Stembie

Исследователи из Колорадского университета в Боулдере, США, провели беспрецедентное «разделение» двух галактик, находящихся на заключительных этапах объединения.

Объектом этого нового исследования, возглавляемого ассистент-профессором Колорадского университета в Боулдере Франциско Мюллер-Санчесом (Francisco Müller-Sánchez), стала галактика под названием NGC 6240. Эта галактика содержит две черные дыры, которые находятся на последних этапах слияния в единую структуру.

В исследовании показано, как газы, извергаемые этими сближающимися черными дырами, совместно с газами, извергаемыми звездами галактики, могут привести к прекращению звездообразования в галактике NGC 6240. Кроме того, команда Мюллера-Санчеса показывает, что эти «ветра» участвовали в формировании наиболее примечательной особенности этой галактики: массивного облака газа в форме бабочки.

Согласно статье исследователей начало этой туманности дают две различные силы. Северо-западная часть «бабочки», к примеру, формировалась под влиянием звездных ветров, или газов, которые испускаются звездами в результате протекания различных процессов. В северо-восточной части туманности, с другой стороны, доминирует одиночный конус, состоящий из газа, извергаемого со стороны пары черных дыр – результата поглощения этими черными дырами больших количеств галактического газа и пыли во время слияния.

Совместное влияние этих двух различных типов космических ветров отвечает за вынос материала массой примерно 100 масс Солнца из галактики ежегодно. Это очень большое количество материи, по сравнению со скоростью формирования звезд галактикой в околоядерном пространстве, пояснил Мюллер-Санчес.

Исследование опубликовано в журнале Nature.

Звезда (видна чуть правее центра фото) относится к классу Вольфа-Райе. Так называют горячие и массивные звезды, которые интенсивно выбрасывают свое вещество в окружающее пространство со скоростями свыше 1000 км/с. Неудивительно, что такие светила буквально окружены пузырями из газа. К настоящему моменту туманность вокруг EZ Большого пса достигла диаметра в 60 световых лет. По космическим меркам подобные образования мимолетны. Туманность будет уничтожена, когда EZ Большого пса превратится в сверхновую.
Возраст туманности - около 70 тысяч лет, она расширяется со скоростью 60 км/сек. Расстояние до неё оценивается в 5200 световых лет.

Автор: Ciel Austral

(Снимок туманности Конская голова с общей выдержкой 38 часов)

Открыли ее довольно случайно, снимая созвездие Ориона, которое издавна привлекало к себе исследователей. Разглядеть туманность, расположенную южнее звезды (дзета) указанного созвездия, возможно только с помощью мощного оборудования. Даже в восьмидюймовый телескоп, популярный у астрономов-любителей, Конскую голову можно увидеть только в хорошую ясную погоду и то она будет выглядеть как темный провал в тусклой полоске света. Зато на космических фотографиях, выполненных с большой разрешающей способностью, туманность предстает во всей красе. Поэтому не случайно то, что она стала одним из самых популярных и известных космических объектов

Рассматривая фотографии Конской головы и ориентируясь на современный уровень знаний, ученые пришли к выводу, что туманность представляет собой ограниченную часть пространства, занятую молекулами газа и твердой космической пылью, измельченной до микроскопических масштабов и способной поглощать космические лучи.

За ней расположены облака водорода, ионизированного свечением Ориона, а потому имеющие красноватый цвет. На газ, истекающий в окружающую среду из Конской головы, воздействует сильное магнитное поле, которое придает потокам причудливые очертания. Яркие, начинающие светиться пятна, расположенные в основании – это находящиеся в стадии формирования молодые звезды, которые впоследствии отпочкуются от Облака Ориона, улетев в космическое пространство

Такие туманности являются источниками «строительного материала» для образования новых небесных светил, сконцентрировав в себе запасы газа и пыли, которые при определенных условиях могут, сжавшись в звездный сгусток, засиять на земном небосклоне. И быть может, это произойдет при нашей жизни

Конская голова визуально расположена в созвездии Ориона, левее Пояса охотника и, несмотря на огромные по земным масштабам размеры, является маленькой частицей значительно большего Облака Ориона. Последнее представляет собой гигантского масштаба комплекс, состоящий из пылевых и газовых туманностей, центральную часть которого занимает широко известная туманность Ориона.

1 часть | Галактика NGC 1277
2 часть | Что будет если попасть в черную дыру?
3 часть | Обнаружение черных дыр

Одним из интереснейших явлений в астрофизике является столкновение черных дыр, которое также позволяет обнаруживать такие массивные астрономические тела. Подобные процессы интересуют не только астрофизиков, так как их следствием становятся плохо изученные физиками явления. Ярчайшим примером является событие под названием GW150914, когда две черные дыры приблизились настолько, что в результате взаимного гравитационного притяжения слились в одну. Важным следствием этого столкновение стало возникновение гравитационных волн.

Согласно определению гравитационных волн – это такие изменения гравитационного поля, которые распространяются волнообразным образом от массивных движущихся объектов. Когда два таких объекта сближаются – они начинают вращаться вокруг общего центра тяжести. По мере их сближения, их вращение вокруг собственной оси возрастает. Подобные переменные колебания гравитационного поля в некоторый момент могут образовать одну мощную гравитационную волну, которая способна распространиться в космосе на миллионы световых лет. Так на расстоянии 1,3 млрд световых лет произошло столкновение двух черных дыр, образовавшее мощную гравитационную волну, которая дошла до Земли 14 сентября 2015 года и была зафиксирована детекторами LIGO и VIRGO

Как же умирают черные дыры?

Очевидно, чтобы черная дыра перестала существовать, ей понадобится потерять всю свою массу. Однако, согласно ее определению — ничто не может покинуть пределы черной дыры если перешло ее горизонт событий. Известно, что впервые о возможности излучения черной дырой частиц упомянул советский физик-теоретик Владимир Грибов, в своей дискуссии с другим советским ученым Яковом Зельдовичем. Он утверждал, что с точки зрения квантовой механики черная дыра способна излучать частицы посредством туннельного эффекта. Позже при помощи квантовой механики построил свою, несколько иную теорию английский физик-теоретик Стивен Хокинг. Подробнее о данном явлении Вы можете прочесть здесь. Кратко говоря, в вакууме существуют так называемые виртуальные частицы, которые постоянно попарно рождаются и аннигилируют друг с другом, при этом не взаимодействуя с окружающим миром. Но если подобные пары возникнут на горизонте событий черной дыры, то сильная гравитация гипотетически способна их разделить, при этом одна частица упадет внутрь ЧД, а другая отправится по направлению от черной дыры. И так как улетевшая от дыры частица может быть наблюдаема, а значит обладает положительной энергий, то упавшая в дыру частица должна обладать отрицательной энергий. Таким образом черная дыра будет терять свою энергию и будет иметь место эффект, который называется – испарение черной дыры.

Согласно имеющимся моделям черной дыры, как уже упоминалось ранее, с уменьшением ее массы ее излучение становится все интенсивнее. Тогда на завершающем этапе существования ЧД, когда она, возможно, уменьшится до размеров квантовой черной дыры, она выделит огромное количество энергии в виде излучения, что может быть эквивалентно тысячам или даже миллионам атомных бомб. Данное событие несколько напоминает взрыв черной дыры, словно той же бомбы. Согласно подсчетам, в результате Большого взрыва могли зародиться первичные черные дыры, и те из них, масса которых порядка 10^12 кг, должны были бы испариться и взорваться примерно в наше время. Как бы то ни было, подобные взрывы ни разу не были замечены астрономами.

Несмотря на предложенный Хокингом механизм уничтожения черных дыр, свойства излучения Хокинга вызывают парадокс в рамках квантовой механики. Если черная дыра поглощает некоторое тело, а после теряет массу, возникшую в результате поглощения этого тела, то независимо от природы тела, черная дыра не будет отличаться от той, которой она была до поглощения тела. При этом информация о теле навсегда утеряна. С точки зрения теоретических расчетов преобразование исходного чистого состояния в полученное смешанное («тепловое») не соответствует нынешней теории квантовой механики. Этот парадокс иногда называют исчезновением информации в чёрной дыре. Доподлинное решение данного парадокса так и не было найдено. Известные варианты решения парадокса:

- Не состоятельность теории Хокинга. Это влечет за собой невозможность уничтожения черной дыры и постоянный ее рост.

- Наличие белых дыр. В таком случае поглощаемая информация не пропадает, а просто выбрасывается в другую Вселенную.

- Не состоятельность общепринятой теории квантовой механики.

Источник

Источник 2

NASA опубликовало снимок на днях, однако сделан он был 17 августа 2015 года. На тот момент зонд «Кассини» находился от Дионы, одного из естественных спутников Сатурна, примерно в 106 500 километрах.

На фотографии кольца газового гиганта показаны «ребром», и можно оценить, насколько тонкими они предстают с такого ракурса. Хотя диаметр колец составляет тысячи километров, их толщина, как отмечают в NASA, в большинстве мест составляет всего около 10 метров. Диаметр же Дионы равен 1 123 км.

Автоматическая межпланетная станция «Кассини» была запущена в 1997 году, а в сентябре прошлого года завершила свою миссию (аппарат сгорел в атмосфере Сатурна).