Ученые сделали интригующее открытие, касающееся сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики, известной как Стрелец А* (Sgr A*). Ученые неожиданно обнаружили в центре галактики NGC 6240 в созвездии Змееносца сразу три сверхмассивных черных дыры, которые попали туда после одновременного столкновения трех небольших галактик.
Первый снимок чёрной дыры в центре нашей Галактики
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. Эти колебания более нерегулярны и не синусоидальны, но они предполагают, что черные дыры вращаются вокруг друг друга каждые девять лет.
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 некоторых квазарах сверхмассивная черная дыра создает струю, летящую со скоростью, близкой к скорости света. Астрономы уже знали, что квазары могут обладать двумя сверхмассивными черными дырами, но найти прямые доказательства этого оказалось непросто. Теперь астрономы утверждают, что PKS 2131-021 является вторым известным кандидатом на роль пары сверхмассивных черных дыр, пойманных в процессе слияния. Первая пара-кандидат внутри квазара под названием OJ 287 вращается вокруг друг друга на большем расстоянии, совершая оборот каждые девять лет, по сравнению с двумя годами, которые требуются паре PKS 2131-021 для завершения орбиты. Контрольные доказательства были получены в результате радионаблюдений PKS 2131-021, которые охватывают 45 лет. Согласно исследованию, мощная струя, исходящая от одной из двух черных дыр внутри PKS 2131-021, смещается вперед и назад из-за орбитального движения пары. Это вызывает периодические изменения яркости радиосвета квазара.
Комбинация радиоданных дает почти идеальную синусоидальную кривую блеска, в отличие от всего, что наблюдалось у квазаров ранее.
Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий. Материалы по теме.
Фото дня: спиральная галактика со сверхмассивной чёрной дырой в центре
Вечерний 3DNews Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий. Материалы по теме.
Об этом пишет "Сегодня" со ссылкой на Digital Trends. Но 13 мая этого года вещество вокруг черной дыры начало светиться в 2 раза ярче, чем обычно. Это указывает на то, что черная дыра начала потреблять гораздо больше пыли и газа, чем обычно. Обычно черная дыра вела себя спокойно и сидела "на диете", но теперь у нее разразился настоящий голод вселенского масштаба, и она начала активно пожирать все вокруг себя", - объясняет профессор физики и астрономи Андреа Гез. Ученые пока не могут сказать, что будет происходить дальше в долгосрочной перспективе.
Ученые обнаружили в карликовой галактике сверхмассивную черную дыру Это открытие поможет специалистам понять, как формируются и растут некоторые из самых ранних черных дыр во Вселенной. Найденная черная дыра имеет массу около 200 тысяч масс Солнца, что делает ее одной из самых маленьких сверхмассивных черных дыр. Ученые отмечают, что новое открытие — это один из первых случаев обнаружения глубоко залегающей сверхмассивной черной дыры в карликовой галактике. Обычно такие находки невозможны из-за недостаточных возможностей современных телескопов.
У астрономов были уверенные предположения, почему так происходит. Но лишь сейчас они, наконец, нашли прямое подтверждение своим гипотезам. Процесс торможения звездообразования — важный аспект эволюции галактик, поэтому ученые так хотят в нем разобраться. Если верить результатам космологических компьютерных моделей, во всем виноваты активные ядра галактик. Эти поглощающие материю сверхмассивные черные дыры теоретически способны своей активностью «выдувать» холодный газ из окружающего их межзвездного пространства. Дело в том, что когда черная дыра поглощает много вещества, вокруг нее образуется аккреционный диск, в котором материя крутится с огромной скоростью. От трения частиц друг о друга вещество в диске разогревается до огромных температур и начинает излучать, сильно нагревая газ в областях, прилегающих к такому активному центру галактики. От этого излучения межзвездный газ начинает разлетаться. Благодаря масштабным обзорам галактик астрономы начали находить в них признаки движения газа. Проблема в том, что наблюдали в основном ионизированный, то есть нагретый, газ.
Первый взгляд на чёрную дыру в центре Млечного пути
Долгожданное изображение сверхмассивного объекта в самом центре нашей Галактики получено в рамках международного проекта «Event Horizon Telescope». Российская космическая астрофизическая обсерватория «Спектр-РГ» зафиксировала начало разрушения звезды сверхмассивной черной дырой в центре галактики, сообщил Институт космических исследований РАН. Сверхмассивная черная дыра и ее необъяснимая пульсация. Расположенная в самом центре Млечного Пути сверхмассивная черная дыра, которую назвали Стрелец А*, выступает в роли источника радио-, рентгеновского, а также гамма-излучения.
Газ разорванный черной дырой нашей галактики
Янски (VLA), сверхмассивная чёрная дыра в центре Млечного Пути раскручивается настолько быстро, что искажает окружающее её пространство-время. Сверхмассивная черная дыра в центре нашей галактики выплеснула огромную вспышку излучения 3,5 миллиона лет назад, которая была бы хорошо видна с Земли. 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.
На новом изображении черной дыры Стрелец А* видны сгустки энергии
В течение двух десятилетий радиотелескопы наблюдали за черной дырой, которая находится в самом сердце галактики Мессье 87 (M87) на расстоянии около 55 миллионов световых лет от Земли в созвездии Девы. Газ разорванный черной дырой нашей галактики. И если бы это была черная дыра, то это была бы сверхмассивная черная дыра, подобная той, которая находится в центре нашей галактики». Южноафриканская радиоастрономическая обсерватория (SARAO) опубликовала новый и самый подробный снимок центра нашей галактики в радиодиапазоне и расположенной в нем сверхмассивной черной дыры.
Газ разорванный черной дырой нашей галактики
Но 13 мая этого года вещество вокруг черной дыры начало светиться в 2 раза ярче, чем обычно. Это указывает на то, что черная дыра начала потреблять гораздо больше пыли и газа, чем обычно. Обычно черная дыра вела себя спокойно и сидела "на диете", но теперь у нее разразился настоящий голод вселенского масштаба, и она начала активно пожирать все вокруг себя", - объясняет профессор физики и астрономи Андреа Гез. Ученые пока не могут сказать, что будет происходить дальше в долгосрочной перспективе. Сперва ученым нужно точно установить причину возникновения вспышек.
Астрономы уже знали, что квазары могут обладать двумя сверхмассивными черными дырами, но найти прямые доказательства этого оказалось непросто.
Теперь астрономы утверждают, что PKS 2131-021 является вторым известным кандидатом на роль пары сверхмассивных черных дыр, пойманных в процессе слияния. Первая пара-кандидат внутри квазара под названием OJ 287 вращается вокруг друг друга на большем расстоянии, совершая оборот каждые девять лет, по сравнению с двумя годами, которые требуются паре PKS 2131-021 для завершения орбиты. Контрольные доказательства были получены в результате радионаблюдений PKS 2131-021, которые охватывают 45 лет. Согласно исследованию, мощная струя, исходящая от одной из двух черных дыр внутри PKS 2131-021, смещается вперед и назад из-за орбитального движения пары. Это вызывает периодические изменения яркости радиосвета квазара.
Комбинация радиоданных дает почти идеальную синусоидальную кривую блеска, в отличие от всего, что наблюдалось у квазаров ранее. Рябь в пространстве и времени Большинство галактик обладают черными дырами в своих ядрах, включая нашу собственную галактику Млечный Путь.
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.
Детальный анализ полученных данных позволит измерить массу сверхмассивной черной дыры и темп аккреции. Наблюдения продолжаются. Недавно было объявлено, что крупнейший рентгеновский телескоп на спутнике Chandra включил в свою научную программу детальные наблюдения пяти таких событий, открытых в ходе второго обзора всего неба телескопом eROSITA». Приливные разрушения звезд крайне редки в каждой отдельно взятой галактике, но и галактик со сверхмассивными черными дырами в центре в наблюдаемой Вселенной очень много.
Согласно научной программе, у российской обсерватории «Спектр-РГ» впереди еще два с половиной года сканирования всего неба. Их детальное изучение позволит пролить свет на многие вопросы теории аккреции вещества на сверхмассивные черные дыры, на динамику звезд в их окрестности, многое рассказать о населении черных дыр с массами от десятков тысяч до десятков миллионов масс Солнца в галактиках разных типов.
Фото дня: спиральная галактика со сверхмассивной чёрной дырой в центре
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. Сеть обсерваторий из проекта «Телескоп горизонта событий» (EHT) опубликовала первое изображение тени сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей Галактики Млечный Путь. Сверхмассивные черные дыры в центрах галактик крупнее, но они значительно дальше. Научный коллектив проекта Event Horizon Telescope сообщил о получении первые изображения тени сверхмассивной черной дыры Sgr A*, расположенной в центре Млечного Пути. Ученые неожиданно обнаружили в центре галактики NGC 6240 в созвездии Змееносца сразу три сверхмассивных черных дыры, которые попали туда после одновременного столкновения трех небольших галактик.
Ученые обнаружили в карликовой галактике сверхмассивную черную дыру
Группа упорно работала на протяжении пяти лет. Ученые особенно довольны тем, что наконец получили изображения двух чёрных дыр очень разных размеров, и теперь имеют возможность сравнивать их друг с другом. Новые данные начали использоваться для тестирования теорий и моделей поведения газа в окрестностях сверхмассивных черных дыр. Эти процессы еще далеки от полного понимания, но по всей видимости именно они играют ключевую роль в образовании и эволюции галактик. Проект EHT продолжает развиваться: в ходе большой наблюдательной кампании в марте 2022 года было задействовано больше телескопов, чем когда бы то ни было. Это позволит ученым в ближайшем будущем получить еще более впечатляющие изображения и даже видео с черными дырами.
Но как именно это происходит, остается загадкой.
Чтобы изучить это напрямую, нам нужно наблюдать происхождение джета, расположенного как можно ближе к черной дыре". На впервые опубликованном снимке как раз и запечатлен такой момент: основание джета соединяется с веществом, вращающимся вокруг сверхмассивной черной дыры. Добавим, что галактика M87 расположена в 55 миллионах световых лет от Земли. Запечатленная на снимке черная дыра оказалась в 6,5 миллиарда раз массивнее Солнца. Поимо джета на снимке видно то, что ученые называют тенью черной дыры.
Эти наблюдения подтверждают теоретическое предсказание, сделанное около 30 лет назад, и позволяют астрономам по-новому взглянуть на природу активных галактических ядер, которые относятся к наиболее ярким и загадочным объектам Вселенной. Активные галактические ядра AGN — находящиеся в центрах некоторых галактик источники огромной энергии, порождаемой сверхмассивными чёрными дырами. Чёрные дыры поглощают гигантские количества космической пыли и газа. Но прежде, чем быть поглощённым, это вещество устремляется по спиральной траектории к чёрной дыре, выделяя при этом энергию, которая зачастую превосходит полную энергию, излучаемую всеми звёздами галактики. Астрономы очень интересуются природой AGN — с тех самых пор, как эти яркие объекты были впервые обнаружены в 1950-х. Результаты работы публикуются сегодня в журнале Nature.
Они обнаружили, что за этот период X7 растянулась настолько сильно, что теперь длина тела в 3 000 раз превышает расстояние между Землей и Солнцем или 3 000 астрономических единиц Изображения, полученные с помощью инструмента NIRC2 и адаптивной оптики обсерватории Кек, показывающие эволюцию X7 в период 2002-2021 гг. Представление художника о сближении X7 примерно в 2036 году со сверхмассивной черной дырой Млечного Пути. Приливные силы — это гравитационное притяжение, которое растягивает объект, приближающийся к черной дыре; сторона объекта, расположенная ближе к черной дыре, притягивается гораздо сильнее, чем сторона, расположенная дальше. Исследовательская группа продолжит наблюдать за резкими изменениями в X7 с помощью обсерватории Кека по мере того, как сила гравитации черной дыры будет разрывать его на части. Источник: new-science.