83

БЛИЖАЙШАЯ К ЗЕМЛЕ ЧЕРНАЯ ДЫРА

Объект является частью тройной звездной системы HR 6819, которую с Земли можно увидеть невооруженным глазом.


Поскольку сама черная дыра невидима - обнаружить ее удалось благодаря звезде компаньону, которую смогли отследить с помощью 2,2-метрового телескопа MPG/ESO в чилийской обсерватории La Silla.


При этом астрономы уверены, что это открытие является лишь верхушкой айсберга и в будущем может быть найдено еще множество подобных небесных тел.

Дубликаты не найдены

0

В тексте HR 6819, в озвучке видео HR 6919

-8
БЛИЖАЙШАЯ К ЗЕМЛЕ ЧЕРНАЯ ДЫРА
Иллюстрация к комментарию
ещё комментарий
0

Совсем недавно мелькала новость об исследовании, которое предлагает альтернативное объяснение нарушениям орбит планет на периферии Солнечной системе - якобы, не планета с вытянутой орбитой где-то там, на задворках, мутит воду нарушает орбиты, а малюсенькая черная дыра размером чуть ли не с теннисный мяч. Прочем, не в каком-то желтом издании об этом писали, а вроде как вполне авторитетный ученый такую гипотезу выдвинул.

раскрыть ветку 6
+7
Есть нижний предел массы, при котором звезда может стать черной дырой, и она больше солнечной. Соответственно, гравитационные возмущения от нее были бы такими, что само Солнце со всеми планетами плясало бы с ней в хороводе. Маленькой ЧД может быть только в случае ее искусственного происхождения, что отметается бритвой Оккама, как лишняя сущность
раскрыть ветку 5
+1

Там фигурировала т.н. "первичная черная дыра", т.е. образовавшаяся не за счет коллапса звезды, а из сверхплотной материи в первые мгновения существования вселенной. Надо было это обозначить, мой косяк. А так-то да, насколько я помню, самая маленькая известная черная дыра массой до 10 солнечных. Кто-то оценивает в 3, кто-то пишет про 10.

раскрыть ветку 4
-1

Может быть это не чёрная дыра, а сфера Дайсона?

раскрыть ветку 1
+2

Сфера Дайсона теоретически не может существовать. Текущий технологический уровень человечества не может предложить материала, что не нарушит структурной целостности при постройки сферической структуры даже вокруг мелкого планетоида, не то, что звезды.

На даже если в теории там Сфера Дайсона: нахуя? Приливные силы трёх звёзд её точно порвут на лоскуты за пару минут. Структуры подобного масштаба можно безопасно строить на орбитах одиночных объектов, но уж никак в системе из трёх массивных тел. К тому же если сфера абсолютно чёрная (принимает всё излучение извне и изнутри, ничего не отражает, как чёрная дыра), то где передатчик энергии? А если сфера не абсолютно чёрная - где отраженное излучение?

Похожие посты
431

Черная дыра J2157* самая большая и "голодная" во вселенной

Новые оценки размеров сверхмассивной черной дыры J2157* сделали ее одной из самых крупных и голодных во Вселенной

Черная дыра J2157* самая большая и "голодная" во вселенной Астрономия, Квазар, Стрелец А, Центр Галактики, Черная дыра, Космос

Сверхмассивные черные дыры находятся в центрах крупных галактик: например, у нашего Млечного Пути она имеет массу около четырех миллионов солнц. А в 2018 году астрономы сообщили об обнаружении такой дыры в центре далекой галактики SMSS J215728.21-360215.1 (J2157), оценив ее величину в целых 20 миллиардов солнечных масс, а скорость поглощения вещества — в 0,5 солнечной массы за день.

Уже эти числа поставили J2157* в ряд самых крупных и «голодных» сверхмассивных черных дыр. Однако новые оценки размеров J2157 оказались еще впечатляющее. Кристофер Онкен (Christopher Onken) и его коллеги из Австралийского национального университета уточнили дистанцию до J2157*, а заодно и ее величину. Об этом они пишут в статье, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Оказалось, эта черная дыра и ее галактика находятся чуть дальше, чем считалось до сих пор, — на расстоянии примерно 13 миллиардов световых лет. Соответственно, новая оценка ее размеров составила уже 34 миллиарда масс Солнца, а скорость аккреции вещества — массу светила в день. «Она примерно в 8000 раз массивнее черной дыры в центре Млечного Пути, — говорит Кристофер Онкен. — Если бы наша дыра набрала столько вещества, ей бы пришлось проглотить для этого две трети всех звезд Галактики».

Соответствующим должен быть и диаметр J2157*, который оценивается в 670 а.е. (астрономических единиц, равных расстоянию от Земли до Солнца). Для сравнения, орбита Плутона в среднем не достигает и 40 а.е., а условная граница Солнечной системы (гелиопауза) находится примерно в 120 а.е. Таким образом, эта сверхмассивная черная дыра в несколько раз больше всей Солнечной системы.

Заметим, что рекордной J2157* все же не стала. Верхние строчки рейтинга вселенских великанов удерживают ультрамассивные черные дыры Holm 15A* и TON 618, которые оцениваются в колоссальные 40 миллиардов и 66 миллиардов солнечных масс. Однако с учетом возраста J2157* — ведь она набрала сравнимые размеры еще в молодой Вселенной — она представляет не меньший интерес, чем рекордсмены. Откуда и как подобные объекты так быстро набрали столь колоссальные объемы вещества, остается загадкой.


По данным Naked Science

109

Рекордное падение яркости Бетельгейзе объяснили охлаждением фотосферы

Рекордное падение яркости Бетельгейзе объяснили охлаждением фотосферы Космос, Вселенная, Звёзды, Астрономия, Галактика, Длиннопост

Астрономы предложили новое объяснение рекордному падению блеска красного гиганта Бетельгейзе в конце 2019 — начале 2020 года. По их мнению, это связано с процессами во внешних слоях звезды, такими как образование огромных пятен или общее падение температуры фотосферы, и не может быть объяснено влиянием пылевых облаков. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal.



Красный сверхгигант Бетельгейзе находится на расстоянии 600-700 световых лет от Земли в созвездии Ориона. Масса звезды составляет от 9,5 до 20 масс Солнца, если ее поместить в центр Солнечной системы, то границы Бетельгейзе достигнут орбиты Марса или даже Юпитера. Возраст звезды составляет около восьми миллионов лет, считается, что в ближайшие десять тысяч лет произойдет гравитационный коллапс ядра и Бетельгейзе взорвется как сверхновая II типа.


В период с ноября 2019 года по март 2020 года Бетельгейзе прошла рекордно глубокий минимум своего блеска за всю историю фотоэлектронных наблюдений. Ее видимая звездная величина упала с 0,6 до 1,6. Предполагалось, что это свидетельствует о готовности звезды взорваться, однако уже в апреле 2020 года ее яркость восстановилась. Была выдвинута гипотеза, подтвержденная данными наблюдений, что потускнение сверхгиганта объясняется внешними причинами — пылевыми облаками.


Группа астрономов во главе с Тавиши Дхармавардены (Thavisha Dharmawardena) из Института астрономии имени Макса Планка выдвинула другую версию. Ученые проанализировали данные наблюдений за звездой, полученные в период с 2007 по 2020 год при помощи радиотелескопа APEX и инфракрасного телескопа JCMT. Выяснилось, что потускнение Бетельгейзе наблюдалось и в субмиллиметровом диапазоне длин волн — светимость звезды снизилась на 20 процентов.

Такие результаты, по мнению авторов, нельзя объяснить пылью, которая практически не поглощает излучение в субмиллиметровом диапазоне. Численное моделирование показывает, что основной вклад в потускнение звезды должны были вносить процессы, идущие в ее фотосфере, например образование огромных пятен, покрывающих около половины видимого диска звезды, которые примерно на 400 кельвин холоднее, чем остальная фотосфера. Альтернативные идеи предполагают общее снижение температуры фотосферы Бетельгейзе примерно на 200 кельвин или уменьшение радиуса звезды примерно на 10 процентов.


Однако, как отметил астрофизик Сергей Ламзин из ГАИШ МГУ в беседе с N+1, влияние пыли на яркость звезды нельзя полностью исключать. «Колебания Бетельгейзе не сферически-симметричные. Из-за этого возникает неоднородное распределение температуры фотосферы звезды, сопровождаемое истечением вещества из вышележащих слоев с разной интенсивностью. Там где звездный ветер мощнее, пыли образуется больше, что и приводит к наблюдаемой асимметрии пылевой оболочки звезды в целом» , — сказал Ламзин.

https://nplus1.ru/news/2020/07/01/betelgeise-dark-problem

Показать полностью
55

Нестабильная массивная голубая звезда исчезла в карликовой галактике

Нестабильная массивная голубая звезда исчезла в карликовой галактике Космос, Вселенная, Звёзды, Астрономия, Галактика, Длиннопост

Анализ данных многолетних наблюдений за карликовой галактикой Кинмана позволил астрономам зафиксировать случай исчезновения в ней массивной яркой голубой переменной звезды. Она могла либо сколлапсировать в черную дыру без взрыва сверхновой, либо превратиться в звезду с более низкой светимостью, сообщается на сайте Европейской южной обсерватории.


Исследование массивных звезд позволяет ученым разобраться в целом ряде тем в астрофизике, таких как звездный нуклеосинтез или связь между сверхновыми и гамма-всплесками. Одной из интересных задач является исследование эволюции массивных звезд в средах с низкой металличностью, таких как карликовые галактики. Численные моделирования предсказывают, что некоторые очень массивные звезды с низкой металличностью могут в финале своей жизни превратиться в нестабильные яркие голубые переменные, а затем взорваться как сверхновые с образованием компактного объекта — нейтронной звезды или черной дыры. Чтобы подтвердить и дополнить эту гипотезу, необходимы новые данные, так как имеющихся на сегодняшний день данных наблюдений недостаточно.


Группа астрономов из Ирландии, США и Чили во главе с Эндрю Алланом (Andrew Allan) из Тринити-колледжа опубликовала результаты наблюдений за карликовой галактикой Кинмана (или PHL 293B), которая располагается в 75 миллионах лет от Солнца в созвездии Водолея, относится к классу BCD-галактик и имеет малую металличность. Наблюдения за PHL 293B проводились в 2019 году при помощи приемников ESPRESSO и X-shooter, установленных на телескопах комплекса VLT (Very Large Telescope) в Чили.

Нестабильная массивная голубая звезда исчезла в карликовой галактике Космос, Вселенная, Звёзды, Астрономия, Галактика, Длиннопост

Более ранние спектроскопические наблюдения за галактикой Кинмана, проводившиеся в период с 2001 по 2011 год, указывали на наличие в ней нестабильной яркой голубой переменной звезды, которая генерировала мощный отток вещества. Однако новые наблюдения не выявили никаких признаков существования звезды. Используя новые данные наблюдений, а также архивные данные, полученные при помощи наземных обсерваторий и космического телескопа «Хаббл», астрономы промоделировали возможные процессы, которые привели к исчезновению звезды.

Оказалось, что существует два возможных сценария произошедшего. Предполагается, что изначально звезда была в фазе сильной вспышки, имела светимость в 2,5−3,5 миллионов Солнц и эффективную температуру 6000−6800 кельвин, а скорости потери массы звездой и звездного ветра оцениваются в 0,005−0,020 масс Солнца в год и 1000 километров в секунду соответственно. Затем звезда могла либо сколлапсировать в черную дыру без взрыва сверхновой, либо превратилась в звезду с более низкой светимостью, возможно окруженную толстой пылевой оболочкой.


Ожидается, что дальнейшие наблюдения за звездой, в том числе при помощи будущего телескопа ELT (Extremely Large Telescope), позволят разобраться в ее эволюции. Кроме того, ученые надеются отыскать новые подобные объекты в ходе анализа архивных данных наблюдений наземных обзоров неба, что поможет лучше разобраться в эволюции массивных звезд на заключительных стадиях их жизни.

https://nplus1.ru/news/2020/06/30/black-hole-or-dust

Показать полностью 1
361

Исчезла одна из самых ярких звезд во Вселенной

Куда-то подевалась сверхмассивная звезда, располагавшаяся в карликовой галактике Кинмана (Kinman Dwarf galaxy - PHL 293B). Эту далекую галактику, до которой 75 миллионов световых лет, видно в созвездии Водолея. Но уже без звезды, за которой долгое время наблюдали Эндрю Аллан (Andrew Allan) из колледжа святой Троицы (School of Physics, Trinity College Dublin, Ireland) и его коллеги из Европейской южной обсерватории (European Southern Observatory - ESO). Они и заявили о пропаже, сообщив подробности в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Пропавшая звезда – так называемая яркая голубая переменная (luminous blue variable) - светила очень ярко. В 3 миллиона раз ярче Солнца. Была массивнее его, как минимум, в 100 раз. Поэтому и была видна в оптические телескопы с чудовищного расстояния. Столь яркие и мощные звезды – большая редкость во Вселенной. Астрономы очень ими интересуются. Интересовались и в ESO - точно знали, что с 2001 года по 2011 голубой гигант был на месте, сиял, как положено. Необходимость вновь взглянуть на удивительную звезду возникла в августе 2019 года. Взглянули, но не увидели ее. Присмотрелись внимательнее, наведя на карликовую галактику «Очень большой телескоп» (Very Large Telescope). Не помогло. Искомой звезды там не было. Астрономы обратились к архивным снимкам, сделанным между 2011 и 2016 годами – в том числе и орбитальным телескопом «Хаббл». И определили, что «яркая голубая переменная» исчезла из галактики Кинмана еще в 2011 году. Как украли.

Аллан и его коллеги пока теряются в догадках. И не исключают того, что случилось небывалое: гигантская звезда – одна из ярчайших во Вселенной – превратилась в черную дыру. Превратилась сразу. Коллапсировала, но не взорвалась перед этим, став сначала сверхновой, как положено звездам подобного вида.- Если звезда и в самом деле превратилась в черную дыру напрямую, то мы стали первыми свидетелями подобного явления, - говорит Аллан. – Ведь обычно жизнь гигантских звезд заканчивается иначе – взрывами сверхновых.

Возможен и другой вариант: звезда все-таки взорвалась, но ее загородило образовавшееся облако пыли. Правда, в таком случае какое-то свечение все равно должно было бы остаться. А его не видно. Поэтому фантастический сценарий с прямым превращением в черную дыры считается более вероятным.

Понять, как и куда из галактики исчезла целая звезда, возможно, получится через пять лет, когда в ESO заработает «Чрезвычайно Большой телескоп» (ELT) достаточно мощный, чтобы наблюдать за отдельными звездами в отдаленных галактических скоплениях.


https://www.samara.kp.ru/daily/27150/4245840/?from=twall

https://academic.oup.com/mnras/article/496/2/1902/5863970

Исчезла одна из самых ярких звезд во Вселенной Астрономия, Наука, Космос, Вселенная, Звезда, Черная дыра, Длиннопост
Исчезла одна из самых ярких звезд во Вселенной Астрономия, Наука, Космос, Вселенная, Звезда, Черная дыра, Длиннопост
Показать полностью 2
465

Двигатель Бассарда | [Невозможные изобретения]

Двигатель Бассарда | [Невозможные изобретения] Ракетный двигатель, Межзвездные полеты, Космос, Вселенная, Будущее, Технологии, Видео, Длиннопост

В 1960 году американский физик Роберт Бассард придумал оригинальную идею. Для осуществления межзвездных путешествий он предложил использовать специальный прямоточный термоядерный двигатель.


В основе его концепции лежит захват вещества (водорода и пыли) из межзвёздной среды, идущим на высокой скорости космическим кораблём и использование этого вещества в качестве рабочего тела (либо непосредственно топлива) в термоядерном ракетном двигателе корабля.


Первоначально проект Бассарда предусматривал механический захват атомов водорода космическим кораблем в процессе его движения. Однако расчеты показали, что для достижения «идеального» ускорения в 1g в типичных областях межзвездного пространства, где содержание атомов водорода на единицу объема крайне мало, 1000-тонному космическому кораблю потребуется фронтальная зона сбора вещества просто огромной площади.


Даже если предположить, что технологии будущего позволят построить подобный сборщик водорода, его масса будет просто колоссальна Например, конструкция площадью 10 000 квадратных километров, изготовленная из майлара, и имеющая толщину 0,1 сантиметра, будет весить около 250 000 тонн.


Одним из способов решения этой проблемы является ионизация водорода перед космическим кораблем с помощью мощного лазера. Ионы водорода, имеющие электрический заряд (то есть, по сути, протоны) смогут втягиваться относительно небольшим коллектором Бассарда, который генерирует мощное магнитное поле. Тогда процесс «сбора урожая» будет иметь электромагнитную природу, а не механическую.

Поэтому сборщик не обязательно должен быть твердым. Можно использовать и сетку. И она не должна быть нереально большой. Поскольку магнитное поле может иметь конфигурацию, превышающую по размеру физические размеры сборщика материи.


Зачем?

Двигатель Бассарда обещает релятивистские скорости на всем протяжении маршрута, позволяя человечеству достичь ближайшей звездной системы менее чем за 4 года и ближайшей галактики менее чем за 30 лет. И все это при отсутствии бортового топлива.


Необходимость нести топливо останавливает нашу способность исследовать глубокий космос. Сегодня чтобы осуществить межзвездный полет, космическому кораблю, использующему химические ракеты, нужен топливный бак, больший, чем вся наблюдаемая вселенная. Химические ракеты никогда не выведут нас за пределы Солнечной системы. Именно это делает реактивный двигатель Бассарда таким революционным.


Как?

В основе прямоточного двигателя лежит слияние. Электромагнитные поля будут собирать водород, который затем попадет в термоядерный реактор и обеспечит энергию для мощной выхлопной струи. Неиспользованный водород также выбрасывается в выхлоп. Эта термоядерная реакция продвигает корабль вперед на невероятных скоростях, при этом собирая больше водорода из межзвездной среды, и избавляя от необходимости останавливаться по пути для дозаправки.


Бассард стремился к ускорению в 1g, чтобы люди на борту космического корабля могли испытывать гравитацию, подобную земной. Такое ускорение, безопасное для путешествий людей, но все же достаточно быстрое, чтобы достичь краев Галактики Андромеды всего за 30 лет.


Но для ускорения в 1g требует много водорода. Межзвездная среда имеет среднюю плотность около 1 атома водорода на кубический сантиметр, что делает ее чрезвычайно диффузной. Некоторые области Вселенной, такие как туманности, более концентрированы, чем другие. Ускорение 1g в средней межзвездной среде потребовало бы лобовой площади сбора водорода в 10 000 квадратных километров.


Осуществимость

Однако, колоссальным преимуществам сопутствуют серьезные и уникальные проблемы, которые нужно преодолеть.


Так как необходимо перемещаться очень быстро, чтобы собирать достаточное количество водорода, изначально требуется разогнаться до критической скорости, которая составляет около 6% от скорости света.


Это означает, что, хотя для двигателя Бассарда, возможно, не понадобится бортовое топливо во время путешествия, ему понадобится некоторое количество топлива в начале пути. Когда корабль движется, возникает проблема с питанием магнитных полей и лазеров, необходимых для ионизации и сбора водорода.


Термоядерный реактор корабля, по идее Бассарда, должен быть реализован на протон-протонном синтезе – это та же цепная реакция синтеза, которая происходит внутри звезд.

Некоторые исследователи сочли этот подход неэффективным. Так в 1974 году Алан Бонд предложил использовать входящий водород для синтеза с литием-6 или бором-11. Это слияние не только легче, но и приведет к высвобождению большей энергии. Водород будет взаимодействовать с бортовым топливом и придаст кораблю больше ускорения в этой модификации двигателя Бассарда.


Другой подход к слиянию был предложен физиком Дэниелом Уитмиром в 1970-х годах. По его мнению еще более эффективно использование каталитической цепочки ядерных реакций, так называемого цикла CNO, вместо протон-протонного горения, предложенного Бассардом.

Цикл CNO происходит в звездах, более массивных, чем Солнце, и на 9 порядков быстрее, чем протон-протонный синтез. Однако цикл CNO реализуется при температуре и плотности, которые мы пока не можем достичь с помощью наших технологий.


За прошедшие годы появилось не только много модификаций двигателя Бассарда, но сопутствующих изобретений.


Так, например, расчеты, выполненные физиком Робертом Зубриным и его коллегами, для решения проблемы торможения корабля встречным потоком водорода, вдохновили на идею создания магнитного парашюта или паруса. Это может быть важным для межзвездных путешествий будущего, потому что это означает, что замедление в пункте назначения станет возможно выполнить с магнитным парашютом, а не с ракетой.


А совсем недавно астрофизик Мэтью Каплан из Университета штата Иллинойс предложил тип звездной машины, в которой совместное использование двигателя Бассарда и Сферы Дайсона, позволило бы сделать всю нашу Солнечную систему гигантским космическим кораблем. Каплан описал как с помощью его изобретения можно целенаправленно перемещать Солнце, а, следовательно, и все гравитационно связанные с центральной звездой планеты.


Сама идея использования попутной среды для перемещения космического корабля мысленно возвращает нас во времена первых мореплавателей, которые использовали только море и ветер для движения вперед. Но пока для нас концепция двигателя Бассарда выглядит почти такой же далекой и нереализуемой, какой во времена первых морских путешествий могла показаться идея космических полетов в принципе.

Показать полностью 1
198

Если реликтовое излучение теряет мощность со временем и увеличивает длину волны, то через какое время оно совсем исчезнет?

Вследствие расширения Вселенной, свет, путешествуя по ней, постоянно увеличивает свою длину волны. На масштабах галактики это практически неощутимо, но реликтовое излучение идёт через всю вселенную на протяжении уже 13,7 млрд лет, за это время оно перешло из видимого и ультрафиолетового диапазонов в радиодиапазон. Со временем длины волн реликтового излучения будут возрастать, а его энергия будет уменьшаться, но исчезнуть полностью оно не может за всё время жизни Вселенной. Далее всё зависит от будущей судьбы Вселенной: если она будет вечно расширяться или в какой-то момент перейдёт к сжатию, то реликтовое излучение в ней не исчезнет. Если же Вселенная будет расширяться с ускорением и верным окажется сценарий Большого Разрыва, то в сам момент разрыва длина волны реликтового излучения, как и любого другого, станет бесконечной, а энергия его фотонов -- нулевой, что, по сути, будет означать исчезновение реликтового излучения, но одновременно с этим перестанет существовать и наша Вселенная. Современные оценки говорят, что Большой Разрыв может произойти через 20-30 млрд лет.

638

Слияние черных дыр породило редчайший феномен

Ученые Калифорнийского технологического института впервые в истории зафиксировали редчайшую вспышку света, порожденную слиянием черных дыр друг с другом. Этот феномен необычен тем, что черные дыры не могут, в принципе, излучать свет, однако это правило может нарушаться в некоторых случаях при столкновении одной черной дыры с другой. Об этом сообщается в пресс-релизе научной организации.

Слияние черных дыр породило редчайший феномен Космос, Черная дыра, Ученые, Свет, Излучение, Lenta ru

Гравитационные волны от слияния двух черных дыр, обозначенное как событие S190521g, были зафиксированы обсерваторией LIGO и детектором Virgo 21 мая 2019 года. В то же время астрономы Паломарской обсерватории в Сан-Диего проводили поиск транзиентов — меняющих яркость объектов. Как оказалось, источник одной из вспышек — J1249 + 3449, — которую породила отдаленная сверхмассивная черная дыра в составе квазара, находился в том же самом месте, что и источник гравитационных волн.


Согласно сценарию, предложенному Мэтью Грэмом (Matthew Graham), ведущим автором статьи, пара столкнувшихся черных дыр вращалась внутри диска вокруг более крупной сверхмассивной черной дыры. Как только черные дыры поменьше сталкиваются, крупная черная дыра получает импульс, толкающий ее в случайном направлении, в результате чего она сталкивается с газом в диске и создает вспышку света.


Хотя черные дыры, притягивающие к себе материал и создающие вокруг себя аккреционный диск, периодически порождают вспышки, наблюдаемый феномен значительно отличался по силе, что указывает на его необычную природу. Предполагается, что такая вспышка станет заметной лишь через несколько дней после всплеска гравитационных волн. Однако ученым не удалось изучить спектр события, что помогло бы подтвердить его природу, хотя астрономы исключили такие варианты, как сверхновая или разрушение звезды черной дырой.

via

173

Вселенная расширяется, но на ряду с этим галактики летят навстречу друг другу и сталкиваются. Почему так? Млечный Путь и Андромеда

Но для начала другой вопрос: с чего мы вообще взяли, что Вселенная расширяется?
Первым понял, что Вселенная расширяется американский астроном Эдвин Хаббл. Известно, что свет обладает свойствами как электромагнитных колебаний, так и потока частиц. Видимый нами свет зависит от длины волны световых электромагнитных колебаний. По одну сторону спектра находятся "красные" волны - длинноволновые колебания, а по другую - "сине-фиолетовые" волны - коротковолновые. При движении источника колебаний наблюдается эффект Доплера. Если источник колебаний удаляется от нас - то длинна волн увеличивается, а если приближается к нам, то наоборот - длина волн уменьшается. В случае со светом происходит смещение в красную (при удалении) и в синюю (при приближении) стороны.
Хаббл решил замерить красное и синее смещение открытых им галактик. Он ожидал, что будет примерно равное количество галактик свет от которых был смещенным в красную или в синюю сторону, т.е. он предполагал, что галактики во вселенной двигаются хаотично. Однако к его удивлению он заметил, что почти все галактики отдалялись от нас. Затем Хаббл заметил, что галактики находящиеся ближе к нам имеют меньшее красное смещение, чем более удаленные галактики. Ему удалось открыть четкую закономерность получившую название закон Хаббла, который гласит, что чем больше расстояние между галактиками, тем быстрее увеличивается расстояние между ними.

А теперь переходим к самой главной части этого поста: Вселенная постоянного расширяется и любые две точки её пространства с каждой секундой отдаляются друг от друга, но на ряду с этим многие галактики летят навстречу друг другу и сталкиваются. Так вот вопрос: эти два факта разве не противоречат друг другу? Ведь если вселенная постоянно расширяется, то две галактики по идее должны отдаляться друг от друга.
Наша Вселенная стремительно расширяется за счёт постоянного появления нового пространства, в каждой точке Вселенной. Таким образом, чем дальше объекты друг от друга, тем больше пространства образуется между ними каждую секунду и тем быстрее они друг от друга отдаляются, по современным оценкам скорость отдаления увеличивается на 67-73 км/с при увеличении расстояния на 1 мегапарсек (3,26 млн световых лет), это расстояние соизмеримо с размерами местного скопления галактик. Однако, объекты, находящиеся на относительно небольших расстояниях, притягиваются достаточно сильно, чтобы не разлетаться, ускорение, придаваемое им гравитацией, оказывается больше, чем ускорение от расширения Вселенной, поэтому большинство объектов вполне могут сближаться друг с другом, хотя расширение Вселенной и влияет на скорость этого сближения. На масштабах планетных систем расширение Вселенной в наше время неощутимо и расстояние между планетами из-за него меняется на величину на много порядков меньшую, чем способно зарегистрировать любое оборудование. Сейчас наша Вселенная расширяется с ускорением и согласно большинству космологических прогнозов это не изменится, а это значит, что со временем расширение станет существенным и на масштабах звёздных систем и даже на масштабах атомных ядер, в какой-то момент все эти структуры будут просто разорваны расширением Вселенной, данный космологический сценарий носит имя большой разрыв.
Внутри скоплений галактик гравитационное притяжение очень сильно, оно разгоняет галактики до скоростей в 500-800 км/с, что значительно больше скорости разлёта галактик на таких расстояниях. Таким образом, сила гравитации, удерживающая галактики вместе, оказывается значительно больше, чем сила, которая пытается их растащить в разные стороны.
Если же мы возьмём две отдельные галактики расстояние между которыми 20 мегапарсек, то сила взаимного притяжения будет значительно меньше силы, которая их растягивает, и галактики будут разлетаться. А вот два скопления галактик на таком расстоянии вполне могут создать достаточное гравитационное притяжение, что бы начать притягиваться.
P.S. Прямо сейчас наша галактика Млечный путь летит на встречу галактике Андромеда со скоростью 400 000 км/ч. В настоящее время она находится от нас на расстоянии менее 1 мегапарсека и на таком расстоянии сила взаимного притяжения этих галактик больше, чем сила, которая пытается их растащить и через 4,5 миллиарда лет они возможно столкнутся. (ниже представлены модели столкновения)

Этапы столкновения Млечного Пути и Андромеды
(+2 млрд лет: К этому времени водные запасы Земли преимущественно иссякнут
+3.75 млрд лет: К этому времени условия на поверхности Земли станут схожими с теми, что на Венере из-за солнечной радиации
+4 млрд лет: Последствия столкновения Млечного Пути и Андромеды)

Вселенная расширяется, но на ряду с этим галактики летят навстречу друг другу и сталкиваются. Почему так? Млечный Путь и Андромеда Космос, Млечный путь, Андромеда, Вселенная, Видео, Длиннопост
Вселенная расширяется, но на ряду с этим галактики летят навстречу друг другу и сталкиваются. Почему так? Млечный Путь и Андромеда Космос, Млечный путь, Андромеда, Вселенная, Видео, Длиннопост

P.P.S. Сегодня этому аккаунту исполняется один годик🥳 

А Вы знали, что в году π*10^7 секунд? При чем погрешность составляет менее чем пол процента!
И, кстати, g = π^2)) А вот тортик!

Вселенная расширяется, но на ряду с этим галактики летят навстречу друг другу и сталкиваются. Почему так? Млечный Путь и Андромеда Космос, Млечный путь, Андромеда, Вселенная, Видео, Длиннопост

P.P.P.S. Качайте МОЙ стикерпак в телеграме)) (там есть очень прикольные стикеры)

Вселенная расширяется, но на ряду с этим галактики летят навстречу друг другу и сталкиваются. Почему так? Млечный Путь и Андромеда Космос, Млечный путь, Андромеда, Вселенная, Видео, Длиннопост
Вселенная расширяется, но на ряду с этим галактики летят навстречу друг другу и сталкиваются. Почему так? Млечный Путь и Андромеда Космос, Млечный путь, Андромеда, Вселенная, Видео, Длиннопост
Вселенная расширяется, но на ряду с этим галактики летят навстречу друг другу и сталкиваются. Почему так? Млечный Путь и Андромеда Космос, Млечный путь, Андромеда, Вселенная, Видео, Длиннопост
Вселенная расширяется, но на ряду с этим галактики летят навстречу друг другу и сталкиваются. Почему так? Млечный Путь и Андромеда Космос, Млечный путь, Андромеда, Вселенная, Видео, Длиннопост

И куча других классных стикеров...

P.P.P.P.S. На дворе 2020-й год, а ты всё еще не знаешь, что такое тосинус?! Тогда тебе сюда))

Показать полностью 7 2
101

Астрономы зарегистрировали мерцание черной дыры в центре Млечного пути

Астрономы зарегистрировали мерцание черной дыры в центре Млечного пути Космос, Вселенная, Галактика, Млечный путь, Черная дыра, Стрелец А

Астрономы зарегистрировали квазипериодические мерцания Стрельца А* — сверхмассивной черной дыры в центре Млечного пути. По мнению исследователей, колебания излучения, наблюдавшиеся в миллиметровом диапазоне, могут быть связаны с возникновением горячих пятен в аккреционном диске вокруг компактного источника. Статья опубликована в The Astrophysical Journal Letters.

В центральной части Млечного Пути, на расстоянии около 26 тысяч световых лет от Солнца, находится компактный радиоисточник Стрелец A*, который, скорее всего, представляет собой сверхмассивную черную дыру с массой 4,2 миллиона масс Солнца. Это ближайший к нам объект такого типа, что делает его крайне привлекательным для исследований. Более чем за 20 лет наблюдений ученым удалось узнать, что черная дыра окружена аккреционным диском из горячего газа, вещество которого падает по спирали на черную дыру, и диском из более холодного молекулярного газа, а также массивными горячими звездами. Кроме того, исследователи регистрируют исходящие от Стрельца A* вспышки в радио, ближнем инфракрасном и рентгеновском диапазоне, однако вопрос о том, периодичны ли они, долгое время оставался открытым.

Юхэй Ивата (Yuhei Iwata) из Университета Кэйо вместе с коллегами наблюдали Стрелец А* в миллиметровом диапазоне электромагнитных волн с помощью комплекса телескопов Atacama Large Millimeter Array. В течение 10 дней, 70 минут в день, астрономы регистрировали, как меняется плотность потока излучения, исходящего от источника в центре нашей галактики. На полученных в результате кривых блеска ученые заметили два феномена: квазипериодические колебания, возникающие примерно раз в полчаса, и более медленные, часовые вариации.

Авторы работы сосредоточились на коротких временных колебаниях и обнаружили, что 30-минутный период изменения потока излучения сопоставим с периодом обращения внутреннего края аккреционного диска с радиусом 0,2 астрономической единицы. Для сравнения, Меркурий вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии 0,4 астрономической единицы. По мнению группы Итавы, колебания на кривой блеска могли вызвать горячие пятна, образующиеся из-за магнитных возмущений в горячем газе, движущимся по круговой орбите вблизи сверхмассивной черной дыры.

Астрономы надеются, что полученные данные смогут больше рассказать нам о поведении черной дыры и газа вокруг нее. С другой стороны, исследователи опасаются, что столь быстрое вращение внутренней части аккреционного диска может помешать проекту Телескоп горизонта событий (EHT) получить изображение ближайших окрестностей Стрельца А*. «Чем быстрее движение, тем сложнее заснять объект», — говорит Томохару Ока, профессор Университета Кейо и один из авторов работы.

https://nplus1.ru/news/2020/05/26/black-hole-flickering

Показать полностью
58

Нетемнеющие фрукты и масса иона при квантовых скачках. Дайджест новостей науки за неделю

Каждую неделю мы рассказываем о самых интересных новостях науки за прошедшую неделю и в этом ролике:

Зачем понадобились рюкзаки для макрофагов; Обнаружена ближайшая к Земле Черная дыра; Измерение массы иона при квантовых скачках; Подробнейший 3D-атлас мышиного мозга и как сохранить фрукты свежими?

Содержание ролика:

00:30 Зачем макрофагам нужны рюкзаки?

02:30 Обнаружена самая близкая к Земле черная дыра (Комментарии от астронома Кирилла Масленникова)

06:25 Ученые научились измерять массу иона при квантовом скачке

08:47 Ученые создали самый подробный атлас мышиного мозга

10:44 Ученые продлили жизнь фруктов при помощи биокомпозита


(все ссылки на пруфы и исследования под роликом на ютубе)
311

Ученые обнаружили ближайшую к Земле черную дыру

Команда астрономов из Европейской южной обсерватории (ESO) нашли черную дыру, которая расположена на расстоянии тысячи световых лет от нашей планеты.
Астрономы изучали систему HR6819 и обнаружили в ней ранее неизвестное тело — им оказалась черная дыра. С помощью обычных оптических приборов эту черную дыру увидеть невозможно, ее заметили с помощью спектрографа FEROS, который видит объекты в электромагнитном спектре.

Ученые обнаружили ближайшую к Земле черную дыру Космос, Вселенная, Черная дыра, Звезда

Главная особенность этого открытия в том, что система HR6819 и черная дыра в ней находятся на расстоянии всего в тысячу световых лет от Земли. Вокруг черной дыры двигаются две звезды, которые можно увидеть с поверхности нашей планеты невооруженным глазом — без бинокля или телескопа.

Оказалось, что черная дыра в HR6819 не взаимодействует с другими объектами, поэтому она выглядит по-настоящему черной. При этом ее масса в четыре раза превышает массу Солнца.

Астрономы считают, что это открытие поможет узнать больше о других подобных системах в космосе с невидимыми черными дырами — например, есть система LB-1. Она находится немного дальше от Земли, но есть предположение, что ее структура совпадает с HR6819. Изучив эти системы, ученые смогут лучше понимать процесс формирования и эволюции звезд, которые начинают существование с массой в 8 раз больше Солнца и заканчивают взрывом сверхновой — после чего остаются черные дыры.

https://hi-tech.mail.ru/amp/news/blizkaya_chernaya_dira/

370

В четырёх словах о неизвестном. Чёрные дыры

Чёрные дыры – одни из самых странных объектов во вселенной. Почему они такие? Откуда они появились? Что будет, если упасть в неё? На эти и другие вопросы я дам ответы в этой статье.

В четырёх словах о неизвестном. Чёрные дыры Астрономия, Астрономия для чайников, Черная дыра, Длиннопост, Кратко о главном, Вселенная, Квазар, Любопытство

(В рамках международного проекта «Event Horizon Telescope» астрономам впервые за всю историю наблюдений удалось получить снимок черной дыры в 2019)


Умершие звёзды.



Звёзды состоят из огромного количества атомов, в основном из водорода. В центре звёзд проходит ядерный синтез, при котором водород превращается в гелий. При этом выделяется огромное количество энергии. Эта энергия препятствует силе гравитации. В звезде появляется тонкий баланс между двумя силами. Пока держится этот баланс – звезда будет оставаться стабильной. В звёздах намного массивнее Солнца превращения заходят куда дальше – до атомов железа. Дело в том, что процесс создания железа в ядре не выделяет никакой энергии. Железо накапливается до тех пор, пока его объём не станет критическим. Тогда тонкий баланс между энергией и гравитацией нарушится. Вся масса звезды “упадёт” на ядро со скоростью в четверть скорости света. Звезда умирает во взрыве сверхновой. В этот момент создаются тяжёлые элементы во вселенной. Появляется нейтронная звезда или чёрная дыра, если изначально звезда была достаточно массивной. Кстати, любой объект может быть чёрной дырой, если бы тот достиг радиуса Шварцшильда. Это радиус горизонта события, в котором вещество становится таким плотным, что превращается в чёрную дыру. Например, радиус Шварцшильда у Земли – с грецкий орех. Посмотрите в чёрную дыру и вы увидите то, что называется горизонтом событий. Всё, что пересечёт горизонт событий, останется в чёрной дыре навсегда. Это связано с тем, что гравитация чёрной дыры настолько огромна, что даже свет не может её покинуть. Мы мало знаем о том, что за горизонтом событий по двум причинам. Первая – чёрные дыры далеки. Вторая – мы не сможем достичь его и изучить, не обрекая себя на неминуемую гибель. То, что мы видим – чёрная сфера, которая ничего не отражает. Чёрные дыры не всасывают всё в себя, как пылесос. Если поменять наше Солнце на чёрную дыру с той же массой, то, в принципе, ничего не поменяется. Разве что – мы замёрзнем насмерть.


Сердце чёрной дыры -


Сингулярность. Учёные ещё не дали точный ответ, что же это такое. Сингулярность может быть бесконечно плотной, потому что вся её масса сосредоточенна в бесконечно малой точке без какого либо пространства или объёма. Или же быть чем-то совсем иным.


Что будет, если упасть в чёрную дыру?


Из-за того, что чёрная дыра буквально искривляет пространство-время – ощущение времени различны вокруг них. По мере приближения к горизонту события вам бы казалось, что всё замедляется. В какой-то момент для наблюдателя вы бы застыли на месте, медленно становясь красным, а после и вовсе исчезли. Для вас же всё только начинается. Вы бы смогли увидеть остальную вселенную будто бы в быстрой перемотке. Почти что как взглянуть в будущее. Никто не знает, что происходит дальше. Мне кажется, что у упавшего в чёрную дыру будет два варианта. Быстрая смерть и очень быстрая смерть. Это зависит от массы чёрной дыры. “Маленькая” чёрная дыра убьёт вас даже раньше, чем вы успеете “подобраться” к горизонту событий. Внутри же сверхмассивной чёрной дыры вы бы смогли даже “путешествовать” некоторое время. Чем дальше от сингулярности – тем дольше жизнь.

В четырёх словах о неизвестном. Чёрные дыры Астрономия, Астрономия для чайников, Черная дыра, Длиннопост, Кратко о главном, Вселенная, Квазар, Любопытство

(Спагеттификация в представлении художника)


Быстрая смерть. После того, как вы пересечёте горизонт событий, у вас будет лишь одно направления, куда двигаться – центр чёрной дыры. Масса чёрной дыры сконцентрирована в одной точке. Из-за чего гравитация будет воздействовать в миллионы раз сильнее даже на крошечные расстояния в несколько сантиметров. Из-за этого ваше тело будет как бы вытягиваться. Этот процесс называется спагеттификация. Ваши клетки будут разрываться, а тело вытягиваться всё больше и больше, пока вы не превратитесь в горячий поток плазмы шириной в один атом.

Очень быстрая смерть. После пересечения горизонта событий вы столкнётесь со стеной огня, которая мгновенно испепелит вас.


Чёрные дыры разные. Бывают чёрные дыры с массой в несколько раз больше солнечной и размерами астероида. А бывают сверхмассивные чёрные дыры – сердца каждой галактики. Самая крупная сверхмассивная чёрная дыра – S5 00014 + 81. Она больше солнца по массе в 40 миллиардов раз. Это 236 миллиардов километров в диаметре. Это столько же, сколько 47 расстояний от Солнца до Плутона.

В четырёх словах о неизвестном. Чёрные дыры Астрономия, Астрономия для чайников, Черная дыра, Длиннопост, Кратко о главном, Вселенная, Квазар, Любопытство

Чёрные дыры испаряются.


И чем они больше, тем процесс, что носит название «Излучение Хокинга» быстрее. Чёрные дыры излучают свою массу, как кастрюля с супом испаряет в воду в виде пара. Чтобы разобраться в этом лучше – необходимо посмотреть на пустое пространство. Пустое пространство, на самом деле, не пустое. Оно заполнено виртуальными частицами, которые при появлении сразу же уничтожают друг друга. Когда это происходит на краю чёрной дыры, одна из виртуальных частиц будет втянута внутрь, другая же сможет избежать “засасывания” и станет настоящей частицей. Так чёрные дыры теряют энергию. Долгое время это происходит медленно. Чёрная дыра уменьшается, теряет в массе. И чем она меньше, тем быстрее это происходит. Когда чёрная дыра достигнет массы большого астероида, температура излучения будет комнатной температуры. А когда станет массой с гору, то будет жарить, как Солнце. В последние секунды жизни чёрная дыра выбросит энергию равную энергии миллиардов ядерных бомб в огромном взрыве. Хороший такой предсмертный хрип.


Но весь этот процесс длится невообразимо долго. Для самых больших чёрных дыр, которые мы знаем, потребуется гугол лет для испарения. Это число со 100 нулями. Я думаю, что это настолько долго, что, когда последняя чёрная дыра испарится, это уже никто не сможет запечатлеть.

В четырёх словах о неизвестном. Чёрные дыры Астрономия, Астрономия для чайников, Черная дыра, Длиннопост, Кратко о главном, Вселенная, Квазар, Любопытство

Чёрные дыры могут “удалить” вселенную.


Когда последняя звезда будет мертва как минимум триллион лет, чёрные дыры будут становиться всё меньше и меньше, пока не взорвутся и не оставят после себя каплю радиации. В этом-то и проблема. В процессе исчезновения чёрные дыры могут удалить важное - Информацию. В физике она понимается, как свойство распределения частиц. Представьте пачку атомов углерода. Распределите их в определённом порядке и вы получите уголь, графит и даже алмазы. Добавим ещё немножко разных атомов – мы получим яблоко. Измените порядок атомов и добавьте что-то новое – получите собаку. Основной строительный материал вселенной един для всех. И без разницы часть он белки или же карандаша. Без информации всё во вселенной было бы одинаковым. По теории квантовой механики, информацию не уничтожить. Информация может изменить форму, но никогда не будет утеряна. Сожгите бумажный лист, и вы получите пепел. Пепел никогда не превратится обратно в бумагу. Но, если у вас получится собрать каждый атом углерода, считать дым и тепло, то, в теории, сможете “возродить” бумажку. Информация бумажки всё ещё находится во вселенной, её лишь трудно прочитать. Если вы каким-либо образом сможете считать каждый атом, частицу и волну излучения во вселенной, то сможете увидеть и даже отследить информацию в них вплоть до Большого взрыва. Но тут чёрные дыры как раз не кстати. Информация делает вещи разными. Чёрная дыра превращает всё в одну “кашу”, уничтожая информацию. Это создаёт Парадокс Информации, который является серьёзной проблемой.



То, что информация неразрушима – фундамент законов физики. Но, может быть, информация вовсе не утеряна?


Где и как чёрные дыры “хранят” информацию?


Давайте сделаем чёрную дыру из печенья. Для начала, мы наполняем комнату печеньем. В какой-то момент комната будет настолько полной, что уже ничего нельзя будет в неё поместить, ни крошки. Больше совсем нет места. Но если мы всё же попытаемся, приложив при этом энергию и силу, комната вожмётся в себя и превратится в чёрную дыру. Но ведь места не стало больше. Добавить ещё больше информации всё также невозможно. Но, что если мы попытаемся? Сама комната станет чуть больше, чтобы создать место для ещё одной крошки или чего угодно. А точнее, для их информации. Получается, чёрная дыра “чуть-чуть” увеличивается за каждую частичку информации. Это похоже на то, как мы кидаем камушки в воду. Сам камень исчезает под толщей воды, но мы сможем сказать, что что-то точно произошло по волнам. Даже самая маленькая чёрная дыра может содержать в себе больше информации, чем человечество производило за всю свою историю. Это достигается хранением информации в самом малом размере, который возможно представить, если не меньше. Уже представляю флешки будущего. Поглощение звёзд да планет чёрной дырой похоже на то, как мы отцифровываем информацию. Это названо «Принципом Голографии». Но если всё так, значит, всё, что мы знаем о вселенной – ложно. И если информация действительно хранится на границе чёрной дыры, то излучение Хокинга может уносить эту информацию. Получается – всё в порядке и можно не сжигать учебники по физике. Парадокс решён! Но нам всё ещё придётся изменить наши понятия о реальности.

В четырёх словах о неизвестном. Чёрные дыры Астрономия, Астрономия для чайников, Черная дыра, Длиннопост, Кратко о главном, Вселенная, Квазар, Любопытство

Квазары.


По мере того, как люди всё больше узнают о космосе, наше представление об объектах и явлениях меняется. Раньше туманностью называли любые туманные объекты, которые находятся внутри Млечного пути. Как оказалось позже, некоторые из них были галактиками, которые находятся очень далеко от нас. Квазары – это активные ядра галактик, которые выделяют огромное количество энергии. Им принадлежит статус самых ярких объектов во вселенной! Чёрные дыры разгоняют, нагревают и закручивают вещество вокруг себя. Закрученное вещество как бы выстреливает со скоростью близкой к скорости света из чёрной дыры лучом, который называется джетом. Они настолько ярки, что на снимках похожи на звёзды. Только разница в том, что квазары находятся в миллионы раз дальше от звёзд такой же яркости. Отсюда и происходит названия квазара – quasi-stellar radio source (квази-звёздный радио источник). Квази-звёздный означает “похожий на звезду”. С появлением радиоастрономии астрономы стали открывать радиоисточники из космоса. По началу считали, что радиоисточники – звёзды в нашей галактике. Тогда технология радиотелескопов ещё зарождалась, поэтому определить, где находится радиоисточник было практически невозможно. Учёные направляли радиотелескоп на определённый участок небо. После астрономы получали радиосигналы, но от чего конкретно – неизвестно. С появлением новых приборов и технологи учёные делали предположения, что некоторые радиоисточники могут вовсе и не быть звёздами.


Самый первый квазар.


Нам не было известно точное местоположение радиоисточника, но мы знаем точно расположение Луны. В определённый момент Луна заслоняла собой радиоисточник. Учёные направили на это место 64-метровый радиотелескоп, который зафиксировал положение Луны, когда пропал сигнал. И ещё раз, когда сигнал вновь появился.

В четырёх словах о неизвестном. Чёрные дыры Астрономия, Астрономия для чайников, Черная дыра, Длиннопост, Кратко о главном, Вселенная, Квазар, Любопытство

(фотография 64-ёх метрового радиотелескопа)

В четырёх словах о неизвестном. Чёрные дыры Астрономия, Астрономия для чайников, Черная дыра, Длиннопост, Кратко о главном, Вселенная, Квазар, Любопытство
В четырёх словах о неизвестном. Чёрные дыры Астрономия, Астрономия для чайников, Черная дыра, Длиннопост, Кратко о главном, Вселенная, Квазар, Любопытство
В четырёх словах о неизвестном. Чёрные дыры Астрономия, Астрономия для чайников, Черная дыра, Длиннопост, Кратко о главном, Вселенная, Квазар, Любопытство
В четырёх словах о неизвестном. Чёрные дыры Астрономия, Астрономия для чайников, Черная дыра, Длиннопост, Кратко о главном, Вселенная, Квазар, Любопытство

(Лунное покрытие)

В четырёх словах о неизвестном. Чёрные дыры Астрономия, Астрономия для чайников, Черная дыра, Длиннопост, Кратко о главном, Вселенная, Квазар, Любопытство

Объект похож на звезду, но не более. От него отходит что-то вроде тонкой струи. Объект находится в миллионы раз дальше, чем звёзды такой же светимости. При изучении сигнала оказалось, что это не просто точка, а вытянутый объект. Детали исследований и координаты передали астроному Мартину Шмидту. С помощью телескопа (фото ниже) он выявил, что объект находится в 2 миллиардах световых лет от Земли. Учёные предположили, что это звёзды, выброшенные из галактики на огромных скоростях. В последствиях это опровергли. 3C273 - первый квазар, открытый в 1963.

В четырёх словах о неизвестном. Чёрные дыры Астрономия, Астрономия для чайников, Черная дыра, Длиннопост, Кратко о главном, Вселенная, Квазар, Любопытство

(Мартин Шмидт)

В четырёх словах о неизвестном. Чёрные дыры Астрономия, Астрономия для чайников, Черная дыра, Длиннопост, Кратко о главном, Вселенная, Квазар, Любопытство

(Телескоп Мартина Шмидта)


Один квазар может быть ярче в тысячу раз целой галактики. Самый яркий квазар ярче нашего Солнца в 600 триллион раз. На сегодняшний день открыты сотни тысяч квазаров.


Самые большие хранилища чистой энергии.


Когда чёрная дыра поглощает объекты, то забирает себе их энергию. Энергия теряется для нас навсегда. Но у нас есть вселенский чит-код, который откроет нам новый способ генерации энергии. С таким запасом мы бы прожили до конца всего или создали бы самую большую бомбу во вселенной. Но разве не всё, что попадает за горизонт событий там и остаётся? Да, но есть одна деталь, которая всё меняет. Чёрные дыры вращаются.

В четырёх словах о неизвестном. Чёрные дыры Астрономия, Астрономия для чайников, Черная дыра, Длиннопост, Кратко о главном, Вселенная, Квазар, Любопытство

Почему чёрные дыры вращаются?


Звёзды вращаются. А основополагающее свойство нашей вселенной таково: штуки, что вращаются, не хотят останавливаться. Мы назвали это – «Угловой момент». Крутящаяся вещь при уменьшении крутится ещё быстрее. Этим, например, пользуются балерины, когда прижимают руки к телу при вращении. Пока ядро звезды сжимается, её угловой момент заставляет её крутиться ещё быстрее, быстрее и быстрее. Звезда станет чёрной дырой и продолжит крутиться невероятно быстро. Некоторые вращаются миллион раз в секунду.


Но как это даст нам энергию?


Как и у не-вращающихся чёрных дыр, сердце вращающихся чёрных дыр – сингулярность. В сингулярности сконцентрирована вся масса чёрной дыры. Сингулярность обычно описывают, как бесконечную малую точку без площади и объёма. Но точки не могут вращаться, но вращающиеся сингулярности могут. Назовём это – КОЛЬЦЕгулярность. Кольцегулярность – это кольцо с нулевой толщиной, без площади. Кольцегулярность вращается невероятно быстро и вмещает в себя всю массу чёрной дыры. Чёрная дыра вращается так быстро, что искривляет пространство-время. Так появляется новый странный регион пространства-времени – Эргосфера, что обволакивает чёрную дыру. Если внутри чёрной дыры пространство-время полностью поломано, то в эргосфере лишь наполовину. Внутри эргосферы ничего не имеет смысла. Но, в отличие от горизонта событий, в неё можно войти и вернуться обратно. Для сравнения представьте: падение в статичную чёрную дыру, как скатиться в дыру. Находиться же внутри эргосферы вращающейся чёрной дыры – это как закручиваться в водовороте. Чёрная дыра передаёт свою кинетическую энергию в виде вращения всему, что войдёт в эргосферу. Кольцегулярность заставит вас танцевать в пространстве. Вы сможете остановиться только, если сможете двигаться быстрее скорости света. Напомню, что это невозможно. Пора бы уже ввести чит-код.

В четырёх словах о неизвестном. Чёрные дыры Астрономия, Астрономия для чайников, Черная дыра, Длиннопост, Кратко о главном, Вселенная, Квазар, Любопытство

Как "воровать" у чёрной дыры?


Возьмём, к примеру, сверхмассивную чёрную дыру в центре нашей галактики. Мы можем украсть больше, чем каждая звезда Млечного пути сможет когда-либо излучить за миллиарды лет! Для этого нам нужно бросить что-то в чёрную дыру. Мы уже знаем, что чёрная дыра излучает энергию, которая закручивает нас. Это очень похоже на водоворот. Если вы умны, то догадаетесь плыть по течению. На практике же нам нужно “отправить ракету в эргосферу и поторговаться с чёрной дырой”. Мы дадим массовую энергию, она – энергию вращения. Но это нечестная сделка. Нам достанется больше. К примеру, если вы запустите ракету в космос, то обменяете химическую энергию на кинетическую. Это как плыть в стоячей воде. Но если мы запустим ракету в эргосферу, то это также, как плыть по волнам. Энергия волн толкает корабль сильнее, чем “толкали его вы”. Ускорение настолько велико, что на выходе из эргосферы его будет куда больше, чем на входе. Чёрная дыра отдаёт энергию вращения и слегка замедляется. Для этого нужно "накормить" чёрную дыру. Благо она неразборчива в пище. Продвинутая цивилизация будущего могла бы собирать астероиды и “обменивать” их на энергию. Но есть способ получше. С помощью него, кстати, можно построить самую большую бомбу. Нам нужно только две вещи для постройки такого генератора – вращающаяся чёрная дыра и большое зеркало. Зеркало должно полностью покрывать чёрную дыру. Это напоминает Сферу Дайсона, мега структуру, которая собирает энергию целой звезды. Разница ещё и в том, что наше зеркало будет проще построить. Зеркала проще сделать, а ещё чёрные дыры в разы меньше звёзд. Если сделать зеркало толщиной 10 сантиметров, то металла из одного большого астероида хватило бы на чёрную дыру с массой Солнца. Как только зеркало окажется в нужном месте, нужно будет открыть окно и выстрелить в чёрную дыру электромагнитными волнами. Для сравнения, представьте, что вы бросаете мяч в стену, который отлетает от неё быстрее, чем пуля. Волны попадают в чёрную дыру на скорости света. Крошечная порция волн пропадает за горизонтом событий, но остальная часть проходит через эргосферу. Чёрная дыра передаёт энергию вращения волнам. Волны начинают скакать между зеркалами и чёрной дырой, становясь всё сильнее. Каждый такой отскок усиливает их. Открыв несколько окон в зеркале, мы можем извлечь энергию из волн. Теоретически, это можно использовать для создания источника энергии на триллионы лет! Или же, мы можем взорвать это.


Самая большая бомба во вселенной.


Если волны не выпускать, то они будут становиться всё сильнее и сильнее. Волны будут забирать всё больше энергии у чёрной дыры, пока зеркало не разобьётся. Сверхмассивная чёрная дыра испустила бы столько же энергии, сколько и взрыв сверхновой.

Особенность такого генератора и бомбы в том, что это не научная фантастика. В далёком будущем это может быть единственным способом выжить в умирающей вселенной.

Вращающиеся чёрные дыры могут оказаться единственным источником энергии во вселенной.


Когда свет вселенной угаснет, мы сможем осветить себе путь тьмой.

В четырёх словах о неизвестном. Чёрные дыры Астрономия, Астрономия для чайников, Черная дыра, Длиннопост, Кратко о главном, Вселенная, Квазар, Любопытство
Показать полностью 15
278

Каждая черная дыра содержит новую вселенную

Каждая черная дыра содержит новую вселенную Вселенная, Черная дыра, Материя, Антиматерия, Теория большого взрыва, Космос, Астрономия, Видео, Длиннопост

Наша Вселенная может существовать внутри черной дыры. Это может звучать странно, но на самом деле это может быть лучшим объяснением того, как началась Вселенная, и что мы наблюдаем сегодня. Эта теория разрабатывалась последние несколько десятилетий небольшой группой физиков.


Несмотря на общий успех концепции, существуют известные нерешенные вопросы со стандартной Теорией Большого Взрыва, которая предполагает, что Вселенная начиналась как бесконечно малая точка, содержащая бесконечно высокую концентрацию вещества, увеличившуюся в размере до того, что мы наблюдаем сегодня. Теория инфляции, сверхбыстрого расширения пространства, предложенного в последние десятилетия, заполняет многие важные детали, например, почему небольшие сгустки в концентрации вещества в ранней Вселенной объединяются в большие небесные тела, такие как галактики и скопления галактик.


Но эти теории оставляют нерешенными основные вопросы. Например: с чего начался большой взрыв? Что вызвало окончание инфляции? Каков источник таинственной темной энергии, которая, очевидно, заставляет вселенную ускорять свое расширение?


Идея о том, что наша Вселенная полностью заключена в черную дыру, дает ответы на эти и многие другие вопросы. Это устраняет понятие физически невозможных особенностей в нашей вселенной. И она опирается на две основные теории в физике.


Первая - это общая теория относительности, современная теория гравитации. Она описывает Вселенную в самых больших масштабах. Любое событие во Вселенной происходит как точка в пространстве и времени или пространстве-времени. Массивный объект, такой как Солнце, искажает или «искривляет» пространство-время, как тяжелый шар для боулинга, продавливающий натянутую эластичную ткань. Гравитационное «углубление» от Солнца изменяет движение Земли и других планет, вращающихся вокруг нее. Солнечное притяжение планет ощущается нами как сила гравитации.


Вторая - квантовая механика, которая описывает Вселенную в самых маленьких масштабах, таких как уровень атома. Однако квантовая механика и общая теория относительности в настоящее время являются отдельными теориями; физики стремились объединить их в единую теорию «квантовой гравитации» для адекватного описания важных явлений, включая поведение субатомных частиц в черных дырах.


Адаптация общей теории относительности 1960-х годов, названная теорией гравитации Эйнштейна-Картана-Сиама-Киббла, учитывает эффекты квантовой механики. Это не только обеспечивает шаг к квантовой гравитации, но и приводит к альтернативной картине Вселенной. Это изменение общей теории относительности включает в себя важное квантовое свойство, известное как спин. Частицы, такие как атомы и электроны, обладают вращением или внутренним угловым моментом, аналогичным вращающемуся на льду фигуристу.


По этой аналогии спины в частицах взаимодействуют с пространством-временем и наделяют его свойством, называемым «скручиванием». Чтобы понять это скручивание, представьте пространство-время не как двумерное полотно, а как гибкий одномерный стержень. Сгибание стержня соответствует искривлению пространства-времени, а вращение стержня соответствует пространственно-временному кручению. Если стержень тонкий, его можно согнуть, но трудно понять, вращается он или нет.


Но кручение пространства-времени будет значительным, не говоря уже о заметном, в ранней Вселенной или в черных дырах. В этих экстремальных условиях торсионное пространство-время проявится как сила отталкивания, которая противодействует силе притяжения, возникающей в результате искривления пространства-времени. Как и в стандартной версии общей теории относительности, очень массивные звезды в конечном итоге коллапсируют в черные дыры: области пространства, из которых ничто не может вырваться, даже свет.


Вот как должно было происходить кручение в начальные мгновения нашей Вселенной. Первоначально гравитационное притяжение из искривленного пространства преодолевало отталкивающие силы кручения, служа для концентрации вещества в более мелких областях пространства. Но в конечном итоге скручивание станет очень сильным и не позволит материи сжаться в точку бесконечной плотности; материя достигла бы состояния чрезвычайно большой, но конечной плотности. Поскольку энергия может быть преобразована в массу, чрезвычайно высокая гравитационная энергия в этом чрезвычайно плотном состоянии вызовет интенсивное воспроизводство частиц, значительно увеличивая массу внутри черной дыры.


Увеличение числа частиц со спином приведет к более высоким уровням кручения пространства-времени. Отталкивающее скручивание остановило бы коллапс и создало бы «большой отскок», похожий на сжатый пляжный мяч, который вылетает наружу. Быстрая отдача после такого большого скачка могла быть тем, что привело к нашей расширяющейся Вселенной. Результат этой отдачи соответствует наблюдениям за формой, геометрией и распределением массы Вселенной.


В свою очередь, торсионный механизм предлагает удивительный сценарий: каждая черная дыра создаст новую детскую вселенную внутри. Если это правда, то первая материя в нашей Вселенной пришла откуда-то еще. Таким образом, наша собственная Вселенная может быть внутренней частью черной дыры, существующей в другой вселенной. Точно так же, как мы не можем видеть, что происходит внутри черных дыр в космосе, любые наблюдатели в родительской вселенной не могли видеть, что происходит в нашей.


Движение вещества через границу черной дыры, называемое «горизонтом событий», будет происходить только в одном направлении, обеспечивая направление времени, которое мы воспринимаем как движение вперед. Следовательно, направление стрелки времени в нашей Вселенной будет унаследовано через кручение от родительской вселенной.


Кручение также может объяснить наблюдаемый дисбаланс между веществом и антивеществом во вселенной. Из-за кручения материя распалась бы в знакомые электроны и кварки, и антиматерия распалась бы в «темную материю», таинственную невидимую форму материи, которая, кажется, составляет большинство материи во Вселенной.


Наконец, кручение может быть источником «темной энергии», таинственной формы энергии, которая пронизывает все пространство и увеличивает скорость расширения Вселенной. Геометрия с кручением естественным образом производит «космологическую постоянную», своего рода добавленную внешнюю силу, которая является самым простым способом объяснить темную энергию. Таким образом, наблюдаемое ускоряющееся расширение Вселенной может оказаться самым сильным доказательством кручения.


И так, кручение обеспечивает теоретическую основу для сценария, в котором внутренняя часть каждой черной дыры становится новой вселенной. Это также представляется в качестве средства решения ряда основных проблем современной теории гравитации и космологии.


Физикам все еще нужно объединить теорию Эйнштейна-Картана-Сиамы-Киббла в полной мере с квантовой механикой в квантовую теорию гравитации. Решая некоторые важные вопросы, это поднимает новые собственные. Например, что мы знаем о родительской вселенной и черной дыре, в которой находится наша собственная вселенная? Сколько слоев родительских вселенных у нас будет? Как мы можем проверить, что наша Вселенная живет в черной дыре?


Последний вопрос потенциально может быть исследован: поскольку все звезды и, следовательно, черные дыры вращаются, наша Вселенная унаследовала бы ось вращения родительской черной дыры как «предпочтительное направление». Недавно, правда, были получены данные исследований более 15 000 галактик о том, что в одном полушарии Вселенной больше спиральных «левосторонних» галактик или вращающихся по часовой стрелке, тогда как в другом полушарии больше «правосторонних» или вращающихся против часовой стрелки. Но в любом случае включение кручения в геометрию пространства-времени является правильным шагом к успешной теории космологии.


Перевод статьи Every Black Hole Contains a New Universe Никодема Поплавски (Nikodem Poplawski), которые является одним из авторов описанного исследования.

Каждая черная дыра содержит новую вселенную Вселенная, Черная дыра, Материя, Антиматерия, Теория большого взрыва, Космос, Астрономия, Видео, Длиннопост

Никодем Поплавский демонстрирует «торнадо в трубе». Верхняя бутылка - черная дыра, соединенные шейки - червоточина, а нижняя бутылка - растущая вселенная на только что сформированной другой стороне червоточины. (Фото: Indiana University)

Показать полностью 1 1
130

Новые наблюдения подтвердили усиление активности сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики

Начиная с 2014 года окрестности сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути испускают все больше мощных вспышек, но что именно там происходит, пока не понятно.

Новые наблюдения подтвердили усиление активности сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики Космос, Вселенная, Галактика, Млечный путь, Черная дыра, Стрелец А

Стрелец А* — сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути — не отличается особенной активностью в сравнении с аналогичными объектами в центрах многих других галактик. Однако в последние годы бурные, интенсивно излучающие окрестности Стрельца А* как будто набирают силу. Материя, падающая в недра черной дыры, время от времени выбрасывает мощные вспышки, и со временем они становятся все ярче. Об этом рассказывает новая статья, принятая к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics и представленная в онлайн-библиотеке препринтов ArXiv.org.

Астрофизик из Льежского университета Энмануэль Массо (Enmanuelle Mossoux) и его коллеги из Бельгии и Франции следят за активностью Стрельца А* на протяжении многих лет. В 2017-м они опубликовали результаты анализа рентгеновского излучения черной дыры, собранные в 1999-2015 годах космическими телескопами XMM-Newton, Chandra и Swift. За этот период они зарегистрировали в общей сложности 107 вспышек, интенсивность которых с 2014 года стала нарастать.

Новая работа Массо и его соавторов прослеживает эту тенденцию дальше. Теперь они оценили данные, полученные теми же инструментами между 2016 и 2018 годами, когда было зарегистрировано еще 14 рентгеновских вспышек Стрельца А*. Их анализ показал, что число и интенсивность самых слабых вспышек за это время не изменились, зато самые яркие стали мощнее и чаще. Это нарастание активности обнаруживается и в ближнем инфракрасном диапазоне.

Авторы провели предварительный анализ и данных за 2019 год. По их словам, наблюдения телескопа Swift зарегистрировали целых четыре ярких вспышки — небывалое количество за такой период. Данные XMM Newton и Chandra за 2019 год еще готовятся к публикации, и они позволят уточнить происходящее возле Стрельца А. «Начиная с 2014-го активность Стрельца А растет на нескольких длинах волн, — резюмируют астрономы. — Дополнительные наблюдения позволят подтвердить эту беспрецедентную активность сверхмассивной черной дыры и выяснить ее источник».

https://naked-science.ru/article/astronomy/novye-nablyudeniy...

Показать полностью
236

Астрономы нашли ближайшую от черной дыры в центре Млечного Пути звезду

Астрономы нашли ближайшую от черной дыры в центре Млечного Пути звезду Космос, Вселенная, Млечный путь, Черная дыра, Стрелец А, Длиннопост

Ученые измерили параметры орбиты звезды S62, которая оказалась рекордно быстро обращающейся вокруг сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Период движения светила равен 9,9 годам, по мере движения она разгоняется до 10 процентов скорости света, приближаясь к центру масс на самое короткое расстояние из всех известных светил — 16 астрономических единиц. Продолжение наблюдений позволит сделать самые точные оценки массы черной дыры в центре Галактики, а также измерить эффекты общей теории относительности и изучить влияние мощных приливов на эволюцию звезды, пишут авторы в The Astrophysical Journal.

В непосредственной близости от Sgr A* наблюдается скопление звезд (S-звезды), которые обращаются вокруг центрального тела по различным орбитам. Наиболее изучена из них S2 — крупная и яркая звезда, которая совершает один оборот за 16 лет. Подробное исследование этих источников позволяет восстановить их орбиту, по свойствам которой сделаны самые точные на данный момент оценки массы Sgr A*. Близкие прохождения звезд около центрального объекта уже позволили проверить предсказания ОТО в случае сильных гравитационных полей. В скоплении, однако, могут найтись и более интересные объекты, поэтому астрономы следят и за другими S-звездами в центре Млечного Пути.

Флориан Пейcкер (Florian Peißker) и его коллеги из Кёльнского университета использовали данные с 2002 по 2018 год для точного определения параметров орбиты звезды S62. Оказалось, что это светило обладает самым коротким периодом обращения в 9,9 лет и подходит к Sgr A* на рекордные 16 астрономических единиц, то есть ближе, чем Уран от Солнца. Это примерно в 215 раз больше, чем радиус Шварцшильда для определенной массы Sgr A*. При этом S2 не подходит ближе 120 астрономических единиц.


Орбита звезды очень вытянута, ее эксцентриситет составляет 0,976 ± 0.002, из-за чего она периодически отдаляется на значительно большее расстояние. Определенная звездная величина в инфракрасном фильтре K составляет 16,1, что говорит о массе тела в 2,2 солнечных. Так как S2 намного ярче S62, то наблюдение прохождения более близкой звездой периботроса (ближайшей точки орбиты к черной дыре) возможно только в том случае, если S2 находится в иной фазе своей орбиты. В противном случае ее свет затмевает более слабые источники, и их точное положение установить невозможно.
Авторы отмечают, что теоретически формирование звезды такой массы возможно близко к центру галактики, но столь вытянутая орбита крайне маловероятна. Однако такая траектория вполне ожидаема в случае распада двойной под действием приливных сил сверхмассивной черной дыры. Этот сценарий предсказывает передачу части кинетической энергии одному из компонент двойной, в результате чего получается сверхскоростная звезда, а второй компонент оказывается гравитационно связан с черной дырой.

Приливное разрушение самой звезде пока не грозит, так как для этого эй необходимо подойти на 1,18 астрономических единиц, то есть примерно в 13,5 раз ближе, чем текущий периботрос. Однако это не означает, что вызванные черной дырой приливы не влияют на светило, но для определения степени это воздействия имеющихся наблюдений недостаточно.

S62 может стать идеальным кандидатом для проверки предсказаний общей теории относительности, причем как уточнения уже проведенных с S2, так и новых эффектов. Исследователям уже удалось сделать новую оценку массы черной дыры Sgr A* на уровне 4,15 ± 0.6 × 106 солнечных, что хорошо согласуется с другими оценками. Также для объекта на такой орбите предсказывает значительное релятивистское смещение перицентра на 9,9 градусов за одно прохождение. Это тот же самый эффект, что вызывает аномальное смещение перигелия Меркурия, но в данном случае он многократно сильнее. Следующее прохождение периботроса ожидается в районе марта 2023 года.

Ранее с помощью S-звезд измеряли дрейф постоянной тонкой структуры вблизи черной дыры, смещение орбиты и проверяли принцип локальной пространственной инвариантности.

Астрономы нашли ближайшую от черной дыры в центре Млечного Пути звезду Космос, Вселенная, Млечный путь, Черная дыра, Стрелец А, Длиннопост

https://nplus1.ru/news/2020/03/03/s62-orbit

Показать полностью 1
721

Зафиксирован мощнейший взрыв во Вселенной

Астрономы из Международного центра радиоастрономических исследований зафиксировали последствия самого мощного известного науке взрыва в космосе, который уступает лишь Большому взрыву.

Взрыв спровоцирован сверхмассивной черной дырой в 390 млн cвeтoвыx лeт от Земли в галактическом сверхскоплении Змееносца, передает РИА «Новости» со ссылкой на EurekAlert.


Ученые заявили, что его энергия была в пять раз бoльшe, чeм зaфикcиpoвaно в пpeдыдущeм peкopдe. При этом взрыв не был одномоментным, уточняют астрофизики. Он, скорее, был в замедленном движении, который длился на протяжении сотен миллионов лет.


Исследователи пока не установили причину взрыва и планируют провести более тщательные наблюдения, увеличив вдвое количество антенн.


https://vz.ru/news/2020/2/28/1026207.html

Оригинал на ENG: https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-02/icfr-adb0227...

Зафиксирован мощнейший взрыв во Вселенной Вселенная, Космос, Большой взрыв, Астрономия, Астрофизика, Загадка, Наука, Черная дыра
Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: