Сверхновая
Москва в ближайшем будущем сколлапсирует в черную дыраспору
Москва в ближайшем будущем сколлапсирует в черную дыраспору
Команда астрономов из Института науки и космосе, совместно с коллегой из Центра экзопланетных исследований Университета Сент-Эндрюс и представителем Европейской южной обсерватории, подтвердила существование одинокой черной дыры. В своей статье, опубликованной в журнале "Astrophysical Journal", группа описывает, как они изучили новые данные о объекте, который был замечен несколько лет назад, чтобы подтвердить его идентичность.
В 2022 году члены практически той же команды сообщили о открытии "темного объекта", движущегося по созвездию Стрельца. Они предположили, что это может быть одинокая черная дыра. Вскоре после этого вторая исследовательская группа оспорила этот результат, утверждая, что это скорее всего нейтронная звезда. Продолжая изучение объекта, первоначальная исследовательская команда нашла больше доказательств, подтверждающих их первоначальное утверждение о том, что это, вероятно, одинокая черная дыра.
До этого нового открытия все идентифицированные черные дыры имели компаньона — их обнаруживали благодаря воздействию на свет, испускаемый их спутником. Без такого компаньона увидеть черную дыру было бы крайне сложно. Объект, идентифицированный командой, был замечен только потому, что он прошел перед далекой не сопровождающей звездой, увеличивая ее свет и временно смещая ее положение на небе.
Исследовательская группа сделала свои первоначальные наблюдения, используя данные с телескопа "Хаббл" за годы с 2011 по 2017. На этот раз они проанализировали данные с "Хаббла" за 2021 и 2022 годы, а также информацию с космического зонда "Гайя". Они установили, что объект, находящийся под наблюдением, имеет массу примерно в семь раз больше солнечной, что указывает на то, что он не может быть нейтронной звездой, оставляя единственно возможным вариантом черную дыру.
Кроме того, в 2023 году вторая исследовательская группа пересмотрела свою оценку нейтронной звезды, согласившись с тем, что объект действительно является черной дырой. Они обнаружили, что масса объекта составляет около шести солнечных масс, однако высокая неопределенность в их измерениях все же сохраняет согласованность с более поздними результатами.
Теперь последнее исследование первоначальной исследовательской группы стало первым случаем, когда существование одинокой черной дыры было подтверждено. Они надеются найти больше примеров с помощью космического телескопа Нэнси Грейс Роман, который запланирован к запуску в 2027 году.
Темная материя — это одна из самых больших загадок космоса и в этом видео мы погружаемся в её таинственный мир. Может ли она быть старше самой Вселенной? Узнайте, как темная материя управляет движением звезд и галактик, оставаясь при этом невидимой для наших глаз. Узнайте также, как темный заряд влияет на поведение черных дыр и как это может изменить наше понимание темной материи. Исследования показывают, что она могла появиться еще до Большого взрыва и, возможно, будет существовать вечно, даже после гибели всех звезд. Откроем секреты, которые скрывает эта загадочная субстанция, и рассмотрим последние теории о её происхождении и природе.
«Это ставит под сомнение наши существующие представления о том, как возникают эти рентгеновские вспышки», — отметил член команды Джохин Чакраборти из Массачусетского технологического института.
У всех нас бывают трудные дни, но недавно обнаруженная чёрная дыра-монстр пережила настоящий кошмар.
Ранее неактивная сверхмассивная чёрная дыра, расположенная в центре галактики SDSS1335+0728 (SDSS J133459.53+072759.8, WISEA J133459.52+072800.0), находящейся в созвездии Дева на расстоянии 300 миллионов световых лет от Земли, была зафиксирована во время самого продолжительного и мощного рентгеновского выброса, когда-либо наблюдавшегося у подобного космического гиганта.
Эта активная фаза знаменует собой начало процесса, в ходе которого сверхмассивная чёрная дыра поглощает окружающую материю и извергает её в виде кратковременных вспышек, известных как квазипериодические извержения (QPE).
По мнению учёных, питание сверхмассивных чёрных дыр могло положить конец космической «тёмной эпохе» миллиарды лет назад. Чёрная дыра, которая оставалась неактивной на протяжении десятилетий, отвечает за область в центре своей галактики, именуемую астрономами активным галактическим ядром. Команда дала ей имя «Ански».
Пробуждение Ански было впервые зафиксировано в конце 2019 года, что привлекло внимание астрономов, наблюдавших за её проявлениями с помощью космического рентгеновского телескопа NASA Swift. К февралю прошлого года астрономы начали замечать, что чёрная дыра, питающая Ански, извергает вспышки с довольно регулярными интервалами. Это предоставило уникальную возможность наблюдать за процессом поглощения и извержения сверхмассивной чёрной дыры в реальном времени.
«Всплески рентгеновского излучения от Ански в десять раз продолжительнее и в десять раз ярче, чем при типичном QPE», — заявил Джохин Чакраборти. «Каждое из этих извержений высвобождает в сто раз больше энергии, чем мы наблюдали где-либо ещё. Извержения Ански также демонстрируют самую продолжительную из когда-либо зарегистрированных периодичностей — около 4,5 дней».
«Это ставит наши модели на грань возможного и вызывает сомнения в наших текущих представлениях о том, как возникают эти рентгеновские вспышки», — добавил Чакраборти.
Наблюдения QPE стали возможны благодаря космической миссии Европейского космического агентства (ЕКА) XMM-Newton, миссиям NICE и Chandra НАСА, а также архивным данным eROSITA.
Тем не менее, команда по-прежнему не может понять причину вспышек Ански. Ранее QPE связывали с поглощением сверхмассивными чёрными дырами звёзд, разрывом их на части и поглощением остатков. Однако в случае Ански такого разрушения звёзд, похоже, не происходит.
«Что касается QPE, то мы всё ещё находимся на этапе, когда у нас больше моделей, чем данных, и нам необходимо больше наблюдений, чтобы понять, что происходит», — отметил научный сотрудник ESA и астроном-рентгенолог Эрван Квинтин. «Мы полагали, что QPE — это результат захвата небольших небесных объектов гораздо более крупными и их падения по спирали на них».
Эти повторяющиеся всплески, вероятно, также связаны с гравитационными волнами, которые, возможно, сможет уловить будущая миссия ESA LISA (Лазерная интерферометрическая космическая антенна). Запуск этого совместного космического детектора гравитационных волн ESA и NASA запланирован на 2037 год. «Крайне важно провести эти рентгеновские наблюдения, которые дополнят данные о гравитационных волнах и помогут нам разобраться в загадочном поведении массивных чёрных дыр», — добавил Квинтин.
Уважаемые читатели!
Я хочу начать с искренней благодарности каждому из вас, кто регулярно читает мои посты о космосе и астрономии. Ваша поддержка и обратная связь — это не просто приятные слова, а важный стимул для продолжения работы над созданием качественного контента о космосе и астрономии!
Галактика, соседствующая с Млечным Путём, Большое Магелланово Облако (БМО), может скрывать чудовищную тайну. В этой карликовой галактике, спутнице нашей галактики, может быть своя сверхмассивная чёрная дыра. Свидетельства существования этого скрытого космического титана были получены благодаря сверхскоростным звёздам на краю Млечного Пути; эти «звёзды-беглецы», по-видимому, были выброшены из БМО до сих пор неоткрытой сверхмассивной чёрной дырой.
Команда, сделавшая это шокирующее открытие, пришла к своим выводам, изучив 21 сверхскоростную звезду, которая движется так быстро, что вскоре оторвётся от нашей галактики.
Проследив траекторию этих сверхскоростных звёзд с помощью спутника Gaia Европейского космического агентства, исследователи обнаружили, что около половины из них были ускорены собственной сверхмассивной чёрной дырой Млечного Пути, Стрельцом A* (Sgr A*). Другая половина, по мнению команды, вероятно, улетела на окраины Млечного Пути после того, как гравитационное столкновение со сверхмассивной чёрной дырой в центре БМО отделило эти звёзды от их двойных звёздных партнёров.
«Поразительно осознавать, что у нас есть ещё одна сверхмассивная чёрная дыра совсем рядом, с космической точки зрения», — сказал в заявлении руководитель группы Джесси Хан из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. «Чёрные дыры настолько незаметны, что эта всё это время находилась практически у нас под носом».
Что привело к появлению сверхскоростных звёзд в бегах?
Считается, что сверхскоростные звёзды образуются, когда двойная звёздная система приближается слишком близко к сверхмассивной чёрной дыре. В то время как одна из этих звёзд оказывается захваченной на тесной орбите вокруг чёрной дыры или даже, возможно, поглощается в результате мощного приливного разрушения, её партнёр выбрасывается со скоростью, превышающей превышающей многие миллионы километров в час!
Существовавшая ранее теория предполагала, что если в Малом Магеллановом Облаке есть сверхмассивная чёрная дыра, то она создаст скопление гиперскоростных звёзд на краю Млечного Пути в результате движения этой карликовой галактики-спутника вокруг нашей галактики. Исследователи предположили, что свойства гиперскоростных звёзд, наблюдаемых на краю Млечного Пути, не могут быть объяснены другими возможными механизмами ускорения, не связанными со сверхмассивной чёрной дырой, например, «толчком» от звезды-компаньона, переживающей взрыв сверхновой.
Помимо сбора доказательств, подтверждающих возможность существования сверхмассивной чёрной дыры в Малом Магеллановом Облаке, учёные смогли использовать скорости этих звёзд и их количество по сравнению со звёздами, ускоренными Sgr A*, чтобы определить массу чёрной дыры в Малом Магеллановом Облаке. В общей сложности команда определила, что масса чёрной дыры в LMC примерно в 600 000 раз превышает массу Солнца.
На самом деле это делает её довольно маленькой по сравнению со сверхмассивными чёрными дырами. Sgr A* в центре Млечного Пути имеет массу, в 4,3 миллиона раз превышающую массу Солнца, в то время как сверхмассивная чёрная дыра в галактике Мессье 87 (M87) имеет массу примерно в 5 миллиардов раз превышающую массу нашей звезды!
«Единственное объяснение, которое мы можем дать этим данным, — это существование гигантской чёрной дыры в соседней с нами галактике, — сказал член команды и исследователь Скотт Луччини. — Таким образом, в нашем космическом окружении не только сверхмассивная чёрная дыра Млечного Пути изгоняет звёзды из своей галактики».
Автор: Осипов Илья Александрович, лектор «Смоленского Планетария» имени Ю. А. Гагарина. (2022-2024)