Джеймсу Уэббу удалось обнаружить много черных дыр с низкой массой на краю Вселенной!
Сверхглубокое поле зрения JWST, показывающее галактики и гравитационные линзы на небольшом участке неба.
Учёные давно спорят о том, какую роль играли чёрные дыры в формировании ранней Вселенной. Раньше у нас было мало информации о чёрных дырах, которые существовали очень давно, когда Вселенная была молодой, поэтому было сложно понять, насколько они важны.
Недавнее исследование под руководством Софии Джерис из Кембриджского университета помогло пролить свет на эту загадку. Учёные использовали данные космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), который уже несколько лет собирает информацию о далёких объектах во Вселенной. В частности, они изучили спектры — особые «подписи» света — от множества далёких галактик, чтобы понять, есть ли в них чёрные дыры.
В исследовании использовались данные из программы JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES), которая собрала тысячи спектров от объектов, расположенных очень далеко, то есть мы видим их такими, какими они были в далёком прошлом. Из примерно 4000 спектров были выбраны 600 галактик, очень удалённых от нас. При этом из анализа исключили яркие галактики с уже известными активными чёрными дырами, чтобы не пропустить слабые и менее заметные.
Учёные объединили спектры этих галактик, чтобы усилить слабые сигналы, которые могли указывать на присутствие менее активных чёрных дыр. Они искали особый свет, называемый широким Hα — он появляется, когда чёрная дыра активно поглощает вещество. Хотя такой свет может появляться и по другим причинам, учёные исключили эти варианты и подтвердили, что в центре многих галактик действительно есть слабые активные чёрные дыры.
Что важно, эти чёрные дыры оказались гораздо меньше, чем те, которые обычно находят в ранней Вселенной — их масса примерно в миллион раз больше массы нашего Солнца, что для чёрных дыр относительно мало. Они также были гораздо менее активными.
Это открытие помогло решить загадку: раньше казалось, что чёрные дыры в ранних галактиках слишком большие для своих хозяев. Теперь понятно, что существует много маленьких чёрных дыр, которые лучше соответствуют размерам своих галактик. Возможно, во многих случаях галактики сформировались раньше, чем их чёрные дыры.
В целом, эти исследования показывают, что чёрные дыры разного размера сыграли важную роль в развитии Вселенной. Телескоп Джеймса Уэбба помогает учёным лучше понять, как формировались первые галактики и чёрные дыры. Это только начало — впереди ещё много открытий, которые помогут нам глубже узнать историю нашей Вселенной.
Публикация взята с сайта: https://arxiv.org/abs/2506.22147
Ответ на пост «Ближайшие к Земле черные дыры: насколько они опасны?»1
Без рейтинга. Вот бы написать фантастику, начало примерно наши дни, ученные находят окаменелость которая оказывается на проверку (сверхпрочным кристаллическим носителем информации), но расшифровать информацию получается только при помощи квантовых компьютеров. Далее проходит время, недалёкое относительно будущее, где человечество само формирует черную дыру, которая образовалась ввиду неудачного эксперимента по искривлению пространства-времени, на основе данных полученных в результате расшифровки носителя. Черная дыра формируется где-то в районе границы Солнечной системы, и дыра начинает медленно пожирать планеты, а правительства чтобы отвлечь людей устроили 3мв. Далее постепенно начала утекать атмосфера Земли, попытка верхушки создать корабль чтобы улизнуть через червоточину на потенциальную планету частично раскрывается главным героем, который освещает эту информацию. Правительство пытается его убить, но через перипетии и завязку сюжета герой инсценирует свою смерть через клона, куда он временно перенес сознание, его жена возвращает сознание в оригинальное тело. Далее формируется движение сопротивления, повстанцы захватывают один из кораблей правительства , в самом правительстве начинаются склоки за последние места. Повстанцы из разных наций, религий и социальных групп успевают улететь на корабле, правительственному не хватает нано секунды, в результате нет времени на второй импульс прыжок ввиду перезарядки и черная дыра поглощает землю и правительство. Далее рассказывается, как в правительственном корабле, летящем к центру чёрной дыры начинается истерика и разлад. Кто-то стреляется, кто то нанюхивается (цензура) кто-то кого-то ебёт как в последний раз (почему как). Показывается как начинается разрушаться корабль внутри все погибают в искревлении пространства и корабля и тел. Показывается вторая часть, где повстанцы припланетяются на обитаемую далёкую планету через червоточину, удивительно напоминающей ранюю Землю времён динозавров...
Ближайшие к Земле черные дыры: насколько они опасны?1
Черные дыры - парадоксальные объекты. Ученые спорят об их строении, о том, что находится за горизонтом событий. Черные дыры пока еще являются таинственными малоизученными космическими объектами. Но одно ясно точно: они опасны для всего, что находится рядом.
Какая черная дыра находится ближе всего к Земле, насколько она опасна для нас и нашей планеты? Разберемся?
Для начала немного информации о том, что из себя представляют черные дыры.
Чёрная дыра — это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что ничто, даже свет, не может её покинуть.
Как образуются чёрные дыры?
Они возникают в результате:
Гравитационного коллапса массивных звёзд (в 20+ раз тяжелее Солнца) — после взрыва сверхновой.
Слияния нейтронных звёзд или других чёрных дыр.
Гипотетически — в ранней Вселенной (первичные чёрные дыры).
Строение чёрной дыры.
Горизонт событий — граница, после пересечения которой невозможно вернуться.
Сингулярность — точка в центре, где плотность и кривизна пространства бесконечны (теория Эйнштейна).
Эргосфера (у вращающихся чёрных дыр) — область, где пространство «увлекается» вращением дыры.
Виды чёрных дыр
Звёздные (несколько масс Солнца).
Сверхмассивные (миллионы/миллиарды солнечных масс) — в центрах галактик, включая Млечный Путь (Стрелец A*).
Промежуточные (пока мало доказательств).
Как их обнаруживают?
По гравитационному влиянию на звёзды и газ.
По излучению аккреционного диска (разогретая материя перед падением).
По гравитационным волнам (слияния дыр, LIGO/Virgo).
Парадоксы и загадки.
Информационный парадокс (исчезает ли информация в чёрной дыре?).
Излучение Хокинга (квантовый эффект: чёрные дыры могут «испаряться»).
Природа сингулярности (несовместимость квантовой механики и ОТО).
Это если кратко о том, что на настоящий момент известно о черных дырах.
Теперь посмотрим, какие черные дыры расположены ближе всего к Земле.
Ближайшие к Земле известные чёрные дыры находятся на расстоянии в несколько тысяч световых лет. Вот самые известные из них:
1. Gaia BH1 (Monoceros) – ~1560 световых лет
Тип: Чёрная дыра звёздной массы (~10 масс Солнца).
Обнаружена: В 2022 году по данным телескопа Gaia.
Особенность: Входит в двойную систему со звездой, похожей на Солнце.
2. Gaia BH2 (Centaurus) – ~3800 световых лет
Тип: Чёрная дыра (~9 масс Солнца).
Обнаружена: В 2023 году, также телескопом Gaia.
Особенность: Орбитальный период системы – ~1277 дней.
3. HR 6819 (Telescopium) – ~1120 световых лет (спорный объект)
Тип: Возможно, тройная система с чёрной дырой (~4 массы Солнца).
Статус: Некоторые исследования предполагают, что это просто двойная система без чёрной дыры.
4. V616 Единорога (A0620-00) – ~3000 световых лет
Тип: Чёрная дыра (~6–10 масс Солнца).
Особенность: Одна из первых обнаруженных чёрных дыр (1975).
5. Лебедь X-1 (Cygnus X-1) – ~6100 световых лет
Тип: Чёрная дыра (~21 масса Солнца).
Особенность: Первый кандидат в чёрные дыры (1964), активно поглощает вещество.
Сверхмассивная чёрная дыра в центре Млечного Пути – Стрелец A*
Расстояние: ~26 000 световых лет.
Масса: ~4 млн масс Солнца.
Обнаружение: По движению звёзд вокруг неё (Нобелевская премия 2020).
Опасны ли эти чёрные дыры для Земли?
Ближайшие известные чёрные дыры абсолютно не опасны для Земли, и вот почему:
1. Они слишком далеко
Ближайшая подтверждённая чёрная дыра (Gaia BH1) находится в 1560 световых годах от нас. Для сравнения:
До ближайшей звезды (Проксима Центавра) – 4,24 световых года.
До центра Млечного Пути (Стрелец A*) – 26 000 световых лет.
Даже если чёрная дыра движется, её скорость не превышает 100 км/с, так что за миллионы лет она не преодолеет и малой части этого расстояния.
2. Их гравитация слаба на таком расстоянии
Чёрные дыры не «засасывают» материю на расстоянии – их притяжение подчиняется тем же законам, что и у обычных звёзд.
Gaia BH1 (10 масс Солнца) на расстоянии 1560 световых лет влияет на Солнечную систему слабее, чем ближайшие звёзды.
Даже если заменить Солнце на чёрную дыру той же массы, орбиты планет не изменятся (действует только её масса, а не «прожорливость», масса же останется прежней).
3. Нет механизма для сближения
Чёрные дыры не появляются внезапно – их движение можно рассчитать за тысячи лет.
В нашей галактике нет объектов, которые могли бы «вытолкнуть» чёрную дыру в сторону Солнечной системы.
4. Если бы одна приблизилась…
Гипотетически, для угрозы нужно:
Расстояние менее 1 светового года – чтобы гравитация повлияла на облако Оорта.
Прямое попадание в Солнечную систему – вероятность ничтожна (галактика огромна, а чёрных дыр мало).
Чёрные дыры – одни из самых безопасных космических объектов, потому что они далеко, они предсказуемы и их мало. Реальную опасность представляют астероиды, вспышки сверхновых или гамма-всплески – но и они крайне маловероятны.
Будущие открытия: Телескопы Gaia и LSST могут найти ещё более близкие чёрные дыры в ближайшие годы.
Квантовое торможение черные дыры и гравитационные волны
Погрузитесь в новаторское исследование «Квантовое торможение: чёрные дыры и гравитационные волны», изучая интригующее взаимодействие первичных чёрных дыр (ПЧД) и их квантовых эффектов. В этом видео рассматривается влияние эффектов памяти на испарение ПЧД и то, как эти явления бросают вызов традиционной механике Хокинга, потенциально проливая свет на тайны тёмной материи. Мы рассмотрим теоретические основы, методы моделирования и генерацию стохастического гравитационно-волнового фона (СГВ). Присоединяйтесь к нам, чтобы обсудить, как будущие высокочастотные детекторы, такие как DECIGO/BBO, могут обнаружить квантовые поправки и пролить свет на космические аномалии, наблюдаемые NANOGrav.
04.07.2012 - Открытие бозона Хиггса [вехи_истории]
⚛ Бозон Хиггса — это краеугольный камень Стандартной модели физики, теория, которая описывает фундаментальные строительные блоки Вселенной и силы, действующие между ними (кроме гравитации).
🔬 Что такое бозон Хиггса?
Это квант части так называемого поля Хиггса, которое пронизывает всё пространство. Согласно теории, частицы приобретают массу именно благодаря взаимодействию с этим полем. Без бозона Хиггса элементарные частицы были бы безмассовыми, а значит, не было бы атомов, звёзд, планет и самой жизни.
🚀 Почему это так важно?
До 2012 года существование поля Хиггса и самого бозона было только гипотезой. Открытие частицы стало последним недостающим звеном Стандартной модели, подтвердив, что наше понимание микромира корректно… хотя и не полное. Это открыло путь к поиску новой физики за пределами Стандартной модели — например, тёмной материи, теории струн(привет, ТБВ) или объяснению, почему гравитация столь слаба по сравнению с другими силами.
🏗 Как это нашли?
Чтобы «поймать» бозон Хиггса, физики в ЦЕРНе построили Большой адронный коллайдер (БАК) — самый мощный ускоритель частиц в мире. Он разгоняет протоны до околосветовой скорости и сталкивает их лоб в лоб. В миллиардах столкновений, в короткие доли секунды, рождаются экзотические частицы, включая бозон Хиггса.
❓ Интересно узнать об этом поподробнее?)
Чёрные дыры чёрные?
Кто из профессуры может поправит? Давление там охренительное, всё вещество идёт в термоядерные реакции. И эта плазма белая. То есть эти шарики охренеть как светятся, но из-за массы своей не выпускают излучение и поэтому мы их не видим.
Вопрос в том, идёт там термояд?
Астрономы изучают новый способ обнаружения первичных черных дыр!
Ученые предложили новый способ обнаружения первичных черных дыр — древних черных дыр, которые могли стать частью темной материи, составляющей большую часть Вселенной. Этот метод основан на излучении Хокинга — особом излучении, которое черные дыры испускают в зависимости от своей массы: чем меньше черная дыра, тем сильнее излучение.
Ранее ученые искали следы таких черных дыр в космическом фоновом излучении, но теперь предлагают ловить их, когда они проходят через нашу Солнечную систему. При этом внимание уделяется позитронам — частицам, которые легче всего обнаружить с помощью Альфа-магнитного спектрометра на Международной космической станции.
Модели показывают, что примерно раз в год такая черная дыра может проходить рядом с Землей, создавая заметные всплески позитронного излучения. Это позволит проводить прямые измерения и лучше понять, могут ли эти черные дыры составлять темную материю.
Кроме позитронов, ученые планируют искать и гамма-лучи, связанные с излучением Хокинга, что поможет охватить широкий диапазон масс — от небольших астероидов до крупных тел вроде Цереры.
Этот подход меняет стратегию поиска темной материи с пассивного наблюдения на активный поиск отдельных объектов рядом с нами. Если он сработает, мы сможем не только подтвердить существование первичных черных дыр, но и узнать больше об их количестве и массе — ключ к разгадке тайны темной материи во Вселенной.