Сверхмассивные черные дыры могут остановить звездообразование, потому что их рост высвобождает огромное количество высокоэнергетического излучения, которое может нагревать галактики и вытеснять газ из них. Сверхмассивные черные дыры обладают массой от миллиона до триллиона солнечных масс, и располагаются в центре крупных галактик. В том числе, в Млечном пути находится черная дыра Стрелец А*, чье прямое изображение было получено астрономами несколько лет назад.
Газ разорванный черной дырой нашей галактики
При этом мониторинг черной дыры в центре Млечного Пути оказался куда более трудоемким, хотя она и расположена примерно в две тысячи раз ближе к Земле, чем дыра в галактике М87. В центре большинства галактик находятся сверхмассивные черные дыры, объясняют ученые. Сеть обсерваторий из проекта «Телескоп горизонта событий» (EHT) опубликовала первое изображение тени сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики Млечный Путь. тени черной дыры – это была сверхмассивная черная дыра в центре активной гигантской эллиптической галактики M87 (Messier 87, Мессье 87, еще ее называют Дева A). Масса сверхмассивной черной дыры в центре M87 составляет порядка 6,5 млрд масс Солнца. Благодаря телескопу Event Horizon удалось сделать первый снимок сверхмассивной черной дыры Стрелец А* в центре нашей галактики. Международная исследовательская группа — коллаборация «Телескоп Горизонта Событий» (EHT) — при помощи глобальной сети радиотелескопов впервые получила изображение сверхмассивной черной дыры, расположенной в центре нашей Галактики — Млечного Пути.
Черная дыра в центре нашей галактики более опасна, чем мы думали
Ученые понаблюдали за этим объектом, расположенным на расстоянии 26 тысяч световых лет от Земли, с помощью рентгеновского телескопа "Чандра", сообщает "Рамблер". Скорость вращения черной дыры в центре Млечного Пути рассчитали с помощью метода оттока. Исследование также показало, что вращение черной дыры вызывает эффект Лензе-Тирринга. Он возникает, когда черная дыра затягивает пространство-время, заявила профессор физики Университета штата Пенсильвания Рут Дейли.
Это нарастание активности обнаруживается и в ближнем инфракрасном диапазоне. Авторы провели предварительный анализ и данных за 2019 год. По их словам, наблюдения телескопа Swift зарегистрировали целых четыре ярких вспышки — небывалое количество за такой период.
Космос 13 мая 2022 853 Астрономы впервые показали фото чёрной дыры в центре Млечного Пути Изображение доказывает, что сверхмассивное тело в центре Млечного Пути — действительно чёрная дыра. Фото: eventhorizontelescope. Об этом сообщается на сайте проекта.
Исследователи решили выяснить, какое влияние это оказывает на галактику в целом. Учёные под руководством Стефани Джуно Stephanie Juneau изучили распределение различных ионизированных элементов в галактике. На изображении справа кислород, азот и водород показаны синим, зелёным и красным цветом соответственно. Красные светящиеся точки — это области с высокой активностью звездообразования, а преобладающие синие области — это конусообразный материал, вытекающий из активного галактического ядра.
Крупнейшая черная дыра во Вселенной бесследно исчезла
Credit: Event Horizon Telescope Существование черных дыр следует из Общей теории относительности Альберта Эйнштейна, считающейся сегодня стандартной теорией гравитации, неоднократно подтвержденной экспериментально. Они представляют собой области пространства-времени, гравитационное притяжение которых настолько велико, что покинуть их не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света. В 2019 году астрономы проекта «Event Horizon Telescope» представили первую в истории наблюдений фотографию черной дыры, а точнее ее тени, отбрасываемой на светящийся диск из перегретого газа и пыли. Знаменитый гравитационный монстр проживает в сверхгигансткой эллиптической галактике Messier 87 в 54 миллионах световых лет от нас в направлении созвездия Девы. Достигнуть успеха удалось благодаря объединению восьми радиообсерваторий по всей планете в один виртуальный телескоп «размером с Землю».
И произойти это может на промежутке времени от 100 суток до 1000 суток! Если вдруг произойдет повышение яркости ядра галактики в 10 000 раз, то она станет доступна для наблюдений с простейшими биноклями! Оценки суммарной массы ЧД варьируют от 40 до 800 млн масс Солнц, размеры крупнейшей из ЧД в этой паре от 120 млн. Расположена галактика на расстоянии 1 млрд. Ученые наблюдали странное поведение галактики, удаленной от нас на миллиард световых лет, и предположили, что в ее центре сливаются две сверхмассивные черные дыры. Это эллиптическая галактика с активным ядром сейфертовская галактика и полной массой в 150 млрд. Нас ждет многое.
Когда это произойдет, сверхмассивные чёрные дыры в центре этих сливающихся галактик также сольются, медленно сближаясь друг с другом, прежде чем объединиться и превратиться в одну большую чёрную дыру. Благодаря гравитационно-волновой астрономии мы знаем, что сливающиеся сверхмассивные черные дыры посылают гравитационные волны, колеблющиеся в пространстве-времени. Если бы гравитационные волны были сильнее в одном направлении, то гравитационная отдача в теории могла бы отбросить получившуюся при слиянии черную дыру в противоположном направлении. Проблема также заключается в том, что, согласно модели слияния сверхмассивных чёрных дыр, это самое слияние не может произойти вовсе. Причина в том, что с уменьшением их орбиты уменьшается и область пространства, в которую они могут передавать энергию. К тому времени, когда чёрные дыры окажутся на расстоянии одного парсека друг от друга около 3,2 световых лет , теоретически эта область пространства уже не будет достаточно большой, чтобы поддерживать дальнейший орбитальный распад, поэтому они останутся на стабильной двойной орбите в течение миллиардов лет.
Благодаря гравитационно-волновой астрономии мы знаем, что сливающиеся сверхмассивные черные дыры посылают гравитационные волны, колеблющиеся в пространстве-времени. Если бы гравитационные волны были сильнее в одном направлении, то гравитационная отдача в теории могла бы отбросить получившуюся при слиянии черную дыру в противоположном направлении. Проблема также заключается в том, что, согласно модели слияния сверхмассивных чёрных дыр, это самое слияние не может произойти вовсе. Причина в том, что с уменьшением их орбиты уменьшается и область пространства, в которую они могут передавать энергию. К тому времени, когда чёрные дыры окажутся на расстоянии одного парсека друг от друга около 3,2 световых лет , теоретически эта область пространства уже не будет достаточно большой, чтобы поддерживать дальнейший орбитальный распад, поэтому они останутся на стабильной двойной орбите в течение миллиардов лет. Это называется «проблемой последнего парсека».
Крупнейшая черная дыра во Вселенной бесследно исчезла
Черные дыры были предсказаны теорией общей теории относительности Эйнштейна. Когда массивная звезда умирает, она иногда оставляет после себя небольшое плотное ядро. Если масса этого ядра превышает массу Солнца примерно в три раза, то, согласно уравнениям, сила гравитации побеждает все остальные силы и образуется черная дыра. Ученые не могут непосредственно наблюдать черные дыры с помощью телескопов, которые регистрируют рентгеновские лучи, свет или другие формы электромагнитного излучения. Однако мы можем сделать вывод о наличии черных дыр и изучить их, наблюдая их влияние на другую материю поблизости. Это подтверждается ее взаимодействием с окружающей средой.
Кроме доступных на тот момент вычислительных мощностей, за неимением компьютерной рисовалки, ему пришлось использовать самодельную «аналоговую» технику, нанося на бумагу тушью точки с плотностью, соответствующей компьютерному расчёту. Тогда это, по-видимому, воспринималось как научная игрушка без особых приложений: визуализация таких объектов вошла в моду только через десять лет, и в конце 1980-х годов появились первые «истинно-компьютерные» изображения аккреционных дисков. Оба снимка чёрных дыр созданы на основе массива данных радиотелескопов, собранных в 2017 году. Собрать паззл из снимков «нашей» чёрной дыры оказалось значительно труднее. Газ вблизи чёрной дыры движется со скоростью, близкой к скорости света. Характерное время обращения вокруг значительно более скромной дыры в Стрельце — это минуты. Для сбора итогового снимка потребовалось пять лет работы коллаборации EHT более 300 специалистов из 80 научных учреждений разных стран с использованием суперкомпьютеров. Такие вычислительные мощности нужны даже не столько для комбинирования и обработки данных, сколько для просчёта обширной библиотеки «модельных» чёрных дыр и сопоставления их с наблюдениями. Кластеризация и усреднение снимков для получения композитного изображения чёрной дыры. Некоторые другие материалы о сверхмассивной чёрной дыре и других объектах в центре Млечного Пути.
Только в случае крайне активных ядер галактик ученые видели связь с торможением рождения новых звезд. Тем временем в молодой Вселенной существует множество галактик с затухшим звездообразованием. В новой работе, опубликованной в журнале Nature, астрономы описали галактику, в которой обычное активное галактическое ядро выдувает достаточно холодного и горячего газа для торможения формирования звезд. Тем самым они впервые напрямую подтвердили гипотезы и теоретические расчеты. Наблюдения не только за ионизированным, но и за холодным межзвездным газом стали возможны благодаря космическому телескопу «Джеймс Уэбб». В рамках обзора Blue Jay телескоп провел наблюдения более чем за 150 галактиками ранней Вселенной с красным смещением от 1,7 до 3,5. Значит, свет от этих галактик шел до нас от 9,86 до 11,9 миллиарда лет. Поглощение на этих линиях указывает на присутствие холодного газа. Анализ выявил синее смещение как некоторых линий излучения, так и поглощения, то есть часть газа движется не от нас, а к нам — явный признак «выдувания». Если объединить все данные наблюдений, получится «раздувающийся пузырь», потому движение газа есть и «за», и «перед» центром галактики.
Чтобы в этом убедиться, достаточно посмотреть на него в любой бинокль. Центр нашей Галактики скрыт также в Млечном пути, а именно в созвездии Стрельца. Но именно в этом месте Млечный путь вдруг раздваивается, и на месте предполагаемого центра Галактики — лишь черное облако, почти лишенное звезд. Это — облака космической пыли, которые скрывают от нас центр. Астрономы долгое время горевали, что не могут видеть его. Зря: теперь мы знаем, что в центре Галактики скрывается черная дыра. Сияние вещества вокруг нее убило бы все живое на Земле. Если бы не облака пыли, созвездие Стрельца светилось бы ярче нашего Солнца. И вот наконец мы заглянули за космическую пыль ниже — о том, как именно. В центре вы видите то место, где находится черная дыра. Оно черное, но это не сама дыра, а, так сказать, ее тень.
Объект в центре Млечного Пути изменил пространство-время
Млечный путь — это образ рукавов нашей Галактики, которые спроектированы на более близкие звезды. Сам Млечный путь тоже состоит из звезд. Чтобы в этом убедиться, достаточно посмотреть на него в любой бинокль. Центр нашей Галактики скрыт также в Млечном пути, а именно в созвездии Стрельца. Но именно в этом месте Млечный путь вдруг раздваивается, и на месте предполагаемого центра Галактики — лишь черное облако, почти лишенное звезд.
Это — облака космической пыли, которые скрывают от нас центр. Астрономы долгое время горевали, что не могут видеть его. Зря: теперь мы знаем, что в центре Галактики скрывается черная дыра. Сияние вещества вокруг нее убило бы все живое на Земле.
Если бы не облака пыли, созвездие Стрельца светилось бы ярче нашего Солнца. И вот наконец мы заглянули за космическую пыль ниже — о том, как именно.
Напомню, в 2019-м именно этот Event Horizon точно так же дразнил публику новым открытием, которое потом оказалось первым в истории реальным «фото» черной дыры. Всё-таки мы говорим о проекте телескопа. Посмотрел стрим ученых, впечатлился, рассказываю. Event Horizon — массив из 11 радиотелескопов из разных стран, связанных друг с другом. Вместе они работают над получением одного более четкого изображения.
За счет математических моделей и ресурсов суперкомпьютеров, анализирующих эти модели, получается телескоп размером с Землю. После получения первого фото черной дыры группы ученых сосредоточились на новом объекте — черной дыре в центре нашей галактики.
Исследователи решили выяснить, какое влияние это оказывает на галактику в целом. Учёные под руководством Стефани Джуно Stephanie Juneau изучили распределение различных ионизированных элементов в галактике. На изображении справа кислород, азот и водород показаны синим, зелёным и красным цветом соответственно. Красные светящиеся точки — это области с высокой активностью звездообразования, а преобладающие синие области — это конусообразный материал, вытекающий из активного галактического ядра.
Более 40 лет назад исследователи из Университета Турку заметили, что в эмиссии активного галактического ядра OJ287 есть закономерность, которая имеет два цикла: 12 лет и 55 лет. Астрономы предположили, что изменения связаны с двумя типами движения: короткий цикл — вращение черных дыр друг вокруг друга; длинный — медленное изменение ориентации орбиты вращения. Художественная иллюстрация двух сверхмассивных черных дыр в центре OJ287. Изображение : AAS 2018 Годы наблюдений выявили вспышки, которые происходят, когда одна черная дыра ныряет сквозь аккреционный диск другой. Это нагревает пыль и газ диска и создает драматические вспышки энергии в электромагнитном спектре. Эти вспышки ярче триллиона звезд и длятся около двух недель. Однако теперь исследователи наблюдали две еще более необычные и гораздо более короткие вспышки в двойной системе, что прямо подтверждает существование двух черных дыр. Во время наблюдений 2021-2022 годов исследователи под руководством астронома из Ягеллонского университета в Кракове увидели вспышку, которая произвела в 100 раз больше света, чем целая галактика.
Сверхмассивная чёрная дыра в центре галактики. Что находится в центре нашей галактики?
Светящийся ореол вокруг дыры — нагретые от гравитационного притяжения газ и пыль, которые крутятся с огромной скоростью. Поэтому на деле эта фотография показывает нам тень от чёрной дыры на фоне её светящегося диска. Но сделать даже такую фотографию — задача не из лёгких. Чтобы сфотографировать чёрную дыру, расположенную в центре нашей галактики, нужен телескоп размером с Землю. Однако учёные из EHT обошли эту техническую проблему набором радиотелескопов, расположенных на пяти континентах Земли.
Мы всегда полагали, что наша Галактика — неактивная и с не очень ярким центром. Новые результаты открывают возможность для полного переосмысления ее эволюции и природы», — сказала Магда Гульельмо, соавтор исследования из Сиднейского университета.
Из-за этого учёным пришлось сделать тысячи фотографий, а итоговое изображение, которое мы видим сегодня, усреднено. Оно важно ещё и тем, что ранее были различные теории, согласно которым в центре нашей галактики нет сверхмассивной чёрной дыры. Но теперь мы можем уверенно говорить, что она есть. На момент получения данных в 2017 году система EHT состояла из восьми телескопов. Теперь их насчитывается 11, и астрономы уже использовали пополнение для получения новых данных, поэтому не исключено, что позже мы сможем увидеть более чёткое изображение нашей чёрной дыры.
Учёные отмечают, что хоть мы и не можем видеть саму чёрную дыру, светящийся газ вокруг неё обрамляет центральную тёмную область, называемую тенью. На опубликованном изображении представлен свет, искривлённый мощной гравитацией чёрной дыры, которая в 4 млн раз массивнее Солнца. Центр Млечного Пути находится в 27 тыс.
Сверхмассивная черная дыра в сердце галактики Мессье 87 вращается
Супердыра вращается в паре со звездой, как и другие обнаруженные дыры этого типа. Вообще известны черные дыры двух типов: дыры звездной массы, от 10 до 30 Солнц, и сверхмассивные ультрадыры в центрах галактик, массой в миллионы Солнц. Сверхмассивная черная дыра в