Наша черная дыра Стрелец А* (Sagittarius A*) — гораздо более обыкновенная, во Вселенной таких большинство.
На новом изображении черной дыры Стрелец А* видны сгустки энергии
Схема черной дыры Стрельца А: горизонт событий, сингулярность и аккреционный диск Однако нельзя увидеть саму черную дыру, потому что она совсем темная и только светящийся газ вокруг нее подсказывает ученым, что темная центральная область называемая тенью и окруженная яркой кольцеобразной структурой и есть черная дыра в Млечном Пути, которая находится в самом центре нашей галактики. Мы были ошеломлены тем, насколько хорошо размер кольца согласуется с предсказаниями Общей теории относительности Эйнштейна. Эти беспрецедентные наблюдения значительно улучшили наше понимание того, что происходит в самом центре нашей галактики, и предлагают новое понимание того, как эти гигантские черные дыры взаимодействуют со своим окружением — сообщил Джеффри Бауэр Ученые и астрофизики уже начали называть новую открытую черную дыру Стрельца A в центре нашей галактики — своеобразным космическим клеем. Эта черная дыра — клей, который удерживает галактику вместе. Это ключ к нашему пониманию того, как Млечный Путь сформировался и будет развиваться в будущем.
Однако данные, необходимые, чтобы построить это изображения, астрономы получили еще весной 2017 года. Два года ушло на калибровку данных, разработку моделей и новых методов построения изображений. Почему на то, чтобы показать его, ученым понадобилось еще три года? Чем отличаются сверхмассивные черные дыры в M87 и Млечном Пути? Сверхмассивная черная дыра, которую EHT продемонстрировал в 2019 году, — гигант, одна из самых массивных известных нам черных дыр. Ее масса в 6,5 миллиарда больше массы Солнца. Ее дом — гигантская эллиптическая галактика Дева А Мессье 87 в центре сверхскопления Девы, это в 55 миллионах световых лет от Земли. Черная дыра в М87 окружена аккреционным диском и испускает релятивистские джеты — струи заряженных частиц, двигающихся со скоростью, близкой к скорости света. Джеты в M87 хорошо видны во всем диапазоне электромагнитного спектра. Она намного ближе, на расстоянии 27 тысяч световых лет от нас, а ее масса на три порядка меньше, чем у черной дыры в М87 — около 4 миллионов масс Солнца. Но она к нам ближе всего. При этом результаты двух групп, полученные независимо на двух различных телескопах, сошлись с хорошей точностью. В 2020 году за эту работу была присуждена Нобелевская премия по физике подробнее читайте в нашем материале «И все-таки они существуют». Поскольку размер горизонта событий черной дыры прямо пропорционален ее массе, а угловой размер на небе обратно пропорционален расстоянию, изображения теней обеих черных дыр должны быть примерно одного размера. Во-первых, мы находимся в плоскости диска Млечного Пути и нам приходится смотреть в его центр через плотные облака газа и пыли, которые находятся на пути излучения. И поглощение, и искажение излучения приходится учитывать при построении финального изображения. Эти эффекты были теоретически предсказаны ранее, но для большинства других активных ядер галактик они малы, и на практике их почти никогда не учитывают. Поэтому в коллаборации EHT пришлось разрабатывать методы учета таких искажений, чтобы в итоге получить четкие изображения. Если представить, что вы снимаете черную дыру в М87 обычным фотоаппаратом, то это означало бы, что вы можете держать затвор открытым восемь-девять часов. Поэтому получилось так, что радиоастрономы получили множество кусочков мозаики, но все они относились к разным картинкам, потому что пока они получали эти фрагменты, изображение менялось. Чтобы собрать из них единое изображение потребовалось пять лет. Они нашли четыре кластера моделей, четыре типа изображений, которые согласовывались лучше всего», — говорит Ковалев.
Но она к нам ближе всего. При этом результаты двух групп, полученные независимо на двух различных телескопах, сошлись с хорошей точностью. В 2020 году за эту работу была присуждена Нобелевская премия по физике подробнее читайте в нашем материале «И все-таки они существуют». Поскольку размер горизонта событий черной дыры прямо пропорционален ее массе, а угловой размер на небе обратно пропорционален расстоянию, изображения теней обеих черных дыр должны быть примерно одного размера. Во-первых, мы находимся в плоскости диска Млечного Пути и нам приходится смотреть в его центр через плотные облака газа и пыли, которые находятся на пути излучения. И поглощение, и искажение излучения приходится учитывать при построении финального изображения. Эти эффекты были теоретически предсказаны ранее, но для большинства других активных ядер галактик они малы, и на практике их почти никогда не учитывают. Поэтому в коллаборации EHT пришлось разрабатывать методы учета таких искажений, чтобы в итоге получить четкие изображения. Если представить, что вы снимаете черную дыру в М87 обычным фотоаппаратом, то это означало бы, что вы можете держать затвор открытым восемь-девять часов. Поэтому получилось так, что радиоастрономы получили множество кусочков мозаики, но все они относились к разным картинкам, потому что пока они получали эти фрагменты, изображение менялось. Чтобы собрать из них единое изображение потребовалось пять лет. Они нашли четыре кластера моделей, четыре типа изображений, которые согласовывались лучше всего», — говорит Ковалев. Из этих четырех кластеров было построено финальное изображение. Ученые могли бы получать качественные изображения каждые 10 минут и за одну наблюдательную сессию сделать целый фильм о том, как живет и меняется черная дыра. Но в EHT в 2017 году было всего восемь телескопов, и для построения качественного изображения пришлось использовать вращение Земли. Благодаря ему проекция базы каждой пары телескопов меняется со временем, поэтому количество измеренных за одно наблюдение различных угловых масштабов достаточно для простого построения изображения при условии, что это изображение не меняется. В будущих наблюдениях, увеличив число телескопов в составе EHT, можно будет действительно сделать видео поведения вещества вокруг черной дыры. Это позволит не только уточнить параметры самой черной дыры, но и лучше понять физику аккрецирующей плазмы. В чем сюрприз Как и в случае M87, изображение центра нашей Галактики выглядит как яркое кольцо с темной зоной в середине. Сами черные дыры не излучают, но вещество, которое падает на них, разогревается и ярко светится. При этом гравитация черной дыры, как линза, фокусирует излучение окружающего газа, только не за счет разницы в показателях преломления, а за счет гравитационного искривления траекторий фотонов. Кроме того, мы видим фотоны, которые черная дыра не захватила, но на направление движения которых она повлияла — в большей или меньшей степени.
Непредсказуема и хаотична. Почему черная дыра Стрелец А вспыхивает нерегулярно?
В центре ядра Млечного Пути находится черная дыра «Стрелец А», о чьем существовании астрономы узнали в начале 1990-х годов по тому, как ее притяжение влияет на орбиты соседних с ней объектов. Снимок тени сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, скрывающейся в центре Млечного Пути. Самые четкие изображения области вокруг сверхмассивной черной дыры Стрелец А* в центре Млечного Пути получили астрономы. Астрономы представили первое изображение сверхмассивной черной дыры Стрелец A*, расположенной в центре нашей галактики Млечный Путь, указано на сайте проекта Телескопа горизонта событий (Event Horizon Telescope, EHT). Большую часть времени черная дыра ведет себя сдержанно, проявляя минимальные колебания в яркости.
Получено изображение черной дыры в центре нашей Галактики
Так, 11 апреля этого года рентгеновская обсерватория NASA «Чандра» зафиксировала мощную вспышку рентгеновского излучения, происхождение которой на сегодняшний день неизвестно. Одной из причин может оказаться взаимодействие между материалом аккреционного диска черной дыры и магнитным полем, окружающим этот небесный объект. Под аккреционным диском ученые понимают большую массу притянутого вещества, которое разогревается до огромных температур. Этот «пузырь» пронизан вертикальными магнитными полями и движется вокруг черной дыры по экваториальной орбите.
На полученном снимке, вероятно, запечатлен сгусток газа, который невероятно быстро обращается вокруг черной дыры — «пузырь» совершает полный оборот всего за 70 минут. Плазменный шар вокруг черной дыры моя появиться в результате рентгеновских вспышек, причины которых на данный момент неизвестны А вы знали, что в прошлом году астрономы отметили на карте 25 000 черных дыр? Все подробности здесь , не пропустите!
Ситуация должна проясниться в самом ближайшем будущем, когда команда EHT получит полное представление о природе этого удивительного объекта. Так что ждем с нетерпением.
Астрономы наблюдают темную центральную область называемую тенью , окруженную яркой кольцеобразной структурой. Изображение сформировано световыми лучами, искривленными мощной гравитацией черной дыры, масса которой в четыре миллиона раз превышает массу нашего Солнца. Так как эта черная дыра находится от Земли на расстоянии около 27 000 световых лет, ее видимые размеры на небе примерно такие как если бы на поверхность Луны поместили пончик. Чтобы получить это изображение, группа создала сверхмощную антенную решетку: восемь крупнейших радиообсерваторий со всей планеты, объединившись, создали единый гигантский виртуальный телескоп размером с земной шар. Данные накапливались на протяжении многих часов подряд, подобно тому, как это происходит во время длинных экспозиций с фотокамерой. Две черных дыры выглядят очень схожими, хотя объект в нашей галактике более, чем в тысячу раз меньше.
Это позволяет предположить, что сильные магнитные поля могут быть общими для всех черных дыр. Когда земляне полетят к соседним светилам и сколько времени займет путешествие Ранее, 17 января, космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил самую древнюю черную дыру. Отмечалось, что она возникла более 13 млрд лет назад.
В частности, они могут подавлять процессы звездообразования и разрушать целые звёздные скопления. В то же время при некоторых обстоятельствах чёрные дыры могут выступать и в качестве «творцов». Астрономам известны случаи, когда воздействие чёрных дыр, наоборот, способствовало формированию новых звёзд. Все эти процессы играют огромную роль в эволюции галактик, что, в свою очередь, не может не сказаться на перспективах зарождения в них жизни. Между чёрными дырами звёздных масс и сверхмассивными чёрными дырами — пропасть. И здесь кроется одна из главных тайн современной астрофизики. Теории предполагают существование и чёрных дыр средней массы. У астрономов уже есть несколько кандидатур на роль таких объектов — но даже если они и подтвердятся, имеющиеся данные говорят о том, что таких чёрных дыр всё равно значительно меньше, чем их мелких и крупных собратьев. Причина такой диспропорции остаётся загадкой. А что будет, если прыгнуть в чёрную дыру? Падение звезды в чёрную дыру в представлении художника Никакой разговор о чёрных дырах не обходится без споров о том, что произойдёт с героическим исследователем, который захочет в неё нырнуть оставим за скобками вопрос «зачем? Так можно ли пройти через горизонт событий, как в «Интерстелларе», и при этом не превратиться в спагетти? Ответ зависит от массы чёрной дыры. Нырнуть внутрь чёрной дыры звёздной массы не получится — в силу её небольших размеров приливные силы разорвут корабль с незадачливым учёным ещё на подходе. Но с ростом массы шансы на благополучный исход увеличиваются разумеется, дальнейшая судьба исследователя всё равно будет весьма печальна. Радиус крупнейших чёрных дыр во Вселенной сопоставим с радиусом Солнечной системы. Приливные силы у границы горизонта событий таких дыр относительно невелики, что даёт теоретическую возможность преодолеть его в виде единого целого. Но мы бы всё равно не рекомендовали так делать, если вы не Мэттью Макконахи. Чёрные дыры поглощают всё, что пересекает их горизонт событий. Их гравитация настолько мощна, что за её пределы не может выбраться даже свет. Поэтому сингулярность в прямом смысле невозможно увидеть. И что в таком случае запечатлено на недавнем снимке? Чёрная дыра с аккреционным диском и джетом в представлении художника Да, сами по себе чёрные дыры ничего не излучают в теории они могут испускать излучение Хокинга, но оставим такие подробности для другого раза. Но дело в том, что поглощение вещества не происходит мгновенно. Захваченная материя движется по орбите вокруг чёрной дыры, образуя аккреционный диск. Частицы вещества в этом диске постоянно сталкиваются друг с другом, что ведёт к его сильному разогреву, который, в свою очередь, приводит к образованию излучения в различных диапазонах электромагнитного спектра — и это излучение выдаёт присутствие чёрной дыры. Более того, в некоторых случаях часть вещества из аккреционного диска может выбрасываться наружу в виде джетов полярных струй.
Черную дыру Стрелец А* сфотографируют
астрофизики представили первое изображение чёрной дыры в центре Млечного Пути — сверхмассивного объекта в созвездии Стрельца с обозначением Sgr A*. Снимок тени сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, скрывающейся в центре Млечного Пути. Благодаря телескопу Event Horizon удалось сделать первый снимок сверхмассивной черной дыры Стрелец А* в центре нашей галактики.
Астрономы сделали сенсационное открытие о нашей галактике
| Астрономы сделали сенсационное открытие о нашей галактике | В окрестностях черной дыры Стрелец А* обнаружили внегалактическую звезду S0-6. |
| Первый в истории снимок черной дыры // Новости НТВ | Стрелец А *. Вот что мы пока знаем об этом массивном дремлющем космическом титане. |
Первое фото черной дыры в центре нашей галактики: когда его сделали на самом деле
Сверхмассивная чёрная дыра в центре Млечного пути может проснуться, чтобы поглотить всю окружающую материю. Астрономы представили первое изображение сверхмассивной черной дыры Стрелец A*, расположенной в центре нашей галактики Млечный Путь, указано на сайте проекта Телескопа горизонта событий (Event Horizon Telescope, EHT). При просмотре этой серии я все больше и больше напрягался: «черная дыра» Стрелец А в центре нашей галактики Млечный путь, массой приблизительно в 4 миллиона больше нашего Солнца, способна поглотить любой оказавшийся поблизости объект, будь то астероид, планета. Из-за того что Стрелец A* гораздо меньше чёрной дыры, находящейся в центре M87, о её существовании знали лишь теоретически — она слишком тусклая для наблюдения. На самом деле новая черная дыра имеет название “Sagittarius A” и обязана маркировкой по ее обнаружению в направлении созвездия Стрельца.
В центре нашей Галактики произошла странная вспышка
Новый вид фиксирует свет, искривленный мощной гравитацией черной дыры, которая в четыре миллиона раз массивнее нашего Солнца. На основе опубликованного астрономами снимка мы сделали 3D-визуализацию видео ниже.
И упорядочено оно самой чёрной дырой. Это картина того, как работает её магнитное поле.
Ранее такую же картину получили на основе наблюдений за чёрной дырой в центре гораздо более крупной галактики, чем наша, — галактики М87. Кстати, именно её снимок стал первой в истории науки фотографией чёрной дыры. Даже в орбиту Плутона он бы не уместился. И упакованы в него не миллионы, а миллиарды солнц.
Сравнение размеров сверхмассивных чёрных дыр в центрах галактик М87 слева и Млечный Путь справа.
То есть, на изображении достаточно отчётливо видна структура магнитных полей. Они вокруг края чёрной дыры представлены в виде спирали. Таким образом, учёные смогут более отчётливо определить процессы, которые происходят в процессе поглощения чёрными дырами иных небесных тел. Чёрная дыра в поляризованном свете.
Первое фото черной дыры в центре нашей галактики: когда его сделали на самом деле
Фото: eventhorizontelescope. Об этом сообщается на сайте проекта. Теперь же изображение доказывает, что сверхмассивное тело в центре Млечного Пути — действительно чёрная дыра.
Поэтому получилось так, что радиоастрономы получили множество кусочков мозаики, но все они относились к разным картинкам, потому что пока они получали эти фрагменты, изображение менялось.
Чтобы собрать из них единое изображение потребовалось пять лет. Они нашли четыре кластера моделей, четыре типа изображений, которые согласовывались лучше всего», — говорит Ковалев. Из этих четырех кластеров было построено финальное изображение.
Ученые могли бы получать качественные изображения каждые 10 минут и за одну наблюдательную сессию сделать целый фильм о том, как живет и меняется черная дыра. Но в EHT в 2017 году было всего восемь телескопов, и для построения качественного изображения пришлось использовать вращение Земли. Благодаря ему проекция базы каждой пары телескопов меняется со временем, поэтому количество измеренных за одно наблюдение различных угловых масштабов достаточно для простого построения изображения при условии, что это изображение не меняется.
В будущих наблюдениях, увеличив число телескопов в составе EHT, можно будет действительно сделать видео поведения вещества вокруг черной дыры. Это позволит не только уточнить параметры самой черной дыры, но и лучше понять физику аккрецирующей плазмы. В чем сюрприз Как и в случае M87, изображение центра нашей Галактики выглядит как яркое кольцо с темной зоной в середине.
Сами черные дыры не излучают, но вещество, которое падает на них, разогревается и ярко светится. При этом гравитация черной дыры, как линза, фокусирует излучение окружающего газа, только не за счет разницы в показателях преломления, а за счет гравитационного искривления траекторий фотонов. Кроме того, мы видим фотоны, которые черная дыра не захватила, но на направление движения которых она повлияла — в большей или меньшей степени.
Там есть фотоны, которые сделали оборот, два оборота вокруг черной дыры». Фотоны, которые обернулись один или два раза вокруг черной дыры, выглядят для нас как тонкое светящееся фотонное кольцо. Его предсказывал Давид Гильберт еще в 1916 году, сразу после опубликования Общей теории относительности Эйнштейна.
И все это размыто неидеальным угловым разрешением телескопа», — говорит Ковалев. А вот темное пятно в центре — это как то, что мы не видим. Все фотоны из этой области так и не смогли избежать свидания с чёрной дырой и провалились под горизонт событий.
Аккреционный диск, газопылевой тор и прочие обитатели центра галактики У вещества, которое пытается упасть в черную дыру, как правило, есть угловой момент, иначе говоря, вектор его скорости имеет какую-то компоненту, которая отклоняется от направления на центр черной дыры. Поэтому вещество не может сразу свалиться под горизонт событий, а должно каким-то образом этот угловой момент сначала уменьшить. Это можно эффективно сделать за счет трения и излучения в более-менее тонком диске.
Трансляцию можно посмотреть на сайте ESO или на Youtube. Проект EHT начался в апреле 2017 года — восемь обсерваторий в разных уголках Земли работают как один телескоп на длине волны 1,3 миллиметра. В апреле 2019 года ученые сообщили о первом полученном изображении тени черной дыры — это была сверхмассивная черная дыра в центре активной гигантской эллиптической галактики M87 Messier 87, Мессье 87, еще ее называют Дева A.
Трансляцию можно посмотреть на сайте ESO или на Youtube. Проект EHT начался в апреле 2017 года — восемь обсерваторий в разных уголках Земли работают как один телескоп на длине волны 1,3 миллиметра. В апреле 2019 года ученые сообщили о первом полученном изображении тени черной дыры — это была сверхмассивная черная дыра в центре активной гигантской эллиптической галактики M87 Messier 87, Мессье 87, еще ее называют Дева A.
Фото чёрной дыры в центре галактики: как оно сделано и почему важно
Научный мир облетела долгожданная новость — получено первое изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. MNRAS: скорость вращения черной дыры Стрелец А приблизилась к скорости света. Исследователи подтвердили, что черная дыра вращается, что вызывает так называемый эффект Лензе-Тирринга. Новый снимок позволил обнаружить сильные и организованные магнитные поля, спирально распространяющиеся от края сверхмассивной черной дыры Стрелец А*. Стрелец A, сверхмассивная черная дыра в центре галактики Млечный Путь, гораздо менее яркая, чем другие черные дыры в центрах галактик, которые мы можем наблюдать, что означает. Благодаря телескопу Event Horizon удалось сделать первый снимок сверхмассивной черной дыры Стрелец А* в центре нашей галактики.
Первое фото черной дыры в центре нашей галактики: когда его сделали на самом деле
| Черная дыра в центре нашей галактики стала испускать странные вспышки. Опасно ли это? | астрофизики представили первое изображение чёрной дыры в центре Млечного Пути — сверхмассивного объекта в созвездии Стрельца с обозначением Sgr A*. |
| Обсерватория НАСА сделала свежие снимки сверхмассивной черной дыры | Снимок тени сверхмассивной чёрной дыры Стрелец А в центре галактики Млечный путь. |
| Мощные магнитные поля выявлены у черной дыры в центре Млечного Пути | Представить себе черную дыру крайне сложно, а до 1978 года эта идея и вовсе казалась научному сообществу бессмысленной. |