, массой приблизительно в 4 миллиона больше нашего Солнца, способна поглотить любой оказавшийся поблизости объект, будь то астероид, планета. Большую часть времени черная дыра ведет себя сдержанно, проявляя минимальные колебания в яркости. Наша черная дыра Стрелец А* (Sagittarius A*) — гораздо более обыкновенная, во Вселенной таких большинство. Занимаясь изучением черной дыры Стрелец А*, расположенной в самом центре нашей с вами галактики Млечный путь, ученые обнаружили аномальную активность. Несмотря на внушительную разницу в размерах двух чёрных дыр, в целом изображение тени Стрельца А* вполне согласуется со снимком М87.
Представлено новое изображение черной дыры в нашей галактике
Сверхмассивная чёрная дыра в центре Млечного пути может проснуться, чтобы поглотить всю окружающую материю. Из-за того что Стрелец A* гораздо меньше чёрной дыры, находящейся в центре M87, о её существовании знали лишь теоретически — она слишком тусклая для наблюдения. Несмотря на внушительную разницу в размерах двух чёрных дыр, в целом изображение тени Стрельца А* вполне согласуется со снимком М87. MNRAS: скорость вращения черной дыры Стрелец А приблизилась к скорости света. Прорыв последовал за открытием первого изображения черной дыры под названием M87* в центре более далекой галактики Мессье 87.
Астрономы сделали сенсационное открытие о нашей галактике
Мы не можем видеть саму черную дыру, потому что она совершенно темная, но светящийся газ вокруг нее дает характерный признак: темную центральную область называемую «тенью» , окруженную яркой кольцеобразной структурой. Новый вид фиксирует свет, искривленный мощной гравитацией черной дыры, которая в четыре миллиона раз массивнее нашего Солнца. Поскольку черная дыра находится на расстоянии около 27 000 световых лет от Земли, кажется, что в небе она имеет примерно такой же размер, как пончик на Луне. Чтобы отобразить его, команда создала мощный телескоп EHT, который соединил восемь существующих радиообсерваторий по всей планете, чтобы сформировать единый виртуальный телескоп размером с Землю. Первое изображение черной дыры в центре Млечного Пути. Это первое прямое визуальное свидетельство присутствия этой черной дыры.
На ее существование указывает светящийся вокруг дыры газ: темная центральная область окружена яркой структурой, напоминающей кольцо. Телескоп горизонта событий англ. Напомним, что на сбор и проверку информации о черной дыре М87 понадобилось целых два года, а объем полученных данных огромен. Это интересно: Можно ли доказать существование червоточин? Как правило черные дыры чрезвычайно активны и поглощают огромное количество газа и пыли, которые мы видим на полученных снимках. Однако черная дыра в центре нашей Галактики периодически ведет себя странно , устраивая мимолетное шоу. Так, 11 апреля этого года рентгеновская обсерватория NASA «Чандра» зафиксировала мощную вспышку рентгеновского излучения, происхождение которой на сегодняшний день неизвестно. Одной из причин может оказаться взаимодействие между материалом аккреционного диска черной дыры и магнитным полем, окружающим этот небесный объект. Под аккреционным диском ученые понимают большую массу притянутого вещества, которое разогревается до огромных температур. Этот «пузырь» пронизан вертикальными магнитными полями и движется вокруг черной дыры по экваториальной орбите.
Черные дыры очаровывают ученых и астрономов на протяжении многих веков. Эти загадочные космические образования образуются из остатков массивных звезд, подвергшихся гравитационному коллапсу. Их огромное гравитационное притяжение настолько сильно, что ничто, даже свет, не может вырваться из их хватки, как только пересечет горизонт событий.
Самым известным в массовой культуре изображением черной дыры стал Гаргантюа в фильме «Интерстеллар». И пользователи неоднократно заметили, что снимок и кадр из фильма частично сходятся. Но для кого-то первое изображение черной дыры — величайшее открытие, а для кого-то… Вообще, любители науки с интересом восприняли сообщение о первой фотографии черной дыры, хотя и успели друг с другом поспорить о том, что объект на самом деле нельзя сфотографировать. Потом начались диванные баталии о том, что ученые получили фотографии аккреционного диска, а затемнение в центре и есть горизонт событий, откуда не исходит и не отражается свет. Но некоторых пользователей все равно не удалось убедить, что открытие важно. Зажгите свечку Сотрудник отдела релятивистской астрофизики Астрономического института имени Штернберга Константин Постнов объяснил «360», почему черная дыра, которая не позволяет свету выйти, все равно светится. Она не светится. Светится вещество вокруг нее. Свечка у вас есть, зажгите. Почему горит? Потому что там идет химическая реакция и частички, которые там вылетают, они горячие. Чем горячее, тем белее свет. То же самое и там. Когда газ падает вокруг черной дыры, он из-за трения нагревается до высоких температур и светится, как любое раскаленное тело Константин Постнов. Астрофизик отметил, что светятся плазма и газ, которые нагреты до огромных температур в окрестностях черной дыры. Постнов объяснил, что черная дыра — это очень глубокая «потенциальная яма», компактный объект с большой массой. Туда падает газ, нагревается до высоких температур и светится в разных диапазонах света.
Получено изображение черной дыры в центре нашей Галактики
Исследователи подтвердили, что черная дыра вращается, что вызывает так называемый эффект Лензе-Тирринга. Технологии - 18 марта 2020 - Новости Санкт-Петербурга - Называется эта наша черная дыра очень забавно Стрелец A*, то есть так и читается "стрелец А со звездочкой", ну что сказать, в астрофизике давно проблема с названиями, уж как умеют. Представить себе черную дыру крайне сложно, а до 1978 года эта идея и вовсе казалась научному сообществу бессмысленной. В отличие от М87, вокруг Стрельца А* газ вращается на околосветовых скоростях, что приводит к разнице между любыми двумя фото тени черной дыры. В центре ядра Млечного Пути находится черная дыра «Стрелец А», о чьем существовании астрономы узнали в начале 1990-х годов по тому, как ее притяжение влияет на орбиты соседних с ней объектов.
Получена первая фотография сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей Галактики
| Опасно ли? Ученые встревожены поведением черной дыры в центре Млечного Пути | В сфере интересов этого проекта была черная дыра в центре галактики M87, а также черная дыра Стрелец A* в центре нашей галактики. |
| Первый в истории снимок черной дыры | Именно в этот день состоялась конференция ученых проекта Event Horizon Telescope (EHT), на которой были обнародованы изображения сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, которая находится в самом центре нашей галактики. |