фотографию тени сверхмассивной черной дыры. 12 мая астрофизики проекта Event Horizon Telescope опубликовали первую в истории фотографию сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A из самого центра нашей Галактики.
Черная дыра – что это, как выглядит, описание, строение, характеристики, фото и видео
Фотография сверхмассивной черной дыры в галактике Messier 87. Фото чёрной дыры М87. Почему же мы увидели снимок далёкой М87 на три года раньше, чем фотографию находящегося практически по соседству Стрельца А*? Человечество впервые увидело единственную в своём роде фотографию сверхмассивной чёрной дыры в полном разрешении. Причиной стало то, что тень Луны на поверхности Земли легла на территорию Америки и Канады. На фото с МКС тень выглядит угрожающе и больше напоминает черную дыру.
Получена новая фотография черной дыры. Что в ней особенного?
Основная проблема в том, что итоговое изображение будет все равно сильно зашумленным. Алгоритм Кэти Боуман позволяет убрать шумы и построить приемлемую картину. Фото: Katie Bouman Полученную радиотелескопами информацию можно интерпретировать по-разному и сгенерировать таким образом целый «зоопарк» изображений. Однако не следует думать, что исследователи просто притянули результат к своим представлениям о том, как должна выглядеть черная дыра. Существуют строгие ограничения, продиктованные тем, что астрономам известно о космосе. Ученые знают, на что должны быть похожи астрономические объекты и на что они не похожи. Это позволяет отсеять огромное количество вариантов, изображающих то, что не может находиться в центре галактик. Допустим, мы запускаем симуляцию, в которой генерируется черная дыра в соответствии с предсказаниями теории относительности Эйнштейна, после чего экзотический объект помещается в центр Млечного Пути. В результате моделируются данные, которые в этом случае должен получить Event Horizon Telescope.
Если бы черная дыра на самом деле выглядела иначе или ее вообще не было , данные телескопов были бы совершенно другими и алгоритм Боуман мог бы получить совершенно другие изображения. Алгоритм, в свою очередь, подобен сборщику пазла. Он анализирует скудные данные, полученные телескопами, и выстраивает на их основе общую картинку, используя фрагменты тысяч введенных в него изображений космических и даже земных объектов. Если из различных наборов изображений получается именно изображение черной дыры которую мы симулировали , то ученые могут быть уверены, что алгоритм работает правильно. То есть в какой-то степени реконструированная фотография черной дыры является коллажем из фрагментов различных снимков, даже повседневных.
Это произошло еще в 2017 году. Фото: ETH Рядом с черной дырой в центре Млечного Пути «происходит много всего», и это усложнило для ученых создание изображения, отметила Боуман. И это означает, что газ в ней сильно рассеивает изображение. Создается впечатление, что мы смотрим на черную дыру через матовое окно». Но оказалось, что это лишь одна проблема. Сложнее всего то, что черная дыра развивается очень быстро. Что будет дальше?
На ней изображена сверхмассивная черная дыра, которая находится в центре галактики Messier 87. На снимке представлено пространство вокруг черной дыры, которое еще может покинуть видимый свет. Сразу за горизонтом событий начинается совершенно черное пространство — это и есть черная дыра. The first ever image of a black hole.
Посмотрел стрим ученых, впечатлился, рассказываю. Event Horizon — массив из 11 радиотелескопов из разных стран, связанных друг с другом. Вместе они работают над получением одного более четкого изображения. За счет математических моделей и ресурсов суперкомпьютеров, анализирующих эти модели, получается телескоп размером с Землю. После получения первого фото черной дыры группы ученых сосредоточились на новом объекте — черной дыре в центре нашей галактики. Эта сверхмассивная черная дыра весит как 4 млн наших Солнца. Находится в созвездии Стрельца.
Первый снимок черной дыры
Nicolle R. Часто они порождают высокоскоростные струи плазмы — джеты, обладающие сильным излучением. Однако, когда черная дыра погружена в яркий диск светящегося газа, в месте её расположения должна быть видна темная область, напоминающая тень. Она образуется вследствие гравитационного искривления света и его захвата горизонтом событий. Это явление, предсказываемое общей теорией относительности Эйнштейна, никогда раньше не наблюдалось. Область тени — максимально возможное приближение к изображению самой черной дыры, полностью темного объекта, который не выпускает из себя свет. Тень должна быть окружена световым кольцом, возникающим из-за того, что черная дыра работает подобно линзе. Настоящая граница черной дыры — «горизонт событий» примерно в 2,5 раза меньше тени, которую он отбрасывает.
Используя систему из восьми наземных радиотелескопов, получившую название Телескоп горизонта событий, и новые алгоритмы обработки сигнала, астрономам удалось впервые в истории получить изображение тени сверхмассивной черной дыры в центре галактики М 87.
Объяснить, что именно было на снимке, в громком, но коротком заголовке сложно. Поэтому многие решили не напрягаться и написать про «снимок черной дыры» — так проще будет получать деньги на новые исследования. Крупные черные дыры притягивают к себе много газа и пыли из окружающего пространства, и перед тем, как свалиться в дыру, газ и пыль начинают вращаться вокруг нее, образуя «бублик».
Частицы вещества из бублика неизбежно трутся друг о друга. Чем массивнее дыра и чем больше материи она пожирает в единицу времени, тем сильнее это трение. В итоге температура в таком постоянно поедаемом бублике повышается до миллиардов градусов и он начинает исключительно сильно светиться. У черной дыры М87 аппетит очень хороший, поэтому пожираемый ею бублик сверхгоряч и светит сильнее, чем поверхность обычной звезды.
Что это за «тень» такая? Ирина Якутенко права: то, что показали астрономы, не совсем тень в обычном смысле этого слова. Нормальная тень — это если бы сторонний источник светил на черную дыру и от этого в потоке света возникал бы зазор, по форме повторяющий силуэт дыры. Однако черная дыра обладает исключительно сильной гравитацией, поэтому она искажает свет от стороннего источника намного сильнее, чем если бы просто стояла на его пути.
Это легко видеть и на снимке: половина «кольца» вокруг черной дыры тусклее, а половина — ярче. Это потому, что гравитация черной дыры М87 замедлила половину фотонов от бублика раскаленной материи вокруг этой самой черной дыры, отчего половина эта и кажется нам тусклой. Да, она ничего не излучает и поглощает любой падающий на нее свет, но ничего страшного в этом нет. Черная дыра отличается от них только формой примерно сферической и тем, что поглощает фотоны идеально, ничего не рассеивая.
То есть увидеть ее все равно можно: на фоне светящегося бублика она будет выглядеть просто черным провалом. Но сделать это земными телескопами пока нереально, для этого надо «подтянуть» наши телескопы намного, намного ближе.
Теперь мы точно знаем, что астрофизические объекты, которые еще 50 лет назад были теорией, действительно являются тем, чем считали их астрономы и физики. Исследователи, занимающиеся изучением чёрных дыр, отметили, что для них было настоящим облегчением узнать, что наблюдения соответствуют их прогнозам. Черная дыра в космосе: реальное фото Как выглядит черная дыра в космосе?
На снимке можно увидеть размытое оранжевое пятно, в середине которого тень от черной дыры. Саму черную дыру увидеть невозможно — ее огромная гравитация поглощает свет. Вокруг черной дыры расположен аккреционный диск из горячего газа и пыли.
Зависят эти процессы только от первоначальной массы объекта. Так что в космосе все очень и очень непросто. Хотите узнать, как устроена Вселенная и какое будущее ее ждет?
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс. Дзен чтобы не пропустить уникальные статьи, которых нет на сайте! Фотография космического монстра На протяжении многих лет радиоастрономы международного проекта Event Horizon Telescope Collaboration наблюдали за сверхмассивной черной дырой — чудовищем в 6,5 миллиардов раз массивнее Солнца, которое вращается в центре огромной эллиптической галактики Messier 87. Примечательно, что последние два года исследовательская группа провела извлекая как можно больше данных из своих наблюдений о поляризации радиоволн, которые могут выявить форму магнитных полей в горячем газе, вращающемся вокруг дыры. Бесценный труд астрофизиков позволил увидеть, что черная дыра в центре М87 закачивает материю внутрь, а энергию наружу в космос, словно вихрь вращающейся лопасти вентилятора реактивного двигателя. Примечательно, что струи и лепестки радио, рентгеновской и других форм энергии простираются более чем на 100 000 световых лет от черной дыры в М87.
Большая часть этого излучения исходит от энергичных электрических частиц, вращающихся по спирали в магнитных полях.
Первый снимок черной дыры
Создание фото черной дыры также требует серьезного увеличения углового разрешения, что в данном случае эквивалентно чтению текста на телефоне в Нью-Йорке из кафе в Париже. Первые фотографии черной дыры: До сих пор черные дыры наблюдались учеными только опосредованно, через то влияние, которое эти черные дыры оказывали на ближние к ним галактики или отдельные звезды. Впервые чёрные дыры появились в его формулах, но сам великий учёный сомневался в их существовании. Существует еще один вид черных дыр — сверхмассивные черные дыры, которые образуют ядра большинства галактик. и миллиметровых обсерваторий «Телескоп горизонта событий».
Рекордно массивная черная дыра звездной массы оказалась родом из разрушенного звездного скопления
Препринт работы доступен на сайте arXiv. Широкая двойная система Gaia BH3 была обнаружена недавно и состоит из неактивной самой массивной черной дыры звездной массы массой почти 33 массы Солнца и малометалличной звезды из гало Млечного Пути. Природа этой системы очень интересует астрономов, так как модели сталкиваются с затруднениями. Возможны два варианта, первый заключается в гибели достаточной массивной звезды, чтобы, несмотря на потерю массы за счет звездного ветра, она смогла сформировать такую черную дыру, что возможно в малометалличных карликовых галактиках. Второй вариант — динамические взаимодействия в плотных звездных скоплениях, которые могут привести к росту черной дыры за счет слияний.
Масса черной дыры М87 примерно в 6,5 млрд раз превышает массу Солнца. Она выбрасывает мощные струи энергии, которые простираются на 5 000 световых лет от центра. Процессы, происходящие вокруг сверхмассивных черных дыр, до сих пор мало изучены.
Ученые выразили надежду, что новые данные помогут понять поведение дыры и объяснить, как она поглощает материю.
Чтобы получить фото этой черной дыры, был создан Телескоп горизонта событий Event Horizon Telescope , EHT — проект, объединивший в сеть большой массив телескопов, расположенных в разных уголках планеты. Первое в истории фото черной дыры. На протяжении многих лет проект EHT пытался уловить и заснять лучи света, проходящие по самому краю горизонта событий черной дыры до момента, пока она их не поглощала. И вот наконец благодаря огромному труду международной команды ученых и специалистов математический концепт горизонта событий, отображаемый лишь в виде формул, превратился в реальный объект, который можно измерить, проверить и за которым можно наблюдать. Кто они, люди, которые сделали то, что предыдущему поколению казалось невозможным?
Так, ширина кольца вокруг черной дыры оказалась в два раза меньше предыдущих оценок. Это станет серьезным ограничением для теоретических моделей и тестов гравитации. Масса черной дыры М87 примерно в 6,5 млрд раз превышает массу Солнца. Она выбрасывает мощные струи энергии, которые простираются на 5 000 световых лет от центра.
Процессы, происходящие вокруг сверхмассивных черных дыр, до сих пор мало изучены.
Опубликована первая в истории фотография черной дыры
Никто и никогда их не видел. И вот сегодня чудо свершилось: ученые оказались правы, черные дыры существуют — вот вам доказательство. Едва ли не самый главный парадокс: мы получили изображение объекта, который вообще невозможно увидеть, а тем более сфотографировать. Черная дыра — это объект с чудовищной массой и плотностью, что позволяет ему обладать невероятно огромной гравитацией.
Сила притяжения черной дыры настолько велика, что даже свет не способен ее преодолеть. Однако на некотором расстоянии от нее излучение все-таки может победить гравитацию — и вот эта воображаемая граница, эта точка невозврата и называется горизонтом событий. Вокруг идеально круглой черной дыры видны гигантские облака газа, разогретые до невероятных температур.
Они светятся так ярко, что затмевают несколько миллиардов соседних звезд. То, что зафиксировали радиотелескопы, — свечение этого газа, электромагнитные волны, оторвавшиеся от горизонта событий. Расстояние, на котором расположен объект съемки, — 50 миллионов световых лет.
Это очень далеко. Это невероятно далеко.
Этот диск излучает радиацию.
Поскольку диск вращается, он кажется ярче в тех местах, где находится ближе к нам. Изображение не имеет достаточно высокого разрешения для того, чтобы определить направление вращения. Но команда ученых, которая наблюдала за объектом в течение четырех дней, утверждает, что он вращается по часовой стрелке.
Черная дыра огромна — ее масса примерно в 6 миллиардов раз больше массы Солнца. Находится она в центре гигантской эллиптической галактики под названием M87.
Event Horizon — массив из 11 радиотелескопов из разных стран, связанных друг с другом.
Вместе они работают над получением одного более четкого изображения. За счет математических моделей и ресурсов суперкомпьютеров, анализирующих эти модели, получается телескоп размером с Землю. После получения первого фото черной дыры группы ученых сосредоточились на новом объекте — черной дыре в центре нашей галактики.
Эта сверхмассивная черная дыра весит как 4 млн наших Солнца. Находится в созвездии Стрельца. О ее существовании подозревали с 1970-х годов, но до сих пор не было подтверждения, что это именно черная дыра, а не какое-то другое скопление материи.
Ученые пока что делают акцент на втором методе, потому что Земля и так вращается — мы к этому даже сил не прикладываем, — а телескопы стоят дорого. Именно таким образом все лучше и лучше заполняется зеркалами наш пустой каркас, все качественнее и качественнее восстанавливается изображение тени черной дыры. Как визуализировали данные интерферометра Ученые, которые занимались исследованием черной дыры, разработали разные способы восстановления ее изображения.
Для проверки правильности своего результата они также придумали следующее: разделили команду внутри коллаборации «Телескопа горизонта событий» на несколько групп, которые восстанавливали изображение по полученным измерениям втайне друг от друга — разными методами и с запретом на общение между группами. Когда работа была закончена, все ученые встретились и сравнили результаты. Почему ученые считают, что на «фото» — черная дыра?
Из измерений размера тени можно оценить массу черный дыры в изучаемой галактике Дева А. Это одна из самых активных близких к нам галактик с ярко излучающим центром. Масса оказалась равна примерно 6 миллиардам масс Солнца, что совпало с независимыми оценками, которые были сделаны в течение последних 10—20 лет с помощью совсем других методов.
То есть размер тени оказался строго таким, как и ожидалось. По большому счету это является, наверное, основным аргументом в пользу того, что темное пятно с ореолом — это именно тень черной дыры. Однако интересных для нас параметров черной дыры — например, с какой скоростью она вращается или каковы характеристики диска вокруг нее, который «скармливает» в дыру пыль и газ — получить пока не удается.
О черной дыре в центре галактики Млечный Путь Чтобы случился прорыв в нашем понимании черных дыр, необходимо исследовать черную дыру в центре нашей Галактики, потому что именно ее массу мы знаем с высокой точностью. Вокруг него можно видеть движение звезд и измерять параметры их орбит, а дальше на помощь снова приходит школьный курс физики, а точнее, обобщенные законы Кеплера: зная параметры орбиты, период обращения движения звезды по орбите и размеры орбит, можно измерить массу черной дыры. Что, конечно же, и было сделано, поэтому нам с высочайшей точностью известна масса черной дыры в центре Млечного Пути — речь идет о массе, соответствующей «всего» 4 миллионам масс Солнца.
И это немного. Например, размер горизонта событий для Девы А откуда получено обсуждаемое изображение равен примерно полутора световых дней. Соответственно, размер горизонта событий для черной дыры в центре нашей Галактики должен быть в тысячу раз меньше: она маленькая, и из-за этого ореол вокруг нее постоянно меняет свой облик.
Трудность с получением изображения черной дыры в центре нашей Галактики можно сравнить с трудностями родителей, которые пытаются сфотографировать своего гиперактивного ребенка. Он постоянно вертится, его изображение меняется — то же самое происходит и в центре нашей Галактики. В дополнение к этому работает хитрый эффект рассеивания излучения, который был открыт нами недавно на «Радиоастроне».
Черная дыра в космосе: реальное фото
- Поделиться
- Впервые в истории опубликована фотография черной дыры галактики — 12.05.2022 — В мире на РЕН ТВ
- По кусочкам
- Первое фото черной дыры в центре нашей галактики: когда его сделали на самом деле
- Фото черных дыр Хаббл (с множеством захватывающих изображений) -
- Содержание
Черные дыры: почему они черные, как их находят и при чем здесь квазары
(Фото предоставлено ЕКА / Хаббл) В течение многих лет ученые размышляли о том, как сверхмассивные черные дыры достигают таких огромных размеров. фото, мультимедиа, фотоленты, новости в фотографиях, фотография, черные дыры, в мире. Создание фото черной дыры также требует серьезного увеличения углового разрешения, что в данном случае эквивалентно чтению текста на телефоне в Нью-Йорке из кафе в Париже.
Рекордно массивная черная дыра звездной массы оказалась родом из разрушенного звездного скопления
Скачать изображение тени сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A* в высоком разрешении можно на сайте NSF. Строго говоря, саму черную дыру невозможно увидеть, однако ее тень хорошо различима на фоне поглощаемого черной дырой вещества. "Моделью" стала сверхмассивная черная дыра из Мессье 87 — сверхгигантской эллиптической галактики, крупнейшей в созвездии Девы. Фото чёрной дыры Чёрная дыра в центре M87 (слева) в поляризованном свете и Sgr A* (справа) в поляризованном свете. серия мемов с первой в истории фотографией черной дыры. Чтобы получить фото этой черной дыры, был создан Телескоп горизонта событий (Event Horizon Telescope, EHT) — проект, объединивший в сеть большой массив телескопов, расположенных в разных уголках планеты.