Если формула Эйнштейна Е=mC² актуальна? То может накачка энергии в канале молнии рождает массу в минимальной точке, а далее спонтанная гравитация, конденсация вещества, создание сферы испарения (прохождение мыльного пузыря энергии через стекло и металлические провода в форме электроэнергии), а затем, после испарения энергии-массы взрыв?
Моделирование на суперкомпьютере помогает ученым лучше понять окружающую среду за пределами "тени" черной дыры, материал, находящийся непосредственно за ее горизонтом событий.
В 2019 году всему миру представили первые снимки черной дыры в центре галактики Мессье 87, которая находится в 55 миллионах световых лет от Земли. На этих снимках черная дыра выглядела как светящееся кольцо — «пончик». Сейчас учёные с помощью суперкомпьютеров пытаются лучше понять, что происходит вокруг черной дыры — в частности, с материей, которая находится сразу за её горизонтом событий.
Эндрю Чейл, молодой исследователь из Принстонского университета, входит в команду проекта Event Horizon Telescope (EHT). Этот проект объединяет телескопы по всему миру, чтобы создать гигантский виртуальный телескоп размером с Землю. Такой метод позволяет получить детальные изображения черной дыры M87, используя радиоволны и технику интерферометрии.
На снимках видно свет от горячих электронов, которые движутся по линиям магнитного поля вокруг черной дыры и излучают особый вид света — синхротронное излучение. Учёные хотят понять, какие частицы составляют эту плазму, как они взаимодействуют с магнитными полями и как именно черная дыра выбрасывает мощные струи частиц на тысячи световых лет.
Для этого Чейл и его команда используют суперкомпьютеры, чтобы смоделировать, как взаимодействуют частицы и поля в экстремальных условиях вокруг черной дыры. Они применяют сложные методы, которые учитывают электроны и протоны отдельно, а не как одну смесь. Это важно, потому что температура электронов и протонов влияет на яркость и другие свойства изображения.
Результаты показали, что электроны вокруг черной дыры M87 намного горячее, чем считалось раньше, хотя наблюдения говорят о том, что они могут быть холоднее протонов примерно в 100 раз. Это противоречие указывает на необходимость дальнейших исследований.
Чейл провёл серию симуляций на суперкомпьютерах Stampede2 и Stampede3 в Техасском центре передовых вычислений, используя законы общей теории относительности и магнитной гидродинамики. Эти симуляции учитывают сильное гравитационное притяжение черной дыры и поведение магнитных полей и плазмы вокруг неё.
Исследования показывают, что хотя общая форма и размер тени черной дыры остаются почти постоянными из года в год, детали изображения меняются из-за турбулентности и движения плазмы. Самое яркое пятно на кольце сдвигается, потому что частицы нагреваются и охлаждаются в хаотичном ритме.
Чейл отмечает, что черные дыры — очень сложные объекты, и только с помощью мощных суперкомпьютеров и продвинутого моделирования учёные могут понять, что там происходит. В будущем команда EHT планирует создать даже фильм, показывающий, как меняется черная дыра со временем, используя новые данные и модели.
По-моему, это самое захватывающее событие во Вселенной - звёздный захват чёрной дыры. Я вам расскажу об этом - и вы сразу удивитесь, что чёрная дыра - это не просто дыра в космосе.
Что происходит?
Представьте себе: огромная сверхмассивная чёрная дыра, массой в миллионы Солнц, "охотится" за ближайшей звездой - да, от этого может быть трепет. И это не фантастика — такие события происходят в космосе постоянно!
Как это выглядит?
Когда звезда подходит слишком близко к чёрной дыре, происходит нечто невероятное:
Приливные силы чёрной дыры разрывают звезду
Материя звезды поглощает чёрная дыра
Вся эта материя закручивается и превращается в аккреционный диск
Высвобождается огромное количество энергии
Происходит мощное излучение во всех диапазонах
Почему это важно?
Такие события помогают учёным:
Изучать природу чёрных дыр
Понимать процессы формирования галактик
Отслеживать эволюцию звёзд
Проверять теории гравитации
Интересный факт
Последнее подобное событие, зафиксированное учёными, получило название AT2020neh. При этом процессе аккреционный диск вокруг чёрной дыры светился настолько ярко, что его излучение можно было наблюдать даже с помощью любительских телескопов!
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
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...
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.
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.
