Сверхмассивные чёрные дыры – Ольга Сильченко | Лекции по астрономии и астрофизике | Научпоп
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.
Галактики-Антенны
Галактики GC 4038 и NGC 4039
Эта пара галактик в форме сердца на самом деле физически притягивается друг к другу, но никак не романтическим образом. Обозначенные как NGC 4038 и NGC 4039, они представляли собой две отдельные галактики, в каждой из которых насчитывалось по 100 миллиардов звезд, а в их ядрах находилась сверхмассивная черная дыра. Их физическое притяжение началось около 1 миллиарда лет назад, когда они прошли достаточно близко, чтобы быть очарованными гравитацией друг друга. В результате сжатия межзвездных молекулярных облаков были созданы звездные питомники, в которых к моменту завершения слияния родится более 1 миллиарда новых звезд. Также называемые Галактиками-Антеннами, хвосты, похожие на антенны, являются результатом выброса миллиардов звезд и связанных с ними газа и пыли. NGC 4038 (вверху) была спиральной галактикой с полосами, в то время как NGC 4039 (внизу) была спиральной галактикой. Однако, когда слияние завершится, они, вероятно, сформируют более массивную эллиптическую галактику с одним более массивным ядром.
Эта пара галактик в форме сердца на самом деле физически притягивается друг к другу. Две галактики, NGC 4038 и NGC 4039, известные как Галактики-Антенны, находятся в процессе слияния. Каждая из них содержит около 100 миллиардов звезд и сверхмассивную черную дыру в своем ядре. Процесс слияния начался около 1 миллиарда лет назад, когда галактики приблизились друг к другу на расстояние, достаточное для того, чтобы гравитация начала оказывать влияние. Поскольку две галактики взаимодействуют, их звезды редко сталкиваются, но новые звезды образуются, когда межзвездные газы пересекаются друг с другом. Некоторые новые звезды уже сформировались, например, в длинных антеннах, которые видны по бокам танцующего дуэта. К тому времени, когда слияние галактик завершится, вероятно, через миллиард лет, могут сформироваться миллиарды новых звезд.
Обсерватория Кая Европейского космического агентства обнаружила присутствие одного миллиона звезд в скоплении Умека Центавра!
Белое свечение состоит из сотен тысяч звезд, расположенных близко друг к другу.
Предельно краткая история о появлении и первичном развитии планеты Земля
Вольная интерпретация Земли в исполнении нейросетки
Данная статья написана по мотивам моего музыкального научпоп альбома "Трактата о естественных науках"
Поговорим о зарождении и развитии нашей планеты Земля. Возраст нашей планеты около 4,5 миллиардов лет, и путь её становления был следующим:
0 Этап. Планеты как таковой нет. Есть Солнце вокруг которого скопилась протопланетная пыль и газ.
1 Этап. За счёт притяжения, протопланетная пыль склеивается во всё большие объекты. Этот процесс называется аккреция.
2 Этап. В результате аккреции формируются планетезимали. За счёт притяжения, планетезимали соединяются между собой в единый объект.
3. Этап. После слияния планетезималий появилось ядро Земли.
4. Этап. Вещества, из которых на тот момент состояла наша планета, распределяются по слоям (будто бы в центрифуге, только гигантской). Плотные вещества уходят ближе к ядру, лёгкие – ближе к поверхности. Так и появляются слои нашей планеты: ядро, мантия и кора. Параллельно по Земле постоянно прилетает астероидами и метеоритами, которые привносят на планету новые химические вещества.
5. Этап. Предположительно, Земля, по касательной траектории, столкнулась с планетой «Тейя». Из-за этого у нашей планеты изменился наклон оси и скорость вращения. Из обломков Тейи и Земли, немного позже сформируется Луна.
6 Этап. Происходит нормализация орбит к текущим значениям. Планета охлаждается. Снижается астероидная активность. Скоро на планете зародится жизнь. Очень важную роль в появлении жизни сыграла первичная атмосфера Земли и наличие воды.
- Вода на Земле накапливалась в результате астероидных бомбёжек (ведь, в составе астероидов содержится вода). Так же вода возникала в результате химических реакций на самой Земле. Ну и, предположительно, много воды в виде льда было на Тейе.
- Атмосфера Земли изначально состояла из водорода и гелия, коего в космосе полным-полно. Далее, атмосфера стала наполняться более сложными веществами, такими как аммиак, сера, углекислый газ, водяной пар и азот. Эти вещества уже поступали в атмосферу в результате процессов на самой Земле (например, извержения вулканов).
Вот так вот из протопланетной пыли, под действием притяжения и появилась наша планета.
«Что сегодня обломки, нам завтра материал».
Планета крутится, а там и до жизни недалеко.
P.S.
Всё это более подробно в моём альбоме (доступен на всех площадках). Несём научно-популярное искусство в массы!
Большой взрыв или не большой и не взрыв?
Вольная абстракция нейросети на тему теории Большого взрыва
Данная статья написана по мотивам моего музыкального научпоп альбома "Трактата о естественных науках"
Всё началось 13 миллиардов и 800 миллионов лет назад. Именно тогда и появилась наша вселенная. Вы наверняка слышали о Большом взрыве. Такое название носит теория, которая является общепринятой космологической моделью развития нашей вселенной. Это именно название теории, никакого буквального взрыва в космической пустоте не было.
А был сам факт появления времени. Это логично, ведь, чтобы чему-то начаться во времени, нужно что бы время вообще существовало. Но самого по себе времени не существует. Время должно соотносится с чем-то. Этим «чем-то» является пространство. Поэтому, появление времени может произойти лишь в рамках пространства.
Так мы получаем «пространство-время» которое неразрывно между собой связанно. Там, где время, там пространство, там, где пространство, там и время.
Есть мнение, что пространство-время могло возникать многократно, схлопываясь в некую сингулярность и снова возникая с самого начала времени. Это называют «Большим отскоком».
Вся наша вселенная это своеобразные уровни организации систем. Эти системы от меньшего к большему взаимодействуют друг с другом и их эффект не просто сумма отдельных компонентов, а всегда больший эффект. Это называется синергия. На каждом новом уровне что-то меняется усложняется и масштабируется. Такая «смена вселенских настроек» очень важный момент: что-то работает на супер-малых масштабах, но перестаёт работать в привычном нам макромире и наоборот.
Первый уровень
Первый такой уровень возникает по факту появления пространства-времени. Пространство состоит из своеобразных узлов – которые называются кванты пространства. Это, скажем так, неделимые «пиксели» нашей вселенной. По своей сути, кванты-пространства представляют собой кванты-гравитации.
Второй уровень
Переходим на второй уровень. На нём кванты пространства формируют элементарные частицы. Происходит это во многом благодаря флуктуации. Флуктуация – это случайные колебания квантов пространства. Это принципиально не устранимое явление. По сути, это хаос, некий рандом. В какой-то степени это бесконечность. Бесконечность возможностей взаимодействия квантов между собой, в конечном счете приводящая к факту взаимодействия. Так формируются кварки, нейтрино, глюоны и прочие супер-малые частицы, чья классификация весьма запутана.
Третий уровень
На третьем уровне происходит процесс бариогенезиса т.е. формирования материи и антиматерии, из образовавшихся ранее элементарных частиц.
Четвёртый уровень
На четвертом уровне формируются атомные ядра химических элементов. Этот процесс называется нуклиосинтез. Таким образом, во вселенной начало доминировать вещество и его комбинации. Появились первые атомы, которые перешли из состояние плазмы в газообразное состояние.
Пятый уровень
На пятом уровне доминирует гравитация. Проще говоря, материя притягивает друг друга и взаимодействует между собой. Так и формируется наш макромир. Взаимодействие вещества и гравитации привело к формированию планет, квазаров, звёзд, туманностей и галактик.
НЕ большой НЕ взрыв
Так и развивалась наша вселенная, переходя от уровня к уровню в течении многих миллиардов лет. Сейчас мы живём в эре вещества. Такова наша краткая история в изложении теории Большого взрыва. Мы и есть Большой dзрыв во всём его великолепии. Каждый из нас – великая флуктуация, перешедшая в уровень относительно стабильного макромира.
P.S.
Всё это более подробно в моём альбоме. Он доступен на всех музыкальных площадках. Несём научно-популярное искусство в массы!
Взорвавшаяся Тьма
Некто — крайне умные и глубоко эрудированные — утверждают: в безмолвной, вечной тьме космоса, где таинственные силы управляют хаосом и порядком, зародилась Сущность, настолько непостижимая, что само её существование вызывало всепоглощающий ужас. Если быть точным, темнота была не просто отсутствием света, а плотной, давящей пустотой, из которой вот-вот должно было разразиться Нечто. Это был мир до времени, до места, до материи... до всего.
На острие небытия, из глубин этой пустоты, началась страшная агония абсолютного атома, который содержал в себе Всё и Ничто одновременно. Это было начало Ничто, которое никто не мог постичь. Это было рождение совершенного ужаса. Абсолютная Сущность начала трепетать, вибрировать, наполняясь энергией, ещё более безумной, чем что-либо, что могло существовать. Тогда всё, что было скрыто в тьме, взорвалось в сверхновую реальность, испуская оглушительный свет, который должен был озарить бесконечность новообразованной Вселенной.
Но этот свет не был дружелюбным. Он был холодным и безразличным, светом, который не приносил тепло, а лишь бесконечное, пугающее одиночество пространства и времени, которое растягивалось во все стороны. С каждой секундой, что Вселенная расширялась, она втягивала в свои глубины адские чистилища — миры и галактики, которые стали домом для неведомых и абсолютных форм жизни.
В одном из таких миров, затерянном в самом сердце неприступных лесов, где древесные исполины возвышались подобно древним стражам, шепчущим монгольские заклинания, укрылась небольшая хижина. Она стояла, окутанная непроглядной тьмой и мертвой тишиной, порой нарушаемой лишь пронзительными воплями ветра, звучащими как стоны не рожденных душ, прикованных к могучим стволам вековых деревьев. Эта лесная хижина служила спасительным убежищем старому священнику, профессору астрономии и мистику, одержимому мятежными тайнами Вселенной. Стены его убежища, обвитые плющом и мхом, словно отражали его отчаянье, а окна, застенчиво скрытые за ветвями, напоминали глаза дервиша, обреченно уставившиеся в мрачную пустоту неизведанного. Однажды, в тот редкий момент, когда солнечный луч коснулся мягкого мха, профессор словно вышел из транса. Он вдруг прозрел истину: Большой взрыв не только дал начало космосу, но и породил что-то куда более мрачное и свирепое. Решив во что бы то ни стало подтвердить свою гипотезу этой космической мистерии, он с командой таких же отважных ученых-отшельников покинули свои лачуги и отправились в самое сердце Ничто.
Но чем глубже они погружались в тайны Абсолютной Сущности, тем яснее становилось, что некоторые тайны Вселенной лучше оставить нераскрытыми. Иногда тьма, к которой мы обращаемся, отзывается…
Так могла начаться моя история, в которой границы между научным поиском и агонией абсолютного атома становятся всё тоньше, а тьма остервенело жаждет вернуть себе всё, что было украдено у неё в момент Большого взрыва.
Но начну я вот с чего. Вы когда-нибудь задумывались, почему мы уверены, что во всей Вселенной жизнь существует только на одной планете? Или что страшнее: агония абсолютного атома или человек с ядерным чемоданчиком? Как вы относитесь к мысли о том, что Вселенная до сих пор неумолимо расширяется?
Жизнь
17 июля 1894 года в Шарлеруа, Бельгия, в семье успешного промышленника Жюлиуса и его жены Маргариты Леметр (урождённой Ланнер) родился мальчик по имени Жорж. Он был одним из четырёх детей, о каждом из которых родители нежно заботились, активно поддерживая их интересы и увлечения, особенно в области наук. Эта поддержка сыграла решающую роль в формировании мировоззрения и выборе карьерного пути маленького Жоржа. Начав свое образование дома Жорж прошагал всю общеобразовательную школу талантливым и одарённым учеником, а затем так же легко поступил на курс гражданской инженерии в Католический университет Лувена.
Однако в июне 1914 года он был вынужден прервать своё образование из-за рокового убийства архидука Франца Фердинанда в Сараево, которое откатило кровожадное человечество сильно назад.
Война
С началом Первой мировой войны Леметр, вместе с многими сверстниками, осознавая всю безысходность разрастающегося мирового бедствия, твёрдо решил встать на защиту своей страны в эти мрачные времена. Он добровольцем вступил в бельгийскую армию и всю войну прослужил в артиллерийском подразделении, где его математические способности нашли признание и были весьма полезны для выполнения технических задач, включая расчёты траекторий снарядов. Участие в войне кардинально поменяло его характер и жизненные установки. После её окончания Леметр вернулся к образованию с твёрдым намерением посвятить себя науке.
И вновь жизнь
Леметр продолжил своё образование в Католическом университете Лувена, где изучал математику и физику, а затем теологию. В 1923 году был рукоположен в качестве священника. После чего отправился в Кембриджский университет для продолжения исследований под руководством сэра Артура Эддингтона — известного астронома и математика, который сыграл важную роль в развитии теории относительности Эйнштейна. Работа с Эддингтоном позволила Жоржу Леметру ещё глубже погрузиться в теоретическую физику и космологию.
Вернувшись в Бельгию, Леметр начал преподавать в Лёвенском университете, где продолжил работать над своими идеями в области космологии. Он стал одним из первых учёных, кто серьёзно рассмотрел возможности теории общей относительности Эйнштейна как инструмента для объяснения происхождения Вселенной. В 1927 году Леметр опубликовал работу, в которой утверждал, что Вселенная расширяется. Он предложил, что расширение можно проследить назад во времени к исходной точке — «первичному атому», из которого всё произошло.
В своей работе Леметр представил математические расчеты, основанные на уравнениях Эйнштейна, которые показывали, что Вселенная не статична, а расширяется. Это было радикальное предложение, поскольку доминирующая на тот момент модель Вселенной предполагала её статичность. Леметр также предсказал существование космического микроволнового фонового излучения — остаточного тепла от Большого взрыва, что было экспериментально подтверждено через сорок лет.
Встреча
В том же 1927 году Жорж Леметр встретился с Альбертом Эйнштейном, который изначально был скептически настроен к идее расширяющейся Вселенной, назвав её «математически правильной, но физически абсурдной». Однако позже, после дополнительных наблюдений и подтверждения теории ещё одного учёного, Эдвина Хаббла о расширении Вселенной, Эйнштейн признал правоту Леметра.
Наследие
Жорж Леметр умер 20 июня 1966 года в Лёвене, Бельгия. Он скончался после долгой болезни, оставив в наследие теорию расширяющейся Вселенной, гипотезу первичного атома, математические разработки, историю продвижения науки и веры и собственное влияние на теорию относительности Эйнштейна.
Его теория Большого взрыва стала основой для других ярких исследований.
Так, в 1929 году тот самый Хаббл опубликовал результаты своих наблюдений, которые показали, что галактики удаляются друг от друга со скоростью, пропорциональной их расстоянию от нас. Эти выводы легли в основу «закона Хаббла», который торжественно провозгласил: Вселенная расширяется! Что стало ключевым доказательством достоверности теории Большого взрыва, которую предложил Леметр.
Одним из последних подтверждений теории Большого взрыва стало открытие космического микроволнового фона. Представьте, что Вселенная началась с огромного взрыва. После этого взрыва осталось много тепла. По мере того как Вселенная расширялась и охлаждалась, это тепло распространилось повсюду. Это тепло и есть космический микроволновой фон, который можно увидеть в космосе в виде всеобъемлющего мягкого излучения.
Это излучение было случайно обнаружено в 1965 году двумя учёными, Арно Пензиасом и Робертом Вильсоном. Вначале они подумали, что это просто шум в радиотелескопе, но позже выяснилось, что наткнулись на одно из самых важных открытий в астрономии. Они нашли «фотографию младенчества» нашей Вселенной, подтверждающую, что Большой взрыв действительно был.
Привет, человеки и человекини!
Пусть в жизни каждого из вас произойдет свой собственный Большой взрыв — яркий, мощный и незабываемый, который наполнит ваш мир не только всеобъемлющим мягким теплом, но и смехом ваших детей, бесконечной любовью родителей и традиционной заботой о семье вашего рода — единственно значимом мире в этой непосильно огромной галактике.
Чем занимался абсолютный атом до Большого взрыва?
A) Шантажировал Тьму;
B) Тренировался держать в себе Всё и Ничто одновременно;
C) Репетировал своё грандиозное появление в тренажерном зале.
Конкурс для мемоделов: с вас мем — с нас приз
Конкурс мемов объявляется открытым!
Выкручивайте остроумие на максимум и придумайте надпись для стикера из шаблонов ниже. Лучшие идеи войдут в стикерпак, а их авторы получат полугодовую подписку на сервис «Пакет».
Кто сделал и отправил мемас на конкурс — молодец! Результаты конкурса мы объявим уже 3 мая, поделимся лучшими шутками по мнению жюри и ссылкой на стикерпак в телеграме. Полные правила конкурса.
А пока предлагаем посмотреть видео, из которых мы сделали шаблоны для мемов. В главной роли Валентин Выгодный и «Пакет» от Х5 — сервис для выгодных покупок в «Пятёрочке» и «Перекрёстке».
Реклама ООО «Корпоративный центр ИКС 5», ИНН: 7728632689