220

Показан настоящий вид черных дыр

Ученые показали самое четкое изображение черной дыры.

Гарвардские специалисты смоделированные обновленное и самое точное изображения черной дыры. Также специалисты рассказали о методах моделирования более четких изображений космических объектов.

Первое изображение черной дыры сделал телескоп Event Horizon в апреле 2019 года. После этого специалисты решили найти методы для усовершенствования изображения.

Для этого ученые использовали трассировку лучей, обычно встречающуюся в компьютерной графике. По словам специалистов, новый снимок выглядит так, как удаленный наблюдатель мог бы увидеть черную дыру, если бы она была освещена.

Показан настоящий вид черных дыр Космос, Черная дыра

Черные дыры накапливают частицы света из-за гравитационного притяжения. Получаются кольца изогнутого света, образующие некую сферическую оболочку вокруг черной дыры. Именно ее можно визуализировать с помощью компьютерного моделирования.


https://www.thecrimson.com/article/2020/3/24/harvard-black-h...

Дубликаты не найдены

+23

А могли просто через remini эту фотку прогнать

Иллюстрация к комментарию
+13

если вы видите свет, то значит фотон прилетел на вашу сетчатку. Значит захваченные гравитацией  ЧД фотоны мы не можем видеть, а видим только те, на которые у ЧД оказались руки коротки. То-есть летел фотон к черной дыре, но достаточно далеко от неё, обогнул по искаженному пространству и прилетел в ваш глаз. Может и не надо ЧД что-то жрать, чтоб её было видно, достаточно посветить под определенным углом.

+25
Иллюстрация к комментарию
+5
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 1
0

Посреди всего Гвиневер? Я согласен

+2
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 1
+1
Иллюстрация к комментарию
+2
Гарвардские специалисты смоделированные

Усовершенствованные. Версия 2.0 😂

+3

Словно ведро поставили на фонарь и накрыли вместе с камерой черной тканью. Но в целом очень даже интересно и познавательно.

раскрыть ветку 1
0

А как по мне, на чей-то глаз похоже

+2

Примерно так я себе ее и представлял. Возможно чуть по другому, если рядом будет звезда, то дыра будет вся сиять. Тут видимо дыра что-то мелкое с пространства хавает, вот и светится так тускло. А может просто яркость убавили. В любом случае это - наиболее реалистичное представление ЧД, которое я видел. На мой взгляд, в некоторых условиях ЧД визуально от звезды будет трудно отличить, ведь она вращается, жрет все вокруг, следовательно какой-то слой до горизонта событий должен излучать, уже попав в поле действия ее гравитации. И излучать ярко. И такие обьекты есть: квазары. 

+2

Вот она какая...черная дыра. Я ее себе другой представлял...

раскрыть ветку 8
-4
Иллюстрация к комментарию
-14
Вы сейчас про наше ЖКХ или Здравоохранение?
Вы ходите по тонкому льду, сударь.
раскрыть ветку 6
+3

В настоящее время я сударыня.

раскрыть ветку 5
ещё комментарии
0
Это же Н'Зот
0

После этого специалисты решили найти методы для усовершенствования изображения.

Для этого ученые использовали "Remini"

0
0
А где синий портал?
0

крышку объектива забыли снять

0
Иллюстрация к комментарию
0

Ага значит копят гнутый свет.

что здесь непонятного


Черные дыры накапливают частицы света из-за гравитационного притяжения. Получаются кольца изогнутого света,
0
Глаз совы из "Ёжика в тумане"...
-1

не совсем понял, как мы можем видеть исходящий свет от ЧД, если фотоны не могу ее покинуть?

раскрыть ветку 1
+3

Те фотоны что пересекли горизонт событий никто не увидит, а те что пролетели недостаточно близко изменили свою траекторию и улетели в пространство.

-10
Чёрная дыра это корманы чиновников-ХА

Пойду сухари собирать, да Сиги запихивать.....
раскрыть ветку 3
+1

Клади сиги вместе с часами

раскрыть ветку 2
-2
Что бы сокамерник передал их сыну?
раскрыть ветку 1
-11
Тьфу, фото! На порнохабе уже давно полно ВИДЕО различных чёрных и не только дыр...
раскрыть ветку 1
0

А видео белых карликов есть? Их сложно заснять в силу малого размера.

-27

Эту лженауку сразу заминусить надо.

В посте на пукбе ЧД оказывается с КРАСНОЙ окантовкой! КАСНОЙ КАРЛ!

ЧД вообще никакой свет не отражает БЛЯ! Чтоб вы знали! (кроме испускания рентгена)

Пожизненный бан лжеученым раскрашивающим дыры!!! Может у их жен дыры красные.. это я еще могу понять... Но тут...

раскрыть ветку 5
+8
Чувак, ты статью читал вообще?
+2

ну здесь наверное речь про аккреционный диск. Хотя я хз, я даун и в космосе не шарю

+1

Слово Ренген пишется с большой буквы, фамилия все же. Вблизи черной дыры Ренген и обитает.

раскрыть ветку 1
0
Рентген...
0

Пздц, товарищ 😂

ещё комментарии
Похожие посты
270

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
49

Смерть с небес: спагеттификация

Смерть с небес: спагеттификация Космос, Черная дыра, Длиннопост, Видео

Вы читаете отрывок из книги «Смерть с небес» американского астронома и научного блогера Фила Плейта (The Bad Astronomer).


Кое в чем черная дыра не сильно отличается от любого другого объекта. У всего, что имеет массу, имеются силы тяготения. У вас они есть и у меня. У бревна, у Земли, у Солнца, а также у черной дыры. Притяжение от объекта, которое вы ощущаете, определяется всего двумя факторами. Первый – масса этого объекта: удвойте массу объекта, и притяжение, которое вы ощущаете, также удвоится.


(Просто для точности: масса и вес – не одно и то же. Масса – это свойство материи, его можно представить как количество вещества в объекте, и массу мы измеряем в граммах или килограммах. Вес равен силе притяжения, действующей на ту массу, и мы измеряем его в ньютонах. Пушечное ядро имеет одинаковую массу вне зависимости от того, где оно находится, на Земле или на Луне. Но на Луне его вес в шесть раз меньше, потому что ее сила тяготения составляет всего 1/6 от земной; на Земле 1 кг весит 9,8 ньютона, но на Луне он весит примерно 1,6 ньютона.)


Второй фактор, от которого зависят силы тяготения, – на каком расстоянии вы находитесь от объекта, или, точнее, ваше расстояние от центра масс объекта. Силы тяготения уменьшаются с квадратом расстояния, то есть эти силы увеличиваются с таким же темпом по мере того, как вы приближаетесь к объекту.


Возьмем Солнце. Оно очень массивное – 2×1027 т (это двойка с 27 нулями), что весьма впечатляет, – и оно довольно большое, примерно 1 391 000 км в поперечнике. Если бы вы могли стоять на поверхности Солнца, не испарившись, вы бы ощущали притяжение в 28 раз больше того, что вы чувствуете здесь, на Земле.


Но это, собственно, максимальное притяжение, которое вы могли бы ощутить от Солнца. Если вы отодвинетесь (хорошая идея), притяжение, которое вы ощущаете, уменьшится, потому что вы будете находиться дальше. А если вы стоите на его поверхности, вы не сможете приблизиться еще сильнее. В противном случае вы очутились бы внутри Солнца – ближе к его центру, но теперь между вами и его поверхностью находится определенная масса. Вы можете представить, что эта масса тянет вас кверху, немного компенсируя силу тяготения, тянущую вас вниз. По мере приближения к центру Солнца притяжение, которое вы ощущаете, уменьшается. А в самом центре вы не ощущали бы притяжения совсем.


(Согласно физике твердых тел, правда заключается в том, что, как ни странно, масса у вас над головой не притягивает вас совсем. Первым это рассчитал математически Ньютон. По сути, как только вы оказываетесь внутри объекта, подобного Солнцу, единственная масса, о которой вам нужно беспокоиться, – это та, что находится между вами и центром.)

Но теперь давайте немного изменим ситуацию. Давайте сожмем Солнце так, чтобы его масса осталась без изменений, но диаметр стал, скажем, 5,8 км. Так как вся масса теперь утрамбована в сферу диаметром всего 1/240 000 от первоначального, сила тяготения на поверхности взмывает… Но притяжение, которое вы ощущали бы на расстоянии 695 500 км (начальный радиус Солнца), было бы абсолютно таким же!


Сами подумайте: масса такая же, и ваше расстояние (от центра масс сжатого Солнца) такое же. Так как силы тяготения зависят только от этих двух параметров, притяжение, которое вы ощущаете, точно такое же, какое было у Солнца нормальных размеров.

Разница в том, что, если вы приближаетесь, сила тяготения растет. Раньше она уменьшалась, потому что вы были внутри Солнца. Но теперь Солнце стало маленьким, поэтому вы можете приближаться и приближаться, и при этом сила тяготения увеличивается. Она будет постоянно расти, пока вы не приблизитесь на расстояние 2,9 км от центра (половина диаметра), и в этой точке у вас начнутся настоящие проблемы.


Почему? Потому что ту цифру – 5,8 км – я взял не из воздуха. При таком диаметре силы тяготения Солнца были бы настолько большими, что даже свет не мог бы убежать (держу пари, вы гадали, к чему я клоню). Правильно – если бы мы могли сжать Солнце до таких размеров, оно стало бы черной дырой.


Важный момент здесь заключается в том, что на большом расстоянии сила тяготения черной дыры действует точно так же, как и сила тяготения гораздо большего объекта, но такой же массы. На огромном расстоянии притяжение черной дыры с массой в десять раз больше массы Солнца ощущалось бы точно так же, как и притяжение нормальной звезды с массой в десять раз больше массы Солнца.


(Однако ни одна черная дыра, образовавшаяся из сверхновой, не может иметь массу меньше, чем примерно три массы Солнца. Ядро взрывающейся звезды должно быть не меньше этой массы, иначе из него образуется только нейтронная звезда, а не черная дыра. Поэтому спокойствие, только спокойствие: Солнце не сможет превратиться в черную дыру.)

Черные дыры опасны, потому что есть риск приблизиться к ним. Именно в этом заключена реальная мощь черных дыр. Они необязательно массивнее других объектов – многие звезды гораздо более массивны, чем черные дыры. Их сила в размере. Или в его отсутствии: они маленькие. Они настолько малы, что вы можете оказаться очень близко, а по мере приближения к ним их притяжение возрастает колоссально.


Если бы вы были достаточно храбрым – или безрассудным, – чтобы приблизиться к черной дыре, вы бы наблюдали удивительные последствия. Более того, просто сногсшибательные.

Когда вы падаете в черную дыру вниз ногами, ваша голова будет находиться примерно на 180 см дальше от черной дыры, чем ноги (в зависимости от вашего роста, разумеется). Так как силы тяготения зависят от расстояния до центра, черная дыра будет притягивать ваши ноги сильнее, чем голову. На большом расстоянии эта разница в гравитационном воздействии на голову и на ноги невелика, но по мере приближения она будет увеличиваться.


Эта разница называется приливной силой. Строго говоря, это неправильный термин. Это не сила, а изменение силы. К несчастью, термин прижился, и именно так мы называем это явление.

На Землю действует приливная сила Луны: притяжение Луны тянет ту сторону Земли, которая находится ближе к ней, немного сильнее, чем обратную. От этого Земля под Луной выпячивается. Но, как это ни странно, поверхность Земли выпячивается с двух сторон: под Луной и с обратной, дальней стороны от Луны.


Это объясняется тем, что Луна притягивает сильнее центр Земли, чем ее противоположную сторону – центр Земли находится ближе к Луне. Поэтому, по сути, Луна оттягивает центр Земли от противоположной стороны; результат – «горб» на противоположной от Луны стороне Земли. Для объекта, на который действуют приливные силы, это подобно растяжению – как если бы вы взяли один конец резиновой ленты в одну руку, а второй конец в другую и развели руки в стороны.


Приливная сила подобна силе тяготения, но, если сила тяготения увеличивается обратно пропорционально квадрату расстояния, приливы становятся сильнее обратно пропорционально кубу. Уменьшите свое расстояние до объекта наполовину, и сила тяготения увеличится в четыре раза, а приливная сила увеличится в восемь раз. Приблизьтесь в десять раз, и сила тяготения увеличится в 100 раз, а приливы в 1000 раз.

Очевидно, это будет проблемой. Скажем, вы астронавт, парите в скафандре над обычной черной дырой с массой, допустим, в пять раз больше массы Солнца, горизонт событий которой имел бы диаметр 29 км. Астрономы называют такие объекты черной дырой звездной массы, потому что ее масса примерно такая же, как у звезды (кроме того, диаметр черной дыры пропорционален ее массе: удвоим массу, и диаметр черной дыры также удвоится). Давайте также допустим, что вы находитесь очень далеко, на расстоянии примерно 16 000 км. Если вы начнете свое падение оттуда, даже если вы сначала стояли на месте, всего через пару секунд вы окажетесь на горизонте событий! На таком расстоянии невероятное притяжение дыры в 270 000 раз сильнее, чем притяжение Земли. Но что странно – вы бы этого не почувствовали. Так как вы находились бы в свободном падении и ничто не противодействовало бы гравитационному воздействию, вы бы ощущали невесомость, как парашютисты в падении несколько первых секунд затяжного прыжка или астронавты на орбите Земли.


На таком расстоянии приливная сила, обусловленная разницей в 180 см между вашей головой и ступнями, незаметна.

Через секунду или около того ваше падение ускорится. Последние 8000 км до горизонта событий вы промчитесь примерно за одну секунду. Если бы вы могли реагировать быстрее, соображать быстрее (поскольку жить вам осталось всего одну секунду, и мы хотим, чтобы вы понимали, какие ужасы происходят с вами), вы могли бы заметить странное ощущение, такое чувство, как будто бы вас растягивает в двух направлениях, одновременно к черной дыре и от нее, как если бы вы были канатом в игре на перетягивание каната. Общая сила, действующая на ваше тело, по-прежнему огромна, но приливы от черной дыры генерируют небольшое дополнительное усилие на ваши ступни, направленное к черной дыре, равное примерно четверти земного притяжения, и такое же усилие будет приложено к вашей голове, но в направлении от черной дыры. Если вы весите 72 кг, это ощущалось бы так, как будто к вашим ногам привязали 18-килограммовую гирю и такая же гиря тянула бы вашу голову вверх. Это неприятно, но не смертельно. Однако от этого у вас буквально волосы встанут дыбом. К несчастью, через долю секунды все изменится.


На расстоянии 2500 км ощущения гораздо сильнее. Как будто бы вас растягивает как конфету-тянучку – сила, действующая на ваши ступни и направленная вниз, теперь в десять раз больше силы тяготения Земли, 725 кг веса. И такая же сила тянет вашу голову вверх! Кровь приливает к вашей голове, и вы теряете сознание (то, что пилоты истребителей называют «красная пелена», в отличие от потемнения в глазах, когда кровь отливает от мозга). Это оказывается благом. На следующие несколько миллисекунд вам лучше бы отключиться.


Именно тогда начинаются настоящие неприятности. На расстоянии 800 км от черной дыры приливные силы, действующие в противоположных направлениях, разрывают вас с чудовищным усилием в 550 раз больше силы тяготения Земли, свыше 40 т веса. Человеческое тело не в состоянии выдерживать такие нагрузки. Мягкие ткани разрываются, а ваши голова и ступни лопаются от крови, заливающей их с силой в сотни ньютонов.


На расстоянии 80 км от черной дыры приливы превышают силу притяжения Земли больше чем в 700 000 раз. Это как будто бы вас подвесили над пропастью, привязав к ногам круизный лайнер. Ваши кости переламываются пополам, затем еще раз и еще раз, на крошечные кусочки.

Смерть с небес: спагеттификация Космос, Черная дыра, Длиннопост, Видео

Но погодите! Это еще не все: вас не просто растягивает в длину, вас еще сжимает. Ваш левый бок падает к центру черной дыры по слегка отличающейся траектории, чем та, к которой стремится правый бок. Оба пытаются упасть в центр дыры по прямой; поэтому на ваш правый бок действует сила, направленная влево, а на левый бок – направленная вправо. От этого вас сжимает, и эта сила тоже невероятно мощная, примерно такая же, как и сила растяжения. Вас растягивает и сжимает.


Вы – тюбик с зубной пастой в стальном кулаке черной дыры. Вы превращаетесь в тонкую «спагеттину» человеческой тянучки.


Когда ваши ступни – то, что когда-то было вашими ступнями, – находятся прямо над горизонтом событий черной дыры, в вас уже не узнать человека. Вас растянуло в невероятно тонкую линию, в километры длиной, как макаронную нить. Ученые называют этот процесс спагеттификацией.


И тут черная дыра, как будто бы оценив сравнение, засасывает вас, причмокивая.


Источник: http://batrachospermum.ru/2020/03/spaghettification/

Показать полностью 1 3
126

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
718

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
172

Не чёрные и не дыры? Мифы о самых ужасных объектах во вселенной. Часть 2

Продолжение стенограммы выступления Ивана Семьяна на Форуме «Ученые против мифов-11» 19 октября 2019 года


Первая часть

Видеозапись выступления


Александр Соколов: Пожалуйста, балкон. Давайте послушаем балкон.


Сергей Назаров: Реальность гораздо разнообразнее у нас получается.


Александр Соколов: Прошу. Рука вот там. Да.


Зритель: Здравствуйте, меня зовут Екатерина. Спасибо большое за доклад. Я, конечно, не астрофизик, но вопрос задам. В книге Стивена Хокинга он говорит, что путешествуя, астронавт, попадая в чёрную дыру, проходит процесс «спагеттизации». Вот он примерно как-то так описал. Что происходит с веществом, материей, если она, как бы в теории, попадает за горизонт событий в чёрную дыру? Спасибо.


Сергей Назаров: В вашем вопросе, по сути, два вопроса. Первый — это «спагеттизация», то, что находится снаружи горизонта событий, а второй — это то, что происходит внутри.


Так вот, по поводу того, что внутри, мы всё очень плохо знаем. Мы предполагаем, что всё сжимается просто в точку за очень короткий промежуток времени и всё.


А вот насчёт того, что снаружи, тут намного интереснее. Дело в том, что если размеры объекта сравнимы с размерами чёрной дыры, то есть, с радиусом горизонта событий, то в этом случае между, скажем так, носовой и хвостовой частью вашего космического корабля, какой бы он ни был суперпрочный, будет разница в силах гравитации. Чем ближе размер космического корабля к размеру чёрной дыры, тем сильнее будут эти силы. Если ваш космический корабль будет больше, чем чёрная дыра, то ему уже уцелеть никак не получится, потому что разница в силах гравитации будет слишком большая, и космический корабль будет вытягиваться. Но поскольку у нас все чёрные дыры должны вращаться (я сейчас не буду рассказывать подробно почему, подходите в кулуарах, я расскажу), поэтому пространство должно увлекаться во вращение вокруг чёрной дыры, и корабль тоже. И его будет вытягивать в тонкую спираль и превращать в такую вот длинную макаронину.


Александр Соколов: Намотает его.


Сергей Назаров: Да, которая называется спагетти. «Спагеттизация» поэтому получается. Так что не летайте, дети, к маленьким чёрным дырам. Летайте к большим, к сверхмассивным.


Александр Соколов: Полезные советы на форуме «Учёные против мифов». Просим, пожалуйста, из левых рядов. Да, красная рука, не чёрная только.


Зритель: Сергей, спасибо за доклад. Павел, Санкт-Петербург. Скажите, вот вы говорите, что галактика Андромеда когда-то столкнётся с Млечным Путём. Можно билетик? Очень хочется посмотреть.


Может ли так произойти, что в результате появится квазар? Вот вы говорили, что квазар активно поглощает вещество, и жизнь в таком квазаре, наверное, перестанет быть возможной. Спасибо.


Сергей Назаров: По определению, квазар — это объект, у которого энерговыделение в сотни, и в тысячи, и в некоторых случаях даже в десятки тысяч раз больше, чем энерговыделение средней галактики. Скорее всего, возможностей нашей чёрной дыры и андромедовской при слиянии будет маловато для того, чтобы зажечь квазар. А самое главное, будет маловато свободного газа. Потому что мы можем получать вещество, из которого берётся энергия квазара, несколькими способами. И самый простой — это падение газа на чёрную дыру. Его можно получить из звёзд, пролетающих рядышком, но звёзды мелкие, чёрные дыры мелкие, и два иголочных ушка продеть одно в другое очень сложно. Поэтому газовые облака, падающие на чёрную дыру, гораздо проще будут отдавать своё вещество. А сейчас уже, за многие миллиарды лет эволюции нашей Вселенной, газа в ней стало гораздо меньше, и даже в наших спиральных галактиках, где газ ещё есть в газовых облаках, скорее всего, его тоже будет маловато для того, чтобы получить полноценный квазар. То есть, в любом случае активность нашей суммарной центральной чёрной дыры очень сильно возрастёт. Вопрос только — на каких масштабах? Это сотни тысяч, миллионы лет или десятки миллионов, тут ещё непонятно. Но она точно возрастёт. А вот хватит ли энергии для квазара, это вопрос.


Александр Соколов: Так, пожалуйста, вопросы. Дайте вопрос в самый первый ряд Ольге Вдовиной, пожалуйста.


Зритель: Спасибо. Ольга, город Кемерово. У меня вопрос следующий. Когда учёные пытаются объяснить, что такое чёрная дыра, зачастую приводится аналогия воронки на воде. Утонул корабль, над ним образуется воронка. Если следовать этой аналогии, то характер воронки будет зависеть от размера этого корабля и скорости его погружения. Если следовать, опять же, этой аналогии, когда схлопывается звезда и образуется чёрная дыра, зависят ли какие-то её характеристики: скорость вращения, масса, плотность, и откуда берётся скорость этой чёрной дыры, когда она перемещается. Какие ещё характеристики у неё могут быть? Спасибо.


Сергей Назаров: Отличный вопрос. У чёрной дыры очень мало характеристик. Основные — это масса, заряд и вращение. Масса получается у нас из массы самой звезды, и в основном определяет параметры этой гравитационной воронки именно масса. Заряд тоже должен влиять, но гораздо меньше. Плюс — нельзя говорить, что у нас вещество должно получиться сильно заряженное, чёрная дыра должна получиться сильно заряженная. Скорее всего, так не получится, заряд будет какой-то небольшой. А вращение как раз должно быть очень большим, и оно тоже может влиять на параметры этой «воронки», а точнее сказать, на параметры вещества, падающего в эту воронку, а ещё точнее — на расстояние, на котором будет проходить последняя устойчивая орбита с этим двигающимся веществом. И не вращающаяся чёрная дыра, и вращающаяся будут иметь эти последние орбиты на разном расстоянии, а это значит, что скорость движения вещества там будет разная. Энерговыделение тоже разное, светимость разная, и, значит, мы это сможем увидеть. И вот именно такие работы сейчас ведутся, в том числе на БТА, по определению вращения чёрных дыр, это вот самые такие пионерские. Чёрные дыры могут летать, конечно. Те чёрные дыры, которые в центрах галактик, сильно этим заниматься не будут, потому что они уже лежат на дне гравитационной воронки галактики. Они туда свалились и там [находятся] в устойчивом состоянии. А мелкие чёрные дыры звёздной массы, такие стандартные, могут летать с большими скоростями вследствие того, что они рождаются при схлопывании звезды. Мы знаем, что этот процесс приводит к появлению вспышки сверхновой. То есть, мы наблюдаем вспышку сверхновой, а она может быть асимметричной. Не симметричной, а асимметричной. И поэтому чёрная дыра, которая получается в результате, может приобрести какой-то импульс. Это первое. А второе — она может входить в состав двойной системы, со вторым компонентом что-то случилось, а этот по гравитационной «праще» выстрелился и с большой скоростью улетел. Так что такие объекты запросто могут существовать, быстро двигающиеся чёрные дыры — это вполне реальная штука.


Александр Соколов: Сергей, вам предстоит выбрать лучший вопрос. Напомню, вопросы были: про взаимодействие фотона с чёрной дырой, про следы испарившихся чёрных дыр, про визуализацию в фильме «Интерстеллар», про «спагеттизацию», про Андромеду и её столкновение с чёрной дырой и про воронку на воде. Кто получит книгу Нила Деграсса Тайсона «Большое космическое путешествие»?


Сергей Назаров: Кто из вас хочет почитать книгу Нила Деграсса Тайсона?


Александр Соколов: Нет-нет-нет! Прочитать хотят все, но получит только один.


Сергей Назаров: Хорошо, тогда я думаю что... Давайте, наверное, вопрос про воронку на воде.


Александр Соколов: Ольга, Вам. Значит, Ольга Вдовина получает книгу, наш уважаемый спикер получает подарки от нас: такой вот замечательный, деревянный, эксклюзивный блокнот от компании «ФанПин» и пингвинопитека-джедая работы студии Павла Краснова. Спасибо. Сейчас на экране должен появиться, по идее, скетч Юлии Родиной.


Скетч Юлии Родиной

Не чёрные и не дыры? Мифы о самых ужасных объектах во вселенной. Часть 2 Научпоп, Наука, Антропогенез ру, Ученые против мифов, Космос, Черная дыра, Длиннопост

==================================================================


Antropogenez.ru
Показать полностью 1
313

Не чёрные и не дыры? Мифы о самых ужасных объектах во вселенной. Часть 1

«Чёрные дыры всё засосут. Вот прямо такой термин и употребляется, «18+» прямо! Так вот, чёрные дыры всё не засосут, по крайней мере, в обозримых масштабах в миллиарды лет, о которых мы можем сейчас говорить. Потому что при увеличении расстояния от чёрной дыры в два раза гравитация по простейшей формуле, которая перед вами сейчас на экране, падает в четыре раза. А масштабы во Вселенной и масштабы внутри галактики даже, между звёздами, настолько большие, что расстояния несравнимо больше, чем размеры самих объектов. Поэтому мы всегда имеем дело с чёрными дырами на больших расстояниях, рядышком мы их не видим. И в результате чёрные дыры становятся для нас безопасными, благодаря расстоянию. Расстояние нас защищает, но оно же, к сожалению, мешает нам получать ещё более красивые картиночки, приходится тратить денежки на большие космические телескопы».


Спикер: Сергей Назаров — астроном, научный сотрудник Крымской астрофизической обсерватории. Первооткрыватель переменных звезд и автор пред-открытия сверхновой. Доклад прозвучал 19 октября 2019 г. на Форуме «Ученые против мифов-11» (организатор АНТРОПОГЕНЕЗ.РУ).


Стенограмма: Василий Седреев (@SciTeam)

Александр Соколов: Сергей, в различных фантастических произведениях можно увидеть или прочитать, как космический корабль погружается в чёрную дыру и выскакивает в каком-нибудь другом времени или даже в другой Вселенной. Насколько это, с точки зрения науки, правдоподобно?


Сергей Назаров: Это мало правдоподобно. Дело в том, что действительно существует такая красивая гипотеза, мы её знаем под названием «Кротовая нора», когда две области пространства, казалось бы, очень далёкие друг от дружки, связываются между собой некоторым тоннелем, проходящим через другое измерение. Но дело в том, что, хотя, в принципе, такое возможно, но расчёты показывают, что условия, которые необходимы для поддержания такого тоннеля в устойчивом состоянии и вообще для того, чтобы им пользоваться, они выходят за пределы того, что можно вообще получить в нашей Вселенной, не используя какой-то сверхэкзотики. Поэтому пока что это мало правдоподобно.

Но для начала, как принято в науке, мы должны определить, о чём мы будем говорить. Что такое чёрная дыра? Чёрную дыру можно определить с нескольких точек зрения, ну, например, с точки зрения наблюдателя чёрная дыра — это объект, который обладает таким соотношением массы и размера, что он перестаёт наблюдаться, потому что от него ничего оторваться не может, даже свет, и мы его не видим. То есть, с точки зрения наблюдателя, простейшая чёрная дыра (мы пока не будем говорить про все эти более сложные конструкции) это принципиально ненаблюдаемый объект.


Можно определить чёрную дыру, как некоторую область в пространстве-времени, из которого у нас ничего вырваться не может — и даже информация; и в этом плане чёрная дыра становится такой локализованной ячейкой внутри нашей Вселенной. Некоторым односторонним фильтром вы можете попасть внутрь, но обратно выйти уже не можете, потому что дверь за вами закрывается — и всё, и вы остаётесь только здесь. И вот чёрные дыры в связи со своими экстремальными свойствами давно привлекают внимание не только нас с вами, любителей науки, любителей космоса, любителей знаний, но и фриков, лжеучёных и, скажем так, журналистов не очень высокого уровня, которые не стремятся разобраться, к сожалению, в такой непростой теме. Но мы с вами попробуем.

Не чёрные и не дыры? Мифы о самых ужасных объектах во вселенной. Часть 1 Наука, Научпоп, Антропогенез ру, Ученые против мифов, Космос, Черная дыра, Длиннопост, Видео

Итак, чёрная дыра это область пространства-времени, из которой ничего вырваться не может, даже свет, поэтому у чёрной дыры довольно простая конструкция в первом приближении. Это центр, который мы называем сингулярность. В этом центре у нас бесконечная плотность, и, как следствие, остальные параметры тоже уходят в бесконечность, поэтому современная физика с сингулярностью работает с большим трудом. Но вокруг сингулярности есть некоторая область, которую мы называем горизонт событий — это как раз тот односторонний фильтр, который отделяет чёрную дыру от нашей Вселенной, локализует её в некоторым смысле.


Если вы попадаете под горизонт событий, то выбраться обратно у вас уже не получится. С этим и связано название — горизонт событий. То есть, те события, которые снаружи этого горизонта происходят, они принципиально доступны для наблюдателя, а то, что внутри, мы пока получить информацию оттуда не можем, но это в первом приближении. Если посмотреть поглубже, то оказывается, что всё гораздо интереснее.

Не чёрные и не дыры? Мифы о самых ужасных объектах во вселенной. Часть 1 Наука, Научпоп, Антропогенез ру, Ученые против мифов, Космос, Черная дыра, Длиннопост, Видео

Итак, как получается у нас чёрная дыра? Дело в том, что есть такое понятие, как космические скорости. Мы обычно пользуемся первой и второй космической скоростью. Первая космическая скорость нужна нам для того, чтобы выйти на орбиту какого-то тела — ну, например, на орбиту нашей планеты. Мы ставим пушку и стреляем вдоль горизонта, постепенно, с каждым выстрелом наращивая скорость. Наш снаряд улетает всё дальше и дальше, и вот, когда он улетит на 40 тысяч километров — длину экватора нашей планеты, он вернётся в ту же самую точку, значит сделает один оборот вокруг планеты, то есть, выйдет на орбиту. Конечно, нам придётся для этого откачать атмосферу, ну или пренебречь её наличием.


Вторая космическая скорость получается, если мы продолжаем увеличивать скорость снаряда, его орбита из круговой становится эллиптической, вытянутой, и наконец, когда эллипс вытягивается у нас уже на бесконечность, то для наблюдателя на Земле он фактически оказывается разорванным, и мы наблюдаем движение тела по параболе — это вторая космическая скорость и для Земли она 11,2 км/с. Это та скорость, которая нужна, чтобы тело ушло от какого-то объекта, в данном случае Земли, на бесконечность. Так вот, для чёрной дыры вторая космическая скорость равна или даже больше скорости света, поэтому никакое тело, никакой объект, никакой свет, электромагнитная волна вообще, покинуть чёрную дыру не может.


Такие объекты обладают очень большой гравитацией. Почему? Потому что космические скорости у нас получаются в результате некоторого определённого соотношения между массой и размером тела. И для того, чтобы получить большую космическую скорость, приближенную к скорости света, нам нужно либо сжать тело очень сильно, либо в рамках его настоящих размеров очень сильно увеличить массу. И интуиция подсказывает нам, что в этом случае вырастет плотность очень сильно, но с другой стороны, когда массовое сознание представляет себе чёрные дыры, то зачастую, они выглядят как некоторые такие огромные монстры, всё пожирающие. И поэтому они могут угрожать нашей планете в том числе.

Не чёрные и не дыры? Мифы о самых ужасных объектах во вселенной. Часть 1 Наука, Научпоп, Антропогенез ру, Ученые против мифов, Космос, Черная дыра, Длиннопост, Видео

Давайте разберёмся, могут ли чёрные дыры быть такими большими, и вообще, какого они размера, но для этого надо сначала понять, что мы принимаем за размер чёрной дыры. Как правило, размер горизонта событий — это размер чёрной дыры. Соответственно, мы можем посчитать, допустим, какого размера чёрная дыра получится из нашего Солнца, если, конечно, подключить к этому делу инопланетян, или хотя бы австралопитека, потому что само по себе Солнце чёрной дырой не станет.


Оказывается, что это 6 км — это диаметр нашего Солнца, радиус, соответственно, 3 км. Это та самая чёрная дыра, которая получится из нашего Солнца, если очень захотеть, конечно. То есть, мы можем задаться простым соотношением, что на одну солнечную массу, приходится 6 км размера чёрной дыры. А чёрные дыры формируются во Вселенной разными способами. И самые такие, известные для нас способы, это схлопывания или коллапс массивной звезды. Самые массивные звёзды, которые мы знаем, обладают массой до 300 масс нашего Солнца, и при их коллапсе, казалось бы, получится чёрная дыра соответствующей массы. Но на самом деле, при взрыве таких массивных звёзд и даже ещё перед взрывом у нас часть оболочки звезды улетает в космос, причём, зачастую, это значительная часть, поэтому чёрная дыра получится гораздо меньших размеров. То есть, меньшей массой, и, соответственно, размеры у неё тоже будут небольшие. Как правило, масса чёрной дыры, которая получается из звёзд, она порядка нескольких единиц или нескольких десятков солнечных масс. Соответственно, размеры будут исчисляться либо километрами, либо десятками километров, но в пределе сотни километров. То есть, даже по земным меркам, это очень маленький размер.


Но а как же быть со сверхмассивными чёрными дырами? Ведь человечество уже знает, уже доказало, что в центрах галактик существуют очень массивные чёрные дыры, которые получаются не из звёзд, а некоторым другим путём, скорее всего, либо очень сильно опосредованно из звёзд. Это отдельная тема для разговора, мы сейчас не будем вдаваться в подробности, потому что не уложимся по времени. И вот такие сверхмассивные чёрные дыры, в центрах галактик, они обладают массой до 20 млрд солнечных масс, в принципе, могут быть и ещё более массивными. Умножаем на 6 и получаем, соответственно, масштаб чёрной дыры, порядка 100 млрд км. Много это или мало? Но вот по масштабам Солнечной системы, если такую чёрную дыру поместить на место Солнца, то она проглотит все планеты Солнечной системы, и даже Плутон, и даже транснептунные, трансплутонные объекты, пояс Койпера, то есть, пояс ледяных тел нашей Солнечной системы, он весь окажется в этой чёрной дыре. Кажется — ух, ты! — действительно огромная. Но если мы сравним размеры Солнечной системы с расстоянием до ближайших звёзд, то окажется, что это несравнимо малая величина. И такая чёрная дыра относительно космических масштабов, то есть, внутри нашей галактики и между звёзд, она окажется не такой уж и большой.

Не чёрные и не дыры? Мифы о самых ужасных объектах во вселенной. Часть 1 Наука, Научпоп, Антропогенез ру, Ученые против мифов, Космос, Черная дыра, Длиннопост, Видео

Есть ещё один вариант создания чёрных дыр, который пока не доказан — это маленькие или микроскопические чёрные дыры. Их можно создать при столкновении элементарных частиц, пока что в теории, но эксперименты ведутся, и, как вы знаете, вокруг большого адронного коллайдера тоже ходили слухи о том, что он вот-вот сделает чёрную дыру, а потом она нас всех раз — и всё! И съест. И больше не будет нашей замечательной планеты.

Не чёрные и не дыры? Мифы о самых ужасных объектах во вселенной. Часть 1 Наука, Научпоп, Антропогенез ру, Ученые против мифов, Космос, Черная дыра, Длиннопост, Видео

Спасибо нашим супернадёжным источникам информации! И мы ответим на это храбрым смайликом.

Не чёрные и не дыры? Мифы о самых ужасных объектах во вселенной. Часть 1 Наука, Научпоп, Антропогенез ру, Ученые против мифов, Космос, Черная дыра, Длиннопост, Видео

Потому что, во-первых, в большом адронном коллайдере энергия маловата. Вот я сейчас верну на пару слайдов назад.

Не чёрные и не дыры? Мифы о самых ужасных объектах во вселенной. Часть 1 Наука, Научпоп, Антропогенез ру, Ученые против мифов, Космос, Черная дыра, Длиннопост, Видео

Посмотрите, видите внизу циферки — 10^26, а вверху — 10^12, разница составляет 14 порядков, то есть, 100 трлн раз — это примерно столько энергии не хватает большому адронному коллайдеру, чтобы создать чёрную дыру внутри себя. Хотя там есть определённые гипотезы, говорящие о том, что можно сделать чёрную дыру и с меньшей энергией, но пока всё равно нам очень далеко. И самое главное — это то, что частицы космических лучей, которые прилетают из космоса, обладают в миллионы, даже в десятки и сотни миллионов раз большей энергией, чем создаёт лучший коллайдер нашей планеты. Но, поскольку мы не видим, как чёрные дыры нашей планеты пожирают нашу атмосферу, высасывают из нашей планеты, значит, нам пока ничего не угрожает. И можно жить спокойно, несмотря на проделки злобных учёных.

Не чёрные и не дыры? Мифы о самых ужасных объектах во вселенной. Часть 1 Наука, Научпоп, Антропогенез ру, Ученые против мифов, Космос, Черная дыра, Длиннопост, Видео

Двигаемся дальше. Вторая гипотеза логически интуитивна: если есть чёрные дыры — то есть, что-то, куда всё засасывается, значит, должны быть и белые — то есть, что-то, откуда всё выбрасывается. Логично? Логично!


Нет, не логично. Такая гипотеза была очень активно обсуждаема в кругах самых серьёзных в середине прошлого века, когда открыли квазары. Квазары — это очень яркие объекты, которые излучают огромное количество энергии. Зачастую это в десятки, сотни и даже тысячи раз больше энергии, чем излучает целая галактика с сотнями миллиардов звёзд. Представляете? И излучается это дело из очень маленькой области на небе, из просто ничтожной области. Поэтому был большой соблазн сказать, что вот, посмотрите: вот оттуда, из недр квазара извергается вещество, затянутое где-то там в чёрную дыру. И вот по пространственному тоннелю оно, значит, попадает, излучается, мы это всё прекрасно видим. И даже до сих пор в Интернете встречаются сайты, которые на полном серьёзе рассказывают нам вот про это.


На самом деле мы не наблюдаем «белых дыр», и точка! То есть, просто их нет. А энергия, которая излучается в квазарах, объясняется теми же самыми чёрными дырами. Потому что при падении на чёрную дыру газ разгоняется до околосветовых скоростей и, благодаря известной всем формуле кинетической энергии E=mv^2/2, скорость околосветовая возводится в квадрат и получается очень много энергии. И она выделяется при трении вещества, падающего в эту маленькую чёрную дыру с больших масштабов. Вещество сжимается, закручивается, трётся друг об дружку, и в результате выделяется энергия с очень маленькой области пространства. И мы это прекрасно видим.

Не чёрные и не дыры? Мифы о самых ужасных объектах во вселенной. Часть 1 Наука, Научпоп, Антропогенез ру, Ученые против мифов, Космос, Черная дыра, Длиннопост, Видео

Точно видим? А может быть, не видим? У нас же чёрная дыра, она же должна всё — ух! — поглощать.


Ну, во-первых, аккреционный диск — это диск из падающего вещества на чёрную дыру так называется — он «работает» за пределами трёх размеров самой чёрной дыры. Именно там проходят последние устойчивые орбиты вокруг чёрной дыры, где вещество может долго вращаться, длительное время высвечивая энергию. И там оно становится видимым.


Хорошо, вещество видно. А как насчёт чёрной дыры? Здесь есть, как минимум, два пути. Я вкратце о них вам расскажу.


Первый путь — это излучение Хокинга. Ещё в 70-е гг. Хокинг рассчитал (известный британский учёный, я так понимаю, его сильно рекламировать не нужно), что чёрные дыры могут испаряться. Это квантовый процесс, он достаточно сложный для объяснений, и в рамки этого доклада он не помещается, но в кулуарах можете подходить, с удовольствием побеседуем про это. Излучение Хокинга приводит к тому, что чёрная дыра теряет свою массу. Это пока теория, мы это не доказали. Но, тем не менее, такой путь есть, и он всерьёз рассматривается. Причём, маленькие чёрные дыры должны испаряться гораздо быстрее, чем крупные, чем массивные чёрные дыры. И именно маленькие чёрные дыры пока не открыты, мы их не видим. Но было бы очень соблазнительно получить такую чёрную дыру в лаборатории и посмотреть, как она испаряется. Вот это было бы прямо здорово!


А пока мы освоили второй путь — это изображения больших чёрных дыр. «Как же так?» — скажете вы. — «Как можно получить изображение чёрной дыры?» А очень просто. Вот вам подарили большую чёрную кошку. Как вы её видите? Казалось бы, она абсолютно чёрная и должна быть абсолютно ненаблюдаема. Ну, если вы запускаете в чёрную комнату, то, действительно, её можно только нащупать. До чёрной дыры дотянуться не можем, нащупать не можем, поэтому мы «пропускаем» чёрную дыру перед белой стеной. И видим её на фоне, на светлом фоне. Так вот, если диск из падающего вещества так ориентирован внутри галактики, вокруг чёрной дыры, что мы можем попытаться увидеть чёрную дыру на светлом фоне, — вот тут-то и есть ключ к успеху.


Первым это попытался сделать российский космический аппарат «Радиоастрон», но немножечко ему не хватило длины волны. А победа досталась международному проекту телескопа горизонта событий, который объединил очень много самых современных телескопов, работающих в микроволновом, вернее, в миллиметровом диапазоне (это ещё меньше, чем микроволновый).

Не чёрные и не дыры? Мифы о самых ужасных объектах во вселенной. Часть 1 Наука, Научпоп, Антропогенез ру, Ученые против мифов, Космос, Черная дыра, Длиннопост, Видео

И в миллиметровом диапазоне нам удалось увидеть чёрную дыру в галактике Мессье 87 (Messier 87, M87), на расстоянии пятьдесят с лишним миллионов световых лет от нашей с вами Солнечной системы. Они ещё попытались увидеть чёрную дыру в нашей галактике, но там изображение получилось не очень хорошее, поэтому они планируют переделать и получить лучшую картинку. Почему там изображение хуже — тоже тема для разговоров в кулуарах, с удовольствием объясню.


Четвёртый миф. Чёрные дыры — сверхплотные монстры.

Не чёрные и не дыры? Мифы о самых ужасных объектах во вселенной. Часть 1 Наука, Научпоп, Антропогенез ру, Ученые против мифов, Космос, Черная дыра, Длиннопост, Видео

Он рождается из того, что мы в учебниках читаем, что чёрные дыры рождаются при коллапсе звёзд. И в начале мы обсуждали, что чёрные дыры звёздной массы могут рождаться и рождаются при коллапсе, то есть, схлопывании звёзд.


Это значит, что ядро звезды очень сильно сжимается. Настолько сильно, что у нас просто внутри не остаётся никаких сил, которые могли бы сопротивляться такому сжатию. А значит, вещество будет стремиться неограниченно схлопнуться в точку. И поэтому вторая космическая скорость превосходит скорость света. Вуаля! — вот вам чёрная дыра, всё готово. А плотность такой «точки» тоже должна стремиться к бесконечности. Правильно? Правильно!

Но если мы с вами говорим о том, что чёрная дыра становится для внешнего наблюдателя чёрной дырой в тот момент, когда вещество уходит под горизонт событий, то есть, необязательно ждать, пока оно сожмётся в точку. Оно ушло под горизонт событий и стало для внешнего наблюдателя ненаблюдаемым объектом, чёрной дырой. То есть, это уже чёрная дыра. Поэтому мы можем говорить про то, что вещество, допустим, в данный момент времени распределено каким-то образом внутри горизонта событий — и не важно каким. И можно посчитать среднюю плотность чёрной дыры внутри горизонта событий. И вот для чёрных дыр звёздной массы она получается сравнимой с плотностью атомного ядра. То есть, очень высокая плотность. Но когда мы начинаем увеличивать чёрную дыру, оказывается (посмотрите на эти «очень сложные» формулы с десятками логарифмов, и интегралами, и тензорами)… Оказывается, что плотность чёрной дыры, это масса, делённая на объём. И, допустим, увеличим массу чёрной дыры в два раза. В числителе у нас появляется двоечка, а в знаменателе — объём. Как он увеличивается? Дело в том, что масса чёрной дыры прямо пропорциональна её радиусу. Поэтому если мы массу увеличили в два раза, радиус, который стоит в формуле объёма в кубе, стал тоже больше в два раза. Два в кубе — восемь. Получается, в числителе у нас двоечка, а в знаменателе — восемь. Получаем четыре. То есть, всего лишь, увеличив массу чёрной дыры в два раза, мы получаем в четыре раза меньшую плотность. Сразу же, автоматически. Понятно, что это — «средняя плотность по больнице» внутри горизонта событий, но тем не менее.


Если мы будем так двигаться и дальше, то окажется, что сверхмассивные чёрные дыры имеют очень маленькую среднюю плотность. И необязательно делать коллапс какого-то огромного объекта до огромной плотности. Даже при плотности объекта меньше комнатного воздуха, но очень большой массе в десятки миллиардов солнечных масс, можно сделать чёрную дыру, причём сверхмассивную. Вот такие пироги!


Едем дальше.

Не чёрные и не дыры? Мифы о самых ужасных объектах во вселенной. Часть 1 Наука, Научпоп, Антропогенез ру, Ученые против мифов, Космос, Черная дыра, Длиннопост, Видео

Именно такие сверхмассивные чёрные дыры мы и наблюдаем в центрах галактик.

Не чёрные и не дыры? Мифы о самых ужасных объектах во вселенной. Часть 1 Наука, Научпоп, Антропогенез ру, Ученые против мифов, Космос, Черная дыра, Длиннопост, Видео

А откуда мы знаем, что там именно чёрная дыра? Мы знаем это, потому что мы знаем соотношение массы и размера нашего тела. Массу мы получаем по орбитам звёзд или орбитам газа, который вращается вокруг этой чёрной дыры. По законам Кеплера он позволяет «взвесить» центральный объект, и мы очень хорошо знаем массу. А по изменениям яркости накладываем ограничения на размер центрального объекта. И получаем, что там кроме чёрной дыры ничего поместиться не может. Это наблюдательный факт.


Предпоследний миф. Чёрные дыры всё засосут.

Не чёрные и не дыры? Мифы о самых ужасных объектах во вселенной. Часть 1 Наука, Научпоп, Антропогенез ру, Ученые против мифов, Космос, Черная дыра, Длиннопост, Видео

Вот прямо такой термин и употребляется, «18+» прямо! Так вот, чёрные дыры всё не засосут, по крайней мере, в обозримых масштабах в миллиарды лет, о которых мы можем сейчас говорить. Потому что при увеличении расстояния от чёрной дыры в два раза гравитация по простейшей формуле, которая перед вами сейчас на экране, падает в четыре раза. А масштабы во Вселенной и масштабы внутри галактики даже, между звёздами, настолько большие, что расстояния несравнимо больше, чем размеры самих объектов. Поэтому мы всегда имеем дело с чёрными дырами на больших расстояниях, рядышком мы их не видим. И в результате чёрные дыры становятся для нас безопасными, благодаря расстоянию. Расстояние нас защищает, но оно же, к сожалению, мешает нам получать ещё более красивые картиночки, приходится тратить денежки на большие космические телескопы.


Ну и последний миф. Чёрные дыры угрожают нашей планете и вот-вот, значит, точно именно нашу планету… Вселенная — ладно, ну ладно, Вселенная, там уже не важно. Но наша планета! Как же так, сейчас подлетит чёрная дыра, или, может быть, учёные в коллайдере создадут, — и всё! Точно нашей планете станет не по себе.

Не чёрные и не дыры? Мифы о самых ужасных объектах во вселенной. Часть 1 Наука, Научпоп, Антропогенез ру, Ученые против мифов, Космос, Черная дыра, Длиннопост, Видео

Так вот, ближайшие чёрные дыры находятся от нас на расстоянии в тысячи световых лет. Один световой год, я напомню, это расстояние, которое свет проходит за год со скоростью почти 300 тысяч километров в секунду. То есть за секунду он проходит расстояние чуть меньше, чем расстояние от Земли до Луны, за десятки минут — расстояние, сравнимое с расстоянием до Марса или до Юпитера даже. А за год свет проходит 9,5 триллионов километров. То есть очень много. 9,5 тысяч миллиардов километров за один год. Расстояние до ближайшей чёрной дыры — это тысячи вот таких триллионных кусочков. Настолько далеко, что гравитацию от таких объектов мы не чувствуем (за исключением гравитационных волн, о которых мы с вами тоже можем поговорить в кулуарах). И даже если мы сделаем наше Солнце чёрной дырой — казалось бы, ну всё, тогда оно точно нас съест! Нет, расстояния в 150 миллионов километров от нашего солнышка, от нашей «чёрной дырочки» виртуальной достаточно, чтобы нас защитить. Правда станет темно, холодно, и мы всё равно все умрём очень быстро, но не от чёрной дыры, а просто так получится.


Ну а поскольку наша звезда просветит ещё несколько миллиардов лет, на наш век хватит, как говорится, беспокоиться особо не следует. В общем, спасибо нашему термоядерному синтезу в недрах Солнца и запасам водорода за наше счастливое детство!

Не чёрные и не дыры? Мифы о самых ужасных объектах во вселенной. Часть 1 Наука, Научпоп, Антропогенез ру, Ученые против мифов, Космос, Черная дыра, Длиннопост, Видео

Александр Соколов: Большое спасибо, Сергей. А сейчас вопрос вам хочет задать один учёный Лоуренс Краусс, астрофизик из США. Прошу. Включите, пожалуйста, вопрос.


Лоуренс Краусс: Добрый день! Приветствую всех участников и гостей форума «Учёные против мифов». Похоже, у вас там чудесное мероприятие. Я бы хотел задать вопрос лектору, который рассказывал про мифы о чёрных дырах. Интересно узнать, как ему предположение, что наша Вселенная на самом деле — чёрная дыра? [переведено и озвучено студией Vert Dider]


Сергей Назаров: Круто! Такие вопросы вообще допустимы?


Александр Соколов: Крауссу можно.


Сергей Назаров: Хорошо. Дело в том, что, действительно, если мы будем виртуально увеличивать сверхмассивные чёрные дыры, то плотность их будет падать-падать-падать, и в конце концов, если мы попытаемся взять на себя такую ответственность и подставить в формулу второй космической скорости массу и размер нашей Вселенной, которые мы, плюс-минус, но, конечно же, уже знаем, то оказывается, что мы очень близки к чёрной дыре. То есть, наша Вселенная формально действительно может подпасть под определение чёрной дыры.


Но здесь сразу встают вопросы. Первое: мы представляем, что вещество должно падать внутрь чёрной дыры на сингулярность, а наша Вселенная, наоборот, расширяется, причём ещё и с ускорением. То есть, уже по первому параметру Вселенная не проходит. К сожалению, вот «Рен-ТВ», которое нас сейчас слушает, такие, раз: «Эх...» *зачеркнули*.


Александр Соколов: Они нас не слушают.


Сергей Назаров: Но хотелось бы.


Александр Соколов: Вопрос, присланный нашим делегатом: что произойдёт с чёрной дырой в центре нашей галактики, когда она столкнется с Андромедой?


Сергей Назаров: Действительно, Андромеда и наша галактика летят вот так навстречу друг дружке, бегут, у них скоро будут обнимашечки, вот уже очень скоро. Мы, кстати, в Крымской астрофизической обсерватории планируем показывать это явление в телескоп, поэтому приезжайте, мы билеты уже продаём, уже очень скоро, буквально через три-четыре миллиарда лет примерно.


Александр Соколов: Можно мне в первом ряду местечко?


Сергей Назаров: Да, Вам можно.


При столкновении нашей галактики и Андромеды чёрные дыры в центрах наших галактик должны тоже слиться, объединиться в одну ещё более сверхмассивную чёрную дыру. Я напомню, в нашей галактике масса сверхмассивной чёрной дыры четыре миллиона солнечных масс, а в Андромеде немножечко больше, там порядка сотни миллионов солнечных масс. Поэтому можно говорить о том, что всё-таки андромедовская чёрная дыра победит в этом армрестлинге космическом и нашу чёрную дыру поглотит. У нас получится просто немножечко бОльшая сверхмассивная чёрная дыра. Но это произойдёт не очень быстро, на масштабах где-то, скорее всего, в десятки миллионов лет. Может быть, в сотни, как повезёт.


Александр Соколов: Спасибо. Подождём немножко.


Сергей Назаров: Чуть-чуть.


Александр Соколов: Так что, у нас есть время для вопросов из зала. Прошу, дайте, пожалуйста, микрофон в левые ряды, там я вижу руку, такую тёмную руку. Да. Тёмная рука, вопрос про чёрные дыры. Пожалуйста, представляйтесь. О, Господи!


Зритель (Палпатин): Здравствуйте.


Александр Соколов: Все решат, что мы в сговоре с Вами. Но ведь это не так?


Зритель: Нет. Я вот слышал такую концепцию, что если возле вращающейся чёрной дыры пустить фотон света параллельно — ну, не параллельно, а в том же направлении, что и её вращение — то часть импульса передастся ему через гравитационные взаимодействия. А ещё лучше, если часть энергии, которая несётся этой частицей, которую мы пустили вращаться рядом, если она обладает массой, если часть её упадёт на чёрную дыру, то оставшейся [части] передастся ещё больший импульс. Так вот, насколько эффективна передача энергии вращения таким путём? Пытались ли рассчитать КПД такого источника энергии? Потом, понятно, что эту энергию можно уловить какими-нибудь методами, хотя бы солнечными панелями.


Сергей Назаров: Отличный вопрос. Но проблема в том, что я — астроном-наблюдатель, поэтому пока что мы такие вещи пронаблюдать не можем, максимум — это самые близкие области горизонта событий. Поэтому тут вопрос скорее к теоретикам: сколько там энергии может перетекать таким образом в фотоны. Но в любом случае это будет выражаться в том, что у фотона будет изменяться частота и, соответственно, он будет голубеть, всё будет уходить туда. А это хорошо, потому что это увеличит возможности его наблюдения. Поэтому спасибо за ваш очень хороший вопрос.


Александр Соколов: Спасибо за хороший вопрос, молодой человек. Пожалуйста, теперь в правые ряды. Чуть-чуть подальше вот там я вижу руку, дайте, пожалуйста, туда микрофон. Только представляйтесь, пожалуйста, представляйтесь.


Зритель: Здравствуйте. Меня зовут Денис, из Москвы. У меня такой вопрос. Вот вы упоминали, что есть процесс, когда чёрные дыры излучают Хокингское излучение. Они, по идее, должны терять при этом свою массу. Достаточно ли большой возраст Вселенной, чтобы какие-то чёрные дыры могли испариться полностью? Есть ли какие-то следы, может быть, от этого, наблюдаемые? Спасибо.


Сергей Назаров: Сейчас граница для текущей оценки возраста Вселенной, граница по массе тех чёрных дыр, которые должны сейчас испаряться, пролегает в районе 10^12 килограммов. То есть, это порядка триллиона килограммов. Триллион килограммов — это масса... ну вот, Москва-Сити возьмёте, вот чуть побольше, наверное. Две Москвы-Сити или три Москвы-Сити. То есть, масса такой небольшой или средней горы. Вот такие чёрные дыры могут сейчас, в наше время испаряться. Но тут вопрос: откуда нам их взять, в нашей Вселенной. И единственный способ для образования чёрных дыр такой массы — это первичные флуктуации. То есть, в момент Большого взрыва расширение могло приводить к тому, что где-то в какой-то отдельной области у нас плотность оказывалась критической, и там получалась чёрная дыра. Мы пока этого не знаем, это рабочая гипотеза, которая проверяется. Но, тем не менее, если такие чёрные дыры существуют, то в наше время мы можем наблюдать их вспышки, и они будут в первую очередь происходить в гамма- и в рентгеновском диапазоне. Поэтому современные рентгеновские и гамма-телескопы потенциально могут такие вещи наблюдать. Поэтому ждём новых перспективных инструментов и результатов их наблюдений.


Александр Соколов: Пожалуйста, в задние ряды теперь. И Вы так машете руками, энергично машете. Вот, да, справа налево, всё правильно, вот там машут. Вперёд. Да, верно.


Зритель: Здравствуйте, меня зовут Александра, я хотела спросить про визуализацию. Визуализация чёрных дыр. В фильме «Интерстеллар», там, короче говоря, такая красивенькая она. Я хотела спросить, насколько этому верить. Все мои друзья говорят, что всё это научно обосновано, тра-та-та. Я хотела спросить у Вас. Картинка, которую Вы показывали, по-другому выглядит, а там всё очень красиво. И чему верить?


Сергей Назаров: Это разные чёрные дыры.


Александр Соколов: Конечно, фильму!


Сергей Назаров: Та виртуальная, а это реальная, а реальность всегда оказывается чуть-чуть иной. Очень рекомендую почитать книгу Кипа Торна «Интерстеллар: наука за кадром». Исключительно хорошая книга, которая позволит абстрагироваться от рыдающего... как актёра-то звали главного?.. Макконахи, да, — и сосредоточиться на картинке чёрной дыры. «Интерстеллар: наука за кадром». Там подробно рассказывается про то, как они делали эту чёрную дыру. Это реальная модель с конкретными расчётами чёрной дыры, с массой сто миллионов солнечных масс. И сейчас, уже в наше время, появилась независимая визуализация аналогичной чёрной дыры, которую сделало НАСА. Это буквально новость — на прошлой неделе она появилась. И эти чёрные дыры — «Интерстеллар» и то, что сделало НАСА, — они очень похожи друг с дружкой. Другое дело, что они не совсем похожи на то, что мы увидели в случае с галактикой Мессье 87. Но надо понимать, что это самый первый снимок, и у него очень низкое угловое разрешение. Мы далеко не все детали там видим. В частности, фотонную сферу мы не видим, отдельные детали в аккреционном диске тоже очень сильно размытые и так далее. И по мере улучшения наших наблюдательных возможностей мы будем получать картинку, которая всё ближе и ближе приближается к этому моделированию. Но, опять-таки, моделирование сделано для одного, строго определённого угла, то есть у нас будет такая же картинка чёрной дыры только для той чёрной дыры, диск которой направлен под тем же углом, что и в моделировании. Тогда в реальности будет картинка аналогичная. А так, диски могут иметь какой угодно наклон, и картинка от этого будет сильно меняться.


Вторая часть

==================================================================

Antropogenez.ru

Стенограмма и аудио-версия

Показать полностью 16
64

Гипотеза о центральной Черной дыре Вселенной

Астроном Николай Горькавый вместе с физиком-теоретиком Александром Васильковым в свое время предложил собственное объяснение ускоренному расширению Вселенной, а заодно и альтернативную циклическую модель ее эволюции.

В своей новой работе, опубликованной недавно в журнале Королевского астрономического общества (Великобритания), исследователи пошли дальше: по их мнению, нам только кажется, что Вселенная расширяется с ускорением, и повинна в этой иллюзии гигантская черная дыра.

Две большие разницы

— Николай Николаевич, что привело вас к мысли об относительности ускоренного расширения Вселенной?

- В статье 2016 года мы показали, что если гравитационная масса объекта меняется, то кроме обычного ньютоновского ускорения вокруг него возникает дополнительная сила. Она падает обратно пропорционально расстоянию от объекта, то есть медленнее, чем ньютоновская сила, зависящая от квадрата расстояния. Поэтому новая сила должна доминировать на больших дистанциях. При обсуждении этих результатов мы высказали дополнительные гипотезы, или, скорее, надежды, что найденная антигравитация отвечает как за разлет Вселенной, так и за ускорение ее расширения в глазах сопутствующих наблюдателей, то есть нас с вами. Во время работы над второй статьей мы обнаружили, что реальность сложнее наших надежд. Да, найденная антигравитация отвечает за Большой взрыв, но едва заметное ускорение космологического расширения будет иметь наблюдаемый знак только тогда, когда какая-то часть массы Вселенной растет, а не уменьшается. В своих рассуждениях мы не учли, что динамика космологического расширения выглядит очень различно с точки зрения неподвижного наблюдателя и для сопутствующих наблюдателей, сидящих в разлетающихся галактиках.
Таким образом, математика приводит к следующей картине эволюции Вселенной. Из-за слияния черных дыр и перехода их массы в гравитационные волны масса коллапсирующей Вселенной прошлого цикла резко уменьшилась, и возникла сильная антигравитация, вызвавшая Большой взрыв. Эта антигравитация потом уменьшилась и сменилась гипергравитацией из-за роста огромной черной дыры, возникшей в центре Вселенной. Именно этот рост Большой черной дыры вызвал растяжение наблюдаемой вокруг нас части Вселенной. Этот эффект был интерпретирован наблюдателями как ускорение расширения, но на самом деле это неравномерное торможение разлета. Ведь если в колонне автомобилей задняя машина отстает от передней, то это может означать как ускорение первой машины, так и торможение задней. С математической точки зрения влияние растущей Большой черной дыры вызывает появление в уравнениях Фридмана (Александр Фридман — российский математик, автор теории нестационарной Вселенной. — Прим. ред.) так называемой космологической постоянной, отвечающей за наблюдаемое ускорение разбегания галактик. Мы вычислили ее в рамках классической теории гравитации, и она хорошо согласуется с данными спутника «Планк».

Глубока ли кроличья нора?

— Как появилась эта Большая черная дыра?

— Ряд исследователей выдвинули модель, по которой темная материя, которая, например, вызывает ускоренное вращение галактик, состоит из черных дыр. Если черные дыры составляют основную часть барионной массы космоса, то при сжатии Вселенной до размера в несколько световых лет эти черные дыры будут активно сливаться друг с другом, сбрасывая значительную долю своей массы в гравитационные волны. В результате общая масса Вселенной резко упадет, а на месте слияния облака мелких дыр останется огромная черная дыра размером порядка светового года и с массой в триллионы масс Солнца. Она непременный результат коллапса Вселенной и слияния черных дыр, и после Большого взрыва она начинает расти, поглощая гравитационное излучение и любую материю вокруг.

— Как далеко от нас и где именно она находится?

— Мы полагаем, что на расстоянии порядка 50 миллиардов световых лет. Целая серия независимых исследований говорит об анизотропии различных космологических явлений, и многие из них указывают на область неба возле тусклого созвездия Секстант. В космологии даже появился термин «дьявольская ось». По современной величине ускоренного расширения Вселенной можно оценить размер Большой черной дыры в миллиард световых лет, что дает ее массу в 6 х 10^54 граммов, или в миллиарды триллионов солнечных масс. То есть она выросла в миллиард раз с момента своего возникновения! Но и эту информацию о массе Большой черной дыры мы получили с запозданием на миллиарды лет. В реальности Большая черная дыра уже значительно больше, но насколько, сказать трудно, нужны дополнительные исследования.

— Что бы мы увидели, если бы могли слетать к этой БЧД? Можно ли в нее нырнуть и что мы найдем под ее поверхностью?

— Насчет внутреннего пространства черных дыр даже в учебниках приводится масса противоречивой информации. Многие думают, что на границе черных дыр всех нас непременно разорвет приливными силами на мелкие ленточки — возникло даже словечко «спагеттифицирование». На самом деле приливные силы на краю очень большой черной дыры совершенно незаметны, и для падающего наблюдателя процесс пересечения границы черной дыры ничем не примечателен. Я полагаю, что под поверхностью Большой черной дыры мы увидим практически такую же Вселенную — те галактики, которые нырнули в нее пораньше. Главным различием будет смена разбегания галактик на их сближение.

Космическая матрешка

— Если эта черная дыра растет, то однажды она засосет в себя всю остальную материю. Что случится тогда?

— Граница Большой черной дыры уйдет на границу наблюдаемой Вселенной, и ее судьба перестанет нас волновать. А Вселенная внутри дыры вступит во вторую фазу своего цикла, когда расширение сменяется сжатием. В этом нет ничего трагического, потому что на сжатие уйдут примерно те же многие миллиарды лет, которые потребовались для расширения. Разумные существа данного цикла почувствуют проблемы через десятки миллиардов лет, когда температура реликтового излучения вырастет, настолько, что планеты будут перегреваться от теплого ночного неба. Когда нынешняя Вселенная сожмется до размера в несколько световых лет, то она снова сбросит свою массу, что вызовет Большой взрыв. Начнется новый цикл расширения, а в центре Вселенной появится свеженькая Большая черная дыра.

— Когда, по-вашему, должно произойти сваливание Вселенной в БЧД?

— Трудно сказать, на какой точно стадии своего цикла мы находимся, для этого нужно строить конкретные космологические модели с заданным количеством барионов, черных дыр, гравитационных волн и других видов излучения. Когда нас настигнет граница растущей Большой черной дыры? Расчеты показывают, что она непременно выйдет на сверхсветовой режим расширения. Это не нарушает теорию относительности, потому что граница черной дыры не является материальным объектом. Но эта сверхсветовая скорость означает, что наша встреча может произойти в любой момент: мы не сможем засечь ее приближение по каким-то наблюдениям, которые ограничены скоростью света.

— Что говорит о справедливости предложенной вами модели Вселенной?

— Мы не строим новую космологию, мы просто вставляем недостающие динамические пружины в хорошо разработанную классическую космологию, делая ее частью обычной физики. Сейчас она не содержит никаких предположений о квантовой гравитации, о лишних пространственных измерениях и о темных сущностях вроде «инфляции», «вакуумных фазовых переходов», «темной энергии» и «темной материи». Она работает только в рамках хорошо проверенной теории гравитации Эйнштейна, используя лишь известные компоненты космоса вроде черных дыр и гравитационных волн. Так как она хорошо объясняет наблюдаемые явления, то это делает ее совершенно обязательной — согласно принципам науки. Моделей много, а реальность одна. Возрожденная классическая космология поразительно элегантна и проста, поэтому я полагаю, что мы узнали истинный способ существования Вселенной.

https://up74.ru/articles/obshchestvo/101456/

Более подробно здесь: Жизнь внутри черной дыры / Хабр @miui| https://m.habr.com/ru/post/371363/

Показать полностью
88

В центре галактики NGC 6240 нашлась третья сверхмассивная черная дыра

Одна из сверхмассивных черных дыр, сливающихся в центре галактики NGC 6240, оказалась системой из двух дыр, расположенных рекордно близко друг к другу.

В центре галактики NGC 6240 нашлась третья сверхмассивная черная дыра Космос, Вселенная, Галактика, Черная дыра, Длиннопост

Огромная ультраяркая галактика NGC 6240 находится от нас в 300 миллионах световых лет. Еще в 1980-х было показано, что она является продуктом слияния двух систем поменьше и содержит сразу две сверхмассивные черные дыры в своем активном центре. Однако Вольфрам Колачны (Wolfram Kollatschny) и его коллеги из Геттингенского университета обнаружили, что одна из этих черных дыр, в свою очередь, является двойной системой — таким образом, NGC 6240 включает сразу три сверхмассивные черные дыры. Об этом ученые пишут в статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics.

Для наблюдений использовался спектрограф MUSE, установленный на работающем в Чили европейском телескопе VLT. Были получены снимки центра NGC 6240 с высоким разрешением, на которых ученые различили три инфракрасных источника: аккрецирующие диски материи, падающей в недра трех черных дыр. Одна из них не проявляет высокой активности, поглощая довольно умеренные количества вещества, поэтому до сих пор оставалась незамеченной астрономами. Теперь, помимо «северной» дыры N с массой около 360 миллионов масс Солнца, в NGC 6240 известны две «южные» — S1 массой в 710 миллионов солнц и S2, набирающая «всего лишь» 90 миллионов солнц. Для сравнения, сверхмассивная черная дыра в центре нашей Галактики имеет массу около 4,3 миллиона солнечных масс.

В центре галактики NGC 6240 нашлась третья сверхмассивная черная дыра Космос, Вселенная, Галактика, Черная дыра, Длиннопост

Все эти великаны умещаются на пространстве поперечником менее 1000 парсек (3200 световых лет), сближаясь друг с другом медленной спиралью. N отделяет от «южных» соседей 900 парсек, а S1 от S2 — 198 парсек (645 световых лет). Пара S1 и S2 делает полный оборот по своей орбите за четыре-пять миллиона лет. «Такая плотная система трех сверхмассивных черных дыр до сих пор не наблюдалась нигде во Вселенной, — говорят авторы находки. — Этот пример показывает одновременное слияние трех галактик и их центральных черных дыр». В самом деле, схожая тройная система была открыта не так давно, в галактике SDSS J084905.51+111447.2, однако там черные дыры отделяют на порядок более далекие расстояния. Похоже, NGC 6240 находится на более поздних стадиях слияния.

https://naked-science.ru/article/astronomy/v-tsentre-galakti...

Показать полностью 1
Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: