Как нам всем известно, в звёздах, по типу нашего Солнца, происходит термоядерная реакция превращения водорода в гелий. Также звёзды являются отличными поставщиками и более тяжёлых элементов таблицы Менделеева. Однако как быть с тем, что водорода с каждой секундой становится меньше? Чем будут питаться звёзды, когда закончится последняя капля водорода?
Существует гипотеза, что в момент большого взрыва, и был создан основной запас водорода, который является конечным и исчерпаемым со временем. Насколько мне известно, в природе не существует обратных процессов превращения гелия в водород, поскольку на этот процесс потребовалось бы огромное количество энергии.
Так неужели наша вселенная настолько плохо продумана, что по исчерпании водорода, наступит великая печаль для всего сущего?
На мой взгляд, так быть не должно. Согласно моей новой гипотезе, чёрные дыры, должны являться некоторым аналогом мусороперерабатывающей фабрики. Они поглощают любую материю из любого вещества, любых элементов их таблицы Менделеева. Достигнув критической массы, чёрные дыры, на мой взгляд, должны коллапсировать в иное небесное тело (о чём я писал в более ранних статьях), которое будет уже не поглощать, а стремительно испускать вещество во вселенную. Проходя через обратный горизонт событий, такое вещество, в результате неравномерности и нелинейности горизонта событий должно быть разорвано на субатомном уровне, образую простейшее протовещество, приближенное к водороду. Тем самым, мы получаем на выходе лёгкие элементы, типа водорода, которые могут быть использованы молодыми звёздами повторно. В результате чего, будет достигнут круговорот элементом в природе: от более простого к сложному, и обратно, к простому.
Либо, водород всё же конечен, но очень надеюсь, что у вселенной на этот счёт припасён какой-либо способ, благодаря которому она и мы, будем и дальше иметь возможность к существованию, даже при отсутствии водорода.
Гипотеза моя, поэтому тег "моё".
Спасибо всем, кто дочитал до конца. Надеюсь, пост был интересен.
Если у погибшего светила есть компаньон,новорожденная чёрная дыра начнёт постепенно перетягивать на себя его вещество с образованием аккреционного диска.
Представленная визуализация посвящена 22 наиболее изученным двойным системам,одним из компаньонов которых является чёрная дыра.Они расположены в Млечном пути, и его ближайшем соседе - Большом Магеллановом облаке.
В ролик попали такие объекты,как Лебедь X-1,MAXI J1659, и А0620-00.Цвета звёзд на видео обозначают их температуру.Поскольку аккреционные диски намного горячее,для них используется иная цветовая схема.
Что касается чёрных дыр,то их размеры для наглядности значительно увеличены - иначе бы из попросту не было заметно. В качестве примера можно привести Лебедь Х-1.При массе чёрной дыры в 21 раз превышающую солнечную ,диаметр его горизонта событий составляет всего 124 км.
Что нового известно о сверхмассивных чёрных дырах? Какие открытия в изучении этих объектов заставили пересмотреть теоретические работы по астрофизике? Может ли чёрная дыра сформироваться без галактики? Об этом и не только рассказывает Ольга Касьяновна Сильченко, доктор физико-математических наук, заместитель директора по научной работе государственного астрономического института имени П.К. Штернберга.
Мы постарались сделать каждый город, с которого начинается еженедельный заед в нашей новой игре, по-настоящему уникальным. Оценить можно на странице совместной игры Torero и Пикабу.
вращается со скоростью до 96% от скорости света. А чёрная дыра M 87*, расположенная в центре галактики M 87, вращается со скоростью до 91% от скорости света🤯
Масса Стрелец A* превышает массу Солнца в 4,5 миллиона раз, а вот M 87* в 6,5 миллиарда раз массивнее нашего светила. Из этого следует, что скорость вращения той или иной черной дыры сильно зависит от ее массы. Чем активнее черная дыра «питается» и быстрее «растет», тем медленней она вращается🌌
Данное открытие улучшает наше понимание механизма зарождения черных дыр, а также эволюционных процессов, связанных с ними и их родительскими галактиками.
Возможно, скорость вращения чёрных дыр является одной из ключевых переменных в уравнении зарождения жизни, так как сверхмассивные чёрные дыры формируют химический состав своих галактик⚛️
«Эти объекты представляют собой отдельный вид, который живет и вымирает в течение тысяч лет, а не миллионов лет, которые характерны для галактик с более крупными джетами».
Основная: Сверхмассивная черная дыра разрывает и пожирает звезду. Врезка: изображение, полученное с помощью массива с очень длинной базой, показывает две сверхмассивные черные дыры в центре галактик, одна из которых справа только что перекусила звездой
Новое исследование редкого и недолговечного типа галактик показало, что такие объекты содержат дремлющие сверхмассивные черные дыры, которые ненадолго пробуждаются, чтобы разорвать массивную звезду и поглотить ее останки в качестве гигантского космического завтрака.
«Компактные симметричные объекты», или CSO, представляют собой активные галактики , из которых вылетают две струи со скоростью, близкой к скорости света. Эти джеты являются общими для активных галактических ядер (АЯГ), в сердце которых есть сверхмассивные черные дыры, питающиеся окружающим газом и пылью, но джеты CSO отличаются.
В то время как струи АЯГ могут простираться на 230 000 световых лет в обоих направлениях, джеты CSO отстают в росте и простираются всего на 1500 световых лет или около того.
Ранее ученые предполагали, что самолеты CSO короткие, потому что они недавно сформированы или молоды. Теперь группа ученых под руководством ученых Калифорнийского технологического института (Калифорнийский технологический институт) определила, что эти самолеты просто имеют короткий срок службы.
Пожирающие черные дыры дарят галактикам собачью жизнь
Чтобы разгадать тайну CSO и раскрыть их истинную природу, Ридхед и его коллеги потратили два года на изучение 3000 кандидатов CSO в прошлой литературе и астрономических данных, полученных с помощью массива со сверхдлинной базой (VLBA) и других радиотелескопов высокого разрешения.
«Наблюдения VLBA являются наиболее подробными в астрономии, обеспечивая изображения с детализацией, эквивалентной измерению ширины человеческого волоса на расстоянии 100 миль [160 километров]», — сказал Ридхед.
Команда подтвердила, что 64 из этих кандидатов являются CSO, а также обнаружила еще 15 таких редких галактик. Анализируя эти CSO, команда пришла к выводу, что эти редкие типы галактик испускают струи всего 5000 лет или меньше, а затем исчезают.
«Самолеты CSO очень энергичные, но они, кажется, отключаются», — сказал член команды Викрам Рави, доцент Калифорнийского технологического института. «Струи перестают течь из источника».
Команда выявила подозреваемого в излучении этих джетов: они предполагают, что в основе CSO лежат сверхмассивные черные дыры, разрывающие звезды, которые подходят слишком близко к ним в так называемых «событиях приливного разрушения» или TDE.
Впечатление художника о разрушении звезды (на переднем плане), когда она проходит вблизи сверхмассивной черной дыры.(Изображение предоставлено: ESO/М. Корнмессер)
Когда звезды приближаются слишком близко к черной дыре, огромная гравитация последней создает мощные приливные силы внутри звездного тела. Эти приливные силы растягивают звезду вертикально и сжимают ее горизонтально — процесс, называемый «спагеттификация».
Эта звездная лапша сворачивается вокруг, образуя диск материи, который постепенно съедается сверхмассивной черной дырой. Но черные дыры — грязные пожиратели, и часть этой звездной материи направляется к полюсам этих космических монстров. Оттуда часть материала выбрасывается струями. Этот процесс TDE сопровождается невероятно яркими выбросами света, которые сообщают астрономам, что они питают сверхмассивные черные дыры.
Изображение VLBA двух сверхмассивных черных дыр, одна из которых — J0405+3803a Компактный симметричный объект (CSO), пожирающий звезду.(Изображение предоставлено: HL Maness/Grinnell College)
«Мы думаем, что одна звезда разрывается на части, а затем вся эта энергия направляется в струи вдоль оси, вокруг которой вращается черная дыра», — объяснил Ридхед. «Гигантская черная дыра сначала невидима для нас, а затем, когда она поглощает звезду, бац! У черной дыры есть топливо, и мы можем ее видеть».
Однако не любая звезда может стать грязной космической едой, пробуждающей черную дыру в виде CSO. Команда считает, что CSO создается только тогда, когда по-настоящему массивная звезда разрывается сверхмассивной черной дырой в TDE.
«Те, которые мы видели ранее, просуществовали всего несколько лет», — объяснил Рави. «Мы думаем, что замечательные TDE, питающие CSO, служат гораздо дольше, потому что разрушенные звезды очень большие по размеру, очень массивные или и то, и другое».
Две струи, вылетающие из центра Лебедя А, галактики, расположенной недалеко от нашей.
Ридхед и его коллеги также смогли создать «космический семейный альбом», показывающий, как с течением времени развиваются организации гражданского общества и их самолеты. У более молодых CSO есть более короткие джеты, которые расположены ближе к центральной сверхмассивной черной дыре, тогда как у более старых CSO есть более длинные джеты, которые простираются дальше от места TDE.
Команда определила, что, хотя подавляющее большинство CSO вымрет, у 1% из них будут происходить долгоживущие события с расширенными джетами, подобные тем, что наблюдаются в Лебеде А , далекой сверхмассивной черной дыре, чьи струи направлены на Землю. класс объекта, называемый блазаром.
Исследователи предполагают, что в этих долгоживущих событиях (1 из 100) центральная черная дыра питается дополнительным газом и пылью, образующимися в результате слияния родительской галактики с другой.
По мнению Ридхеда, эти результаты подтверждают теорию, которую он впервые выдвинул в 1990-х годах, когда было обнаружено всего три CSO. Эта идея, когда она была впервые предложена, по большей части не была признана широким научным сообществом, но должна получить поддержку благодаря этим новым доказательствам.
«Эта гипотеза была почти забыта, потому что прошли годы, прежде чем наблюдательные данные о TDE начали накапливаться», — сказал Ридхед. «Эти объекты действительно представляют собой отдельную популяцию со своим собственным происхождением, и теперь нам предстоит узнать больше о них и о том, как они появились.
«Возможность изучать эти объекты в масштабах от нескольких лет до десятилетий, а не миллионов лет, открыла двери в совершенно новую лабораторию для изучения сверхмассивных черных дыр и многих неожиданных и непредсказуемых сюрпризов, которые они таят в себе».
«Возможно, в Стрельце А* также скрывается реактивный самолет, ожидающий, чтобы его заметили, и это было бы очень интересно!»
Сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути Sgr A* впервые видна в поляризованном свете (Изображение предоставлено: EHT Collaboration)
Астрономы впервые сделали снимок поляризованного света и магнитных полей, окружающих Стрелец А* (Sgr A*), сверхмассивную черную дыру в центре Милли-Уэй.
Историческое наблюдение, проведенное с помощью телескопа горизонта событий (EHT), показало, что аккуратно упорядоченные магнитные поля имеют сходство с теми, которые окружают сверхмассивную черную дыру в центре галактики M87 . Это удивительно, учитывая, что масса Sgr A* примерно в 4,3 миллиона раз превышает массу Солнца, но M87* гораздо более чудовищна: ее масса эквивалентна примерно 6,5 миллиардам солнц.
Таким образом, новое наблюдение Sgr A* с помощью EHT предполагает, что сильные и хорошо организованные магнитные поля могут быть общими для всех черных дыр. Кроме того, поскольку магнитные поля M87* создают мощные потоки или «джеты», результаты указывают на то, что у Стрельца A* может быть собственная скрытая и слабая струя.
«Это новое изображение черной дыры в центре нашего Млечного Пути, Sgr A*, говорит нам о том, что вблизи черной дыры существуют сильные, искривленные и упорядоченные магнитные поля», — Сара Иссаун, соруководитель исследовательской программы НАСА «Хаббл». Научный сотрудник Эйнштейна из Центра астрофизики (CfI) Гарвардского и Смитсоновского института рассказал Space.com: «Некоторое время мы полагали, что магнитные поля играют ключевую роль в том, как черные дыры питают и выбрасывают материю в мощных струях.
«Это новое изображение, наряду с поразительно похожей структурой поляризации, наблюдаемой в гораздо большей и мощной черной дыре M87*, показывает, что сильные и упорядоченные магнитные поля имеют решающее значение для того, как черные дыры взаимодействуют с газом и материей вокруг них».
Сравнение магнетизма двух чудовищных черных дыр
EHT состоит из множества телескопов по всему миру, в том числе Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки (ALMA) , которые объединены в телескоп размером с Землю, который не новичок в творчестве научной истории.
В 2017 году EHT сделал первое изображение черной дыры и ее окружения, сфотографировав M87* , расположенную примерно в 53,5 миллионах световых лет от Земли. Через два года после того, как это изображение было представлено публике в 2019 году, коллаборация EHT снова представила первый взгляд на поляризованный свет вокруг черной дыры M87* .
Поляризация происходит, когда ориентационные волны света направлены под определенным углом. Магнитные поля, создаваемые плазмой, вращающейся вокруг черных дыр, поляризуют свет под углом 90 градусов к себе. Это означает, что наблюдение поляризации вокруг M87* позволило ученым впервые «увидеть» магнитные поля вокруг черной дыры.
Первое изображение сверхмассивной черной дыры M87*, полученное телескопом Event Horizon.(Изображение предоставлено: Сотрудничество EHT)
В 2022 году за этим последовало открытие, что EHT также сфотографировал сверхмассивную черную дыру, расположенную гораздо ближе к Земле , всего в 27 000 световых лет от нее, Sgr A *, черную дыру, вокруг которой вылеплен Млечный Путь.
Изображение Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, полученное с помощью телескопа «Горизонт событий».(Изображение предоставлено: Сотрудничество EHT)
Теперь EHT наконец предоставил ученым изображение поляризованного света и, следовательно, магнитных полей вокруг этой сверхмассивной черной дыры.
«Поляризованный свет — это то, что учит нас о магнитных полях, свойствах газа и механизмах, которые происходят при питании черной дыры», — сказал Иссаун. «Учитывая дополнительные проблемы с изображением сержанта А*, честно говоря, удивительно, что нам вообще удалось получить поляризационное изображение!»
Эти проблемы возникли, несмотря на то, что Стрелец А* находится ближе к Земле, поскольку меньший размер сверхмассивной черной дыры Млечного Пути означает, что материал, который вращается вокруг нее со скоростью, близкой к световой, трудно визуализировать. M87* намного больше, а это означает, что материалу, движущемуся с той же скоростью, более или менее, требуется гораздо больше времени для завершения круга, что облегчает захват EHT.
Преодоление этих трудностей означает, что теперь можно провести сравнение между двумя черными дырами на противоположных концах спектра сверхмассивных черных дыр: одна с массой в миллиарды раз больше Солнца, а другая с массой в миллионы раз больше массы нашей звезды. Первоначальный вывод заключается в том, что эти магнитные поля удивительно похожи друг на друга.
(Слева) черная дыра в центре M87 в поляризованном свете. (Справа) Sgr A* в поляризованном свете демонстрирует сходство с гораздо более массивным M87*.(Изображение предоставлено: Сотрудничество EHT)
«Это сходство было особенно удивительным, потому что M87* и Sgr A* — очень разные черные дыры », — сказал Иссаун. «M87* — это совершенно особенная черная дыра: ее масса составляет 6 миллиардов солнечных, она живет в гигантской эллиптической галактике и выбрасывает мощную струю плазмы, видимую на всех длинах волн.
«Sgr A*, с другой стороны, чрезвычайно распространен: его масса составляет 4 миллиона солнечных масс, он живет в нашей обычной спиральной галактике Млечный Путь и, похоже, вообще не имеет джета».
Иссаун объяснил, что, просто взглянув на поляризованную часть света, команда ожидала узнать о различных свойствах магнитных полей M87* и Sgr A*.
«Возможно, один будет более упорядоченным и сильным, а другой — более беспорядочным и слабым», — добавил Иссаун. «Однако, поскольку они снова выглядят одинаково, теперь совершенно ясно, что эти два разных класса черных дыр имеют очень схожую геометрию магнитного поля!»
Результаты показывают, что более глубокое исследование Sgr A* может раскрыть до сих пор не обнаруженные особенности.
Выпускает ли сверхмассивная черная дыра Млечного Пути скрытую струю?
Поляризация света, аккуратные и сильные магнитные поля Стрельца А*, а также тот факт, что они очень напоминают поле M87*, могут указывать на то, что наша центральная черная дыра до сих пор скрывала от нас секрет.
«Мы ожидаем, что сильные и упорядоченные магнитные поля будут напрямую связаны с запуском джетов, как мы наблюдали у M87*», — объяснил Иссаун. «Поскольку Стрелец А*, без наблюдаемой струи, похоже, имеет очень похожую геометрию, возможно, в Стрелке А* также скрывается струя, ожидающая, чтобы ее заметили, и это было бы очень интересно!»
Астрономы не сильно удивились, не увидев струи от Sgr A*. Это связано с тем, что M87* окружена таким количеством газа и пыли, что ежегодно поглощает эквивалент двух или трех солнц. Это означает, что у ее магнитных полей будет достаточно материала, который будет направляться к полюсам и выбрасываться в виде струй.
Стрелец А*, с другой стороны, потребляет так мало вещества, что это эквивалентно тому, как человек съедает одно зернышко риса каждый миллион лет . Эти наблюдения позволяют предположить, что у нашей сверхмассивной черной дыры все еще может быть струя; это просто трудно увидеть.
«Существует множество свидетельств возможных истечений и даже джетов, питаемых черной дырой в прошлом, однако струя в Sgr A* никогда не была изображена из-за сложной среды галактического центра», — сказал Иссаун. Jet станет главным открытием о нашей черной дыре и связью с ее историей в нашем Млечном Пути.
Она добавила, что процесс, который запускает эти струи, является самым энергичным механизмом во всей Вселенной, существенно влияющим на сердце галактик, например, очищая газ и пыль, необходимые для рождения звезд, и влияя на то, как галактики растут и развиваются. Это означает, что обнаружение струи, выходящей из Стрельца А*, повлияет на наше понимание того, как Млечный Путь эволюционировал и принял ту форму, которую астрономы наблюдают сегодня.
«Поразительно, что такой масштабный ущерб может быть нанесен таким маленьким ядром в галактике, и все это начинается на краю центральной черной дыры, где правят эти магнитные поля», — продолжил Иссаун.
На этом изображении показана струя в галактике M87 в поляризованном свете, полученная телескопом ALMA. Это изображение показывает структуру магнитного поля вдоль струи. (Изображение предоставлено: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Годди и др.)
Иссаун сказал, что благодаря этим двум поляризованным изображениям очень разных черных дыр у ученых теперь есть очень убедительные доказательства того, что сильные магнитные поля повсеместно распространены в этих космических титанах.
«Следующий шаг, — сказала она, — предполагает выяснение того, как эта геометрия связана с тем, как эти системы движутся, развиваются и вспыхивают».
EHT начнет свою кампанию по наблюдениям в 2024 году в начале апреля, и сотрудничество надеется получить многоцветные изображения знакомых черных дыр, таких как M87 * и Sgr A *, наблюдая их в разных частотах света.
«В следующем десятилетии усилия EHT следующего поколения направлены на добавление большего количества телескопов, чтобы заполнить наше виртуальное зеркало размером с Землю и проводить наблюдения намного чаще», — добавил Иссаун. «Благодаря этому расширению EHT мы сможем снимать поляризованные фильмы черных дыр и напрямую наблюдать динамику между черной дырой M87* и ее джетом».
Кроме того, исследователь CFI заявил, что EHT в конечном итоге может получить некоторую космическую помощь в наблюдении черных дыр и их динамики. Одной из предлагаемых миссий, которая могла бы помочь в этом, является концепция миссии Black Hole Explorer (BHEX), которая добавляет один космический телескоп к наземному массиву EHT.
«Считается, что скорость вращения черных дыр и их вращение напрямую связаны с тем, почему магнитные поля вблизи черной дыры выглядят так, как они выглядят, и с тем, как они могут запускать струи», — заключил Иссаун. «С помощью BHEX мы могли бы получить четкое изображение фотонного кольца черных дыр. Это фотонное кольцо кодирует свойства пространства-времени вокруг черной дыры, включая вращение черной дыры!»
Галактика Центавра A, также известная как NGC 5128, представляет собой уникальный объект во многих аспектах. Она расположена в созвездии Центавр на южном небе и является одним из самых близких активных галактических ядер к Земле. Вот некоторые интересные факты о ней:
Структура: Галактика Центавра A обладает необычной структурой из-за слияния двух галактик. Она состоит из яркого радиояркого ядра, окруженного пыльным диском, и двух гигантских потоков газа, вытекающих из ядра. Эти потоки, или "потоки джетов", образуются при аккреции материи на сверхмассивный черный дыре в центре галактики.
Радиоисточник: Галактика Центавра A является одним из самых ярких радиоисточников на небе. Ее радиоизлучение обусловлено наличием мощного радиовыхода, который связан с активностью черного дыры в центре галактики.
Массивный черный дыра: В центре галактики Центавра A находится сверхмассивный черный дыра массой около 55 миллионов солнечных масс. Этот черный дыра активно поглощает окружающий материал, излучая при этом значительное количество энергии.
Изучение: Галактика Центавра A является объектом интенсивного изучения астрономами во многих диапазонах электромагнитного излучения. Она наблюдается не только в радиодиапазоне, но и в рентгеновском, оптическом, инфракрасном и гамма-диапазонах, что позволяет получить полное представление об ее структуре и физических процессах.
Взаимодействие с окружающей средой: Галактика Центавра A оказывает значительное воздействие на окружающую среду. Ее потоки газа и радиоизлучение влияют на формирование новых звезд в соседних галактиках и на общую динамику группы галактик, в которой она находится.
Галактика Центавра A продолжает оставаться объектом глубокого интереса для астрономов, помогая расширить наше понимание активных галактических ядер и их роли в эволюции галактик и вселенной в целом.