ВходСверхмассивные чёрные дыры. Как выглядит черная дыра? Новое удивительное изображение Изображение черной дыры
Черные дыры – пожалуй, самые таинственные и загадочные астрономические объекты в нашей Вселенной, с момента своего открытия привлекают внимание ученых мужей и будоражат фантазию писателей-фантастов. Что же такое черные дыры и что они из себя представляют? Черные дыры – это погаснувшие звезды, в силу своих физических особенностей, обладающие настолько высокой плотностью и настолько мощной гравитацией, что даже свету не удается вырваться за их пределы.
История открытия черных дыр
Впервые теоретическое существование черных дыр, еще задолго до их фактического открытия предположил некто Д. Мичел (английский священник из графства Йоркшир, на досуге увлекающийся астрономией) в далеком 1783 году. По его расчетам, если наше взять и сжать (говоря современным компьютерным языком – заархивировать) до радиуса в 3 км., образуется настолько большая (просто огромная) сила гравитации, что даже свет не сможет ее покинуть. Так и появилось понятие «черная дыра», хотя на самом деле она вовсе не черная, на наш взгляд более подходящим был бы термин «темная дыра», ведь имеет место именно отсутствие света.
Позже, в 1918 году о вопросе черных дыр в контексте теории относительности писал великий ученый Альберт Эйнштейн. Но только в 1967 году стараниями американского астрофизика Джона Уиллера понятие черных дыр окончательно завоевало место в академических кругах.
Как бы там ни было, и Д. Мичел, и Альберт Эйнштейн, и Джон Уиллер в своих работах предполагали только теоретическое существование этих загадочных небесных объектов в космическом пространстве, однако подлинное открытие черных дыр состоялось в 1971 году, именно тогда они впервые были замечены в телескоп.
Так выглядит черная дыра.
Как образуются черные дыры в космосе
Как мы знаем из астрофизики, все звезды (в том числе и наше Солнце) имеют некоторый ограниченный запас топлива. И хотя жизнь звезды может длиться миллиарды лет, рано или поздно этот условный запас топлива подходит к концу, и звезда «гаснет». Процесс «угасания» звезды сопровождается интенсивными реакциями, в ходе которых звезда проходит значительную трансформацию и в зависимости от своего размера может превратиться в белого карлика, нейтронную звезду или же черную дыру. Причем в черную дыру, обычно, превращаются самые крупные звезды, обладающие невероятно внушительными размерами – за счет сжимание этих самых невероятных размеров происходит многократное увеличение массы и силы гравитации новообразованной черной дыры, которая превращается в своеобразный галактический пылесос – поглощает все и вся вокруг себя.
Черная дыра поглощает звезду.
Маленькая ремарка – наше Солнце по галактическим меркам вовсе не является крупной звездой и после угасания, которое произойдет примерно через несколько миллиардов лет, в черную дыру, скорее всего, не превратиться.
Но будем с вами откровенны – на сегодняшний день, ученые пока еще не знают всех тонкостей образования черной дыры, несомненно, это чрезвычайно сложный астрофизический процесс, который сам по себе может длиться миллионы лет. Хотя возможно продвинуться в этом направлении могло бы обнаружение и последующее изучение так званых промежуточных черных дыр, то есть звезд, находящихся в состоянии угасания, у которых как раз происходит активный процесс формирования черной дыры. К слову, подобная звезда была обнаружена астрономами в 2014 году в рукаве спиральной галактики.
Сколько черных дыр существует во Вселенной
Согласно теориям современных ученых в нашей галактике Млечного пути может находиться до сотни миллионов черных дыр. Не меньшее их количество может быть и в соседней с нами галактике , до которой от нашего Млечного пути лететь всего нечего – 2,5 миллиона световых лет.
Теория черных дыр
Не смотря на огромную массу (которая в сотни тысяч раз превосходит массу нашего Солнца) и невероятной силы гравитацию увидеть черные дыры в телескоп было не просто, ведь они совсем не излучают света. Ученым удалось заметить черную дыру только в момент ее «трапезы» – поглощения другой звезды, в этот момент появляется характерное излучение, которое уже можно наблюдать. Таким образом, теория черной дыры нашла фактическое подтверждение.
Свойства черных дыр
Основное свойство черно дыры – это ее невероятные гравитационные поля, не позволяющие окружающему пространству и времени оставаться в своем привычном состоянии. Да, вы не ослышались, время внутри черной дыры протекает в разы медленнее чем обычно, и окажись вы там, то вернувшись обратно (если б вам так повезло, разумеется) с удивлением бы заметили, что на Земле прошли века, а вы даже состариться не успели. Хотя будем правдивы, окажись внутри черной дыры вы вряд ли бы выжили, так как сила гравитации там такая, что любой материальный объект просто разорвала бы даже не на части, на атомы.
А вот окажись вы даже поблизости черной дыры, в пределах действия ее гравитационного поля, то вам тоже пришлось бы не сладко, так как, чем сильнее вы бы сопротивлялись ее гравитации, пытаясь улететь подальше, тем быстрее бы упали в нее. Причинной этому казалось бы парадоксу является гравитационное вихревое поле, которым обладают все черные дыры.
Что если человек попадет в черную дыру
Испарение черных дыр
Английский астроном С. Хокинг открыл интересный факт: черные дыры также, оказывается, выделяют . Правда это касается только дыр сравнительно небольшой массы. Мощная гравитация около них рождает пары частиц и античастиц, один из пары втягивается дырой внутрь, а второй исторгается наружу. Таким образом, черная дыра излучает жесткие античастицы и гамма- . Это испарение или излучение черной дыры было названо на честь ученого, открывшего его – «излучение Хокинга».
Самая большая черная дыра
Согласно теории черных дыр в центре почти всех галактик находятся огромные черные дыры с массами от нескольких миллионов до нескольких миллиардом солнечных масс. И сравнительно недавно учеными были открыты две самые большие черные дыры, известные на сегодняшний момент, они находятся в двух близлежащих галактиках: NGC 3842 и NGC 4849.
NGC 3842 – самая яркая галактика в созвездии Льва, от нас находится на расстоянии 320 миллионов световых лет. В центре нее иметься огромная черная дыра массой в 9,7 миллиарда солнечных масс.
NGC 4849 – галактика в скопление Кома, на расстоянии 335 миллионов световых лет от нас может похвалится не менее внушительной черной дырой.
Зоны действия гравитационного поля этих гигантских черных дыр, или говоря академическим языком, их горизонт событий, примерно в 5 раз больше дистанции от Солнца до ! Такая черна дыра скушала бы нашу солнечную систему и даже не поперхнулась бы.
Самая маленькая черная дыра
Но есть в обширном семействе черных дыр и совсем маленькие представители. Так самая карликовая черная дыра, открытая учеными на настоящий момент по своей массе всего лишь в 3 раза превосходит массу нашего Солнца. По сути это теоретический минимум, необходимый для образования черной дыры, будь та звезда чуть меньше, дыра бы не образовалась.
Черные дыры – каннибалы
Да, есть такое явление, как мы писали выше, черные дыры являются своего рода «галактическими пылесосами», поглощающими все вокруг себя, и в том числе и… другие черные дыры. Недавно астрономами было обнаружено поедание черной дыры из одной галактике еще большой черной обжорой из другой галактики.
- Согласно гипотезам некоторых ученых черные дыры являются не только галактическими пылесосами, всасывающими все в себя, но при определенных обстоятельствах могут и сами порождать новые вселенные.
- Черные дыры могут испаряться со временем. Выше мы писали, что английским ученым Стивеном Хокингом было открыто, что черные дыры имеют свойство излучение и через какой-то очень большой отрезок времени, когда поглощать вокруг будет уже нечего, черная дыра начнет больше испарять, пока со временем не отдаст всю свой массу в окружающий космос. Хотя это только предположение, гипотеза.
- Черные дыры замедляют время и искривляют пространство. О замедлении времени мы уже писали, но и пространство в условиях черной дыры будет совершенно искривлено.
- Черные дыры ограничивают количество звезд во Вселенной. А именно их гравитационные поля препятствуют остыванию газовых облаков в космосе, из которых, как известно, рождаются новые звезды.
Черные дыры на канале Discovery, видео
И в завершение предлагаем вам интересный научно-документальный фильм о черных дырах от канала Discovery
Наука
Астрономы впервые опубликовали гипотетические изображения черной дыры и сообщили, что, по их представлениям, этот загадочный космический объект должен выглядеть именно так. Однако следует признать, что никто из них никогда не сможет проверить свою теорию на практике.
Черные дыры в визуальном смысле не оправдывают в полной мере свое название - эти объекты на самом деле невидимы , так как даже свет, попавший в них, не может избежать их гравитационного поля.
Однако ученые полагают, что границы черной дыры, то есть точка невозврата, которая называется горизонт событий , должна быть видимой из-за радиации, излучаемой материалом, который поглощается.
На 221-й встрече Американского Астрономического Общества ученые из Университета Калифорнии в Беркли представили изображение, сделанное с помощью компьютера, сообщив, что именно так должна выглядеть черная дыра :
Черная дыра Млечного пути (фото)
Изображение черной дыры Млечного пути, представленное Айманом Бином Камруддином из Калифорнийского Университета
Как видно на картинке, реальная черная дыра с границами имеет форму полумесяца , а вовсе не бесформенного объекта или просто черного шара, как многие изображали ее ранее.
Окружающая черную дыру среда имеет довольно интересную физику и излучает свечение , сказали астрономы. Технически мы не видим саму черную дыру, но можем представить, как выглядит горизонт событий.
Это изображение не просто догадки астрономов и их богатое воображение. Картинку создали на основе модели, которую ученые используют для интерпретации изображений, созданных с помощью нового оборудования , которое сегодня находится в процессе разработки.
Представления художников о черной дыре обычно весьма примитивны
Новый проект под названием Телескоп "Горизонт Событий" будет собирать данные по всемирной сети, полученные радио телескопами из разных уголков света , чтобы затем можно было изобразить объекты, которые являются слишком крошечными, чтобы их можно было увидеть, или вообще не доступны глазу человека.
Новый телескоп уже сделал ряд предварительных измерений и собрал первые данные относительно черной дыры в центре нашей галактики Млечного пути, известной как Стрелец A .
Исследователи проверили полученные данные с помощью разных моделей и пришли к выводу, что черная дыра, вернее, то, что ее окружает, имеет форму полумесяца, а не чего-то другого. Это форма отражает "пончикообразный" диск из материала , который вращается вокруг черной дыры и в одном месте засасывается в нее.
Газ вращается вокруг черной дыры, а сторона, которая направлена в сторону наблюдателей с Земли, будет казаться ярче с силу особых космических процессов. Другая сторона при этом будет более темной . В центре полумесяца находится темный круг, который представляет собой саму черную дыру.
Центр Млечного пути с черной дырой Стрелец А. Снимок сделан с помощью космического телескопа "Чандра" НАСА
Первые изображения черной дыры Стрельца А, по мнению астрономов, помогут им определить массу этого объекта , который находится в центре нашей галактики, а также проверить некоторые аспекты общей теории относительности, которые остаются под сомнением.
Другие уникальные изображения космических объектов и черных дыр
Многие космические объекты с помощью современной техники можно заснять на фото . Эти снимки и изображения представляют большую ценность для астрономов, которые с их помощью делают многие открытие. Предлагаем вам познакомиться с самыми любопытными снимками , сделанными с помощью телескопов за последние пару десятков лет.
Астрономы опубликовали снимки очень далеких уголков космоса, сделанные с помощью космического телескопа НАСА "Спицер" . На снимках изображены очень далекие объекты , в том числе супермассивные черные дыры, вернее не сами дыры, а окружающий их материал.
Рентгеновское излучение, исходящее из нагретого материала, падающего в черную дыру
Следы черной дыры во Вселенной
Яркий "зигзаг" справа - вовсе не работа художника-авангардиста, а подпись супермассивной черной дыры в центре галактики М84 , полученная с помощью спектрографа космического телескопа. Эта подпись представляет собой движение газа, пойманного гравитационными силами черной дыры . Слева показано изображение центра галактики, где предположительно "обитает" черная дыра.
Ядро галактики М84, снятое космическим телескопом НАСА "Хаббл"
Черная дыра в космосе
Гравитационные силы предполагаемой черной дыры образуют диск, похожий на тарелку для игры во фрисби , который состоит из холодного газа и находится в центре галактики. Позже наблюдения с помощью "Хаббла" подтвердили существование огромных черных дыр, которые поглощают все вокруг, даже свет.
Кольцо вокруг предполагаемой черной дыры галактики NGC 4261
Звездное скопление с черной дырой
На этом снимке видно звездное скопление G1, крупный шар из света, который состоит из не менее 300 тысяч старых звезд . Этот объект также часто называют скоплением Андромеды , так как оно находится в галактике Андромеда , ближайшей спиральной галактике от Млечного пути.
Шаровое звездное скопление в соседней галактике. Снимок сделан с помощью космического телескопа "Хаббл" в 1996 году
Большая черная дыра
Гигантская черная дыра может "выпускать" огромные пузыри горячего газа в космическое пространство. По крайней мере, такое странное свойство замечено у черной дыры в центре галактики NGC 4438 . Эта галактика относится к группе пекулярных галактик , то есть галактик, имеющих неправильную форму. Она расположена в районе созвездия Девы и находится в 50 миллионах лет от нас . Пузыри на самом деле представляют собой диск из материала, поглощаемого черной дырой.
Черная дыра, "надувающая" невероятно горячие пузыри газа, которые являются следствием больших аппетитов черной дыры. Пузырь имеет диаметр около 800 световых лет
Эллиптическая галактика с массивной черной дырой
Этот снимок изображает центральную часть эллиптической галактики М87 с сопутствующей ей струей. Увеличение яркости галактики к центру, что можно заметить на изображении, говорит о том, что звезды сконцентрированы в районе ядра и удерживаются там гравитационным полем массивной черной дыры. Плазменная струя, которую также видно на снимке и источником которой является горячий газовый диск вокруг черной дыры, имеет длину около 5 тысяч световых лет .
Фото телескопа НАСА, сделанное 1 июня 1991 года, на котором изображен центр галактики М87 со струей
Звездное скопление с умирающей звездой
Расположенное на расстоянии около 40 тысяч световых лет от Земли в районе созвездия Пегас скопление М15 является одним из 150 известных шаровых звездных скоплений, которые образуют гигантские светящиеся кольца и окружают нашу галактику Млечный путь. Все эти скопления содержат сотни тысяч древних звезд. Если бы мы жили где-то в центре этого скопления, наше небо сияло бы тысячами звезд , которые горели бы и днем, и ночью.
Звездное скопление М15 с умирающей звездой в центре. Снимок телескопа "Хаббл", который показывает скопление в реальных цветах
На днях Стивен Хокинг всколыхнул научную общественность, заявив, что чёрных дыр не существует. Вернее, они представляют собой совсем не то, что считалось ранее.
По мнению исследователя (которое изложено в работе «Сохранение информации и прогнозы погоды для черных дыр»), то, что мы называем чёрными дырами, может существовать без так называемого «горизонта событий», за который вырваться уже ничто не может. Хокинг считает, что чёрные дыры удерживают свет и информацию только какое-то время, а потом «выплёвывают» обратно в космос, правда, в изрядно искажённом виде.
Пока научное сообщество переваривает новую теорию, мы решили напомнить нашему читателю то, что считалось «фактами о чёрных дырах» до сих пор. Итак, до сих пор считалось, что:
Свое название чёрные дыры получили потому, что всасывают свет, который касается ее границ, и не отражают его
Формируясь в момент, когда достаточно сжатая масса вещества деформирует пространство и время, черная дыра имеет определенную поверхность, называемую «горизонтом событий», знаменующую собой точку невозврата.
Близко к уровню моря часы идут медленнее, чем на космической станции, а вблизи черных дыр и того медленнее. Это каким-то образом связано с силой тяжести.
Ближайшая черная дыра находится примерно в 1600 световых лет от нас
Наша галактика усеяна черными дырами, однако ближайшая из тех, что теоретически способны уничтожить нашу скромную планету, находится далеко за пределами нашей Солнечной системы.
Огромная черная дыра находится в центре галактики Млечный Путь
Она расположена на расстоянии 30 тысяч световых лет от Земли, а её размеры более чем в 30 миллионов раз превышают размеры нашего Солнца.
Черные дыры, в конце концов, испаряются
Считается, что ничто не может вырваться из черной дыры. Единственное исключение из этого правила – радиация. По мнению некоторых ученых, по мере того, как черные дыры излучают радиацию, они теряют массу. В результате этого процесса черная дыра может и вовсе исчезнуть.
Черные дыры имеют форму не воронки, а сферы
В большинстве учебников вы увидите черные дыры, которые выглядят, как воронки. Это происходит потому, что они проиллюстрированы с точки зрения гравитационного колодца. В действительности они больше похожи на сферу.
Вблизи черной дыры всё искажается
Черные дыры обладают способностью искажать пространство, и, поскольку они вращаются, то искажение усиливается по мере вращения.
Черная дыра может убить ужасным образом
Хотя это кажется очевидным, что черная дыра несовместима с жизнью, большинство людей думают, что там их бы просто раздавило. Не обязательно. Вас, скорее всего, растянуло бы до смерти, потому что часть вашего тела, первой достигшая «горизонта событий» оказалась бы под значительно большим влиянием силы тяжести.
Черные дыры не всегда черные
Хотя они известны своей чернотой, как мы уже говорили ранее, они на самом деле излучают электромагнитные волны.
Черные дыры способны не только разрушать
Конечно, в большинстве случаев, так и есть. Однако существуют многочисленные теории, исследования и предположения о том, что черные дыры действительно могут быть приспособлены для получения энергии и для космических путешествий.
Открытие черных дыр принадлежит не Альберту Эйнштейну
Альберт Эйнштейн только возродил теорию черных дыр в 1916 году. Задолго до того, в 1783 году, ученый по имени Джон Митчелл первым разработал эту теорию. Это произошло после того, как он задался вопросом, может ли гравитация стать настолько сильной, что даже легкие частицы не могли бы избежать ее.
Черные дыры гудят
Хотя вакуум в космосе на самом деле не передает звуковых волн, если слушать с помощью специальных инструментов, то можно услышать звуки атмосферных помех. Когда черная дыра затягивает что-то внутрь, ее горизонт событий ускоряет частицы, вплоть до скорости света, и они производят гул.
Черные дыры могут генерировать элементы, необходимые для зарождения жизни
Исследователи считают, что черные дыры создают элементы по мере своего распада на субатомные частицы. Эти частицы способны создавать элементы тяжелее гелия, такие как железо и углерод, а также многие другие, необходимые для формирования жизни.
Черные дыры не только «проглатывают», но и «выплевывают»
Черные дыры известны тем, что всасывают все, что оказывается вблизи их горизонта событий. После того, как что-то попадает в черную дыру, оно сдавливается с такой чудовищной силой, что отдельные компоненты сжимаются и в конечном счете распадаются на субатомные частицы. Некоторые ученые предполагают, что эта материя затем выбрасывается из того, что называют «белой дырой».
Любая материя может стать черной дырой
С технической точки зрения, черными дырами могут становиться не только звезды. Если бы ключи от вашей машины уменьшились до бесконечно малой точки, сохранив при этом свою массу, то их плотность достигла бы астрономического уровня, и сила их тяжести увеличилась бы до невероятности.
Законы физики теряют силу в центре черной дыры
Согласно теориям, вещество внутри черной дыры сжимается до бесконечной плотности, а пространство и время перестают существовать. Когда это происходит, законы физики перестают действовать, просто потому, что человеческий разум не способен вообразить предмет, имеющий нулевой объем и бесконечную плотность.
Черные дыры определяют количество звезд
По мнению некоторых ученых, число звезд во Вселенной ограничено количеством черных дыр. Это связано с тем, как они влияют на газовые облака и образование элементов в тех частях Вселенной, где рождаются новые звезды.
В центре нашей галактики лежит сверхмассивная черная дыра. Она имеет название Стрелец A * или Sgr A * для краткости. В течение миллиардов лет в нее падали окружающие газ и пыль. Каждые 10 000 лет или около того она проглатывает соседнюю звезду.
Sgr A * – вероятно, самая близкая к нашей планете. Но мы не знаем, как она выглядит. Потому что мы не можем ее сфотографировать.
И это относится ко всем черным дырам.
Черная дыра достаточно распространенный объект в нашей Вселенной. Но имеет, по космическим меркам, очень маленькие размеры. И у нас пока нет инструментов, позволяющих получить изображения любой из них.
Те изображения, которые вы видите в Интернете или в телевизионных документальных фильмах, являются иллюстрациями или симуляциями. Они основаны на косвенных доказательствах, полученных при наблюдениях за пространством вокруг черной дыры. Ученые не сомневаются в том, что черные дыры существуют. Но без изображений они не могут доказать это наверняка.
Все это может измениться.
В течение последних четырех лет команда из примерно 200 ученых и инженеров работала, чтобы создать образ Sgr A *. Он станет нашей первой картиной черной дыры. Инициатива, названная Телескопом Горизонта событий (EHT), завершила сбор данных в апреле 2017 года. В настоящее время исследователи анализируют ее.
Это может показаться невероятным, но генерация грубого изображения Sgr A * является эквивалентом чтения газетного заголовка на человеком, находящимся на .
Полученное изображение может помочь ученым в поисках ответов на многие острые вопросы современной астрофизики. Их можно сформулировать так: что происходит со светом и материей, когда они падают в черную дыру? Что представляют собой потоки энергии, которые выбрасывает черная дыра? Какую роль сыграли черные дыры в образовании ?
Хотя это маловероятно, но результаты EHT могут даже потребовать корректировки общей теории относительности Эйнштейна.
Факты о черных дырах
Черные дыры, как считается, возникают тогда, когда очень массивная звезда сжигает через свое ядерное топливо и сжимается в невероятно плотную точку или сингулярность.
Когда газ, звезды и другое вещество приближаются к черной дыре, они притягиваются к горизонту событий, воображаемой оболочке вокруг сингулярности. Ничто из того, что пересекает порог горизонта событий, и не может выйти из гравитационного поля черной дыры. И по мере того как материя падает в нее, черная дыра становится более массивной, а горизонт событий расширяется.
Черные дыры существуют в космосе повсеместно. Супермассивные лежат в центре большинства галактик. Однако менее массивные черные дыры распространены гораздо больше. В нашей галактике, вероятно, существует около 100 миллионов черных дыр. Хотя мы идентифицировали пока только несколько десятков.
Что касается Sgr A *, то она удалена примерно на 26 000 световых лет от Земли. И имеет массу в четыре миллиона раз большую, чем у Солнца. По оценкам ученых она не слишком большая. Например , также изучаемая учеными EHT, Messier 87 (M87), находящаяся в центре кластера Девы, имеет массу почти в семь миллиардов раз большую, чем у Солнца.
EHT выбрал для работы Sgr A * и M87, потому что они являются самыми большими сверхмассивными черными дырами, наблюдаемыми с Земли. Это самые простые и доступные кандидаты для анализа.
Как сделать снимок черной дыры, если она черная?
Хороший вопрос. На самом деле черные дыры такие же черные, как окружающее их пространство. Любой свет, который попадает в них, никогда не выходит обратно.
Но вокруг черной дыры есть свет от светящегося вихря перегретого вещества, который падает в черную дыру. Когда этот свет проходит вблизи , он изгибается и искажается притяжением сильной гравитации черной дыры.
Эта гравитационная линза очерчивают темную область, называемую тенью черной дыры. Ожидается, что размер тени должен быть в два с половиной раза больше размера горизонта событий. А размер горизонта событий пропорционален массе черной дыры. Для Sgr A * это около 30 миллионов километров. В случае с M87, другой черной дыры, которую изучает EHT, он в тысячу раз больше.
Поэтому изучая тень черной дыры, исследователи EHT могут понять ее размеры.
Таким образом, технически говоря, ученые EHT не будут создавать изображение черной дыры. Они будут использовать информацию об ее тени, чтобы получить необходимую информацию об этом объекте.
Визуализация черных дыр не является возможной (по крайней мере, сейчас). Поэтому ученые рассматривают использование теневых изображений для получения доказательств их существования.
Сеть телескопов
Sgr A * настолько мала, что у нас нет ни одного телескопа, который может разглядеть ее достаточно подробно. Мы пока не можем создать фотографию подобного объекта с высоким разрешением.
Ученые EHT преодолели эту проблему, объединив семь телескопов, расположенных по всему миру. Они использовали метод, называемый очень длинной базовой интерферометрией (VLBI). Результатом работы стал «виртуальный телескоп» с разрешающей способностью, близкой к диаметру Земли.
В течение недели в апреле 2017 года все семь телескопов EHT регистрировали сигналы от Sgr A *. Семь атомных часов регистрировали время поступления сигналов на каждом телескопе.
Природа сигналов, и то, когда они будут зарегистрированы каждым телескопом, позволит ученым построить изображение Sgr A *. Но это займет некоторое время. Телескопы EHT собрали много данных. Их хватит, чтобы заполнить 10 000 ноутбуков.
Лучи смерти
Ученым особенно интересно получить информацию о массивных струях энергии, которые исходят из черных дыр.
Эти струи образуются, когда вещество вне черной дыры нагревается до миллиардов градусов. Оно закручивается в так называемом аккреционном диске. Некоторая часть его проходят точку невозврата – горизонт событий и падает в черную дыру.
Но черные дыры – привередливые едоки. Некоторая часть вещества, выбрасывается из аккреционного диска в форме плотно сфокусированных струй. Эти струи движутся потом почти со скоростью света на расстоянии в десятки тысяч световых лет.
Возможно, что у Sgr * A нет струй. За последние несколько десятилетий она была не очень активной.
Но если струи действительно существуют, телескопы EHT будут получать об этом информацию. Затем команда EHT сможет использовать ее, чтобы попытаться ответить на некоторые нерешенные вопросы об этом явлении.
До недавнего времени доказательства, подтверждающие теорию общей теории относительности (ОТО), были получены из наблюдений за нашей . Но условия в нашем маленьком пятачке Вселенной довольно мягкие. Условия, обнаруженные вблизи черной дыры, позволят подвергнуть ее более серьезному испытанию.
Во второй половине двадцатого века впервые появилось понятие «черной дыры». Изобретатель данного термина – Джон Арчибальд Уилер.
Черная дыра – это некая часть пространства и времени, которая имеет слишком большое гравитационное притяжение, в связи с чем выйти из неё не могут даже кванты света. Её параметры определяются такими понятиями, как гравитационный радиус и горизонт событий.
Что представляет собой черная дыра?
Черная дыра в широком смысле – это полностью чёрный объект. Кроме того, об этом явлении известно не так уж много, но абсолютно точно можно сказать, что её не видно. Астрономы могут говорить о появлении ее только тогда, когда появляется особое свечение на горизонте событий. У учёных есть две теории на этот счет.
Черная дыра поглощает в себя частицы, скорость которых значительно уменьшается по мере того, как они все ближе и ближе подходят к точке невозврата. Данная картина представляет из себя диффузное облако, в котором быстро повышается плотность. В это время проходящие мимо чёрной дыры световые кванты изменяют свой путь движения. Чаще всего этот процесс происходит достаточно мощно, и в связи с этим свет не сразу попадает внутрь. В результате таких событий происходит появление светового кольца. Вопреки всем предположениям, учёные-астрономы считают, что всепоглощающая звезда имеет форму полумесяца. Они объясняют это явление тем, что та часть, которая видна наблюдающему по неизвестным причинам намного ярче, чем другая часть.
Как появляется черная дыра?
Черная дыра «рождается» двумя разными путями. Первый способ предполагает сильное сжатие звезды, второй – сжатие центра галактики, а также её газов. Помимо основных сценариев, существует предположение, что черные дыры возникли либо после Большого Взрыва, либо после появления большого количества энергии в ядре.
Черная дыра бывает нескольких разновидностей. Сверхмассивные черные дыры – это достаточно широкие участки, чаще всего они сосредоточены в центре Галактики. Первичные – дыры, которые, возможно, возникли во время отклонения различных космических параметров при образовании Вселенной. Квантовые черные дыры возникают, вероятнее всего, во время ядерных реакций, они очень маленьких размеров.
Учёный С. Хокинг считает, что черные дыры недолговечны, и время их «жизни» составляет примерно десять в шестидесятой степени лет. По мере «старения» пространство дыры уменьшается, оставляя в конце концов простейшие частицы.
Существует и абсолютно противоположное предположение о судьбе черной дыры – так называемая «белая дыра». Согласно гипотезе, она существует очень малое количество времени и затем исчезает, выпустив энергию. Многие ученые верят, что с помощью таких дыр можно перемещаться на огромное расстояние.