Рубрика «чёрные дыры»

Предложена дикая идея, способная разгадать загадку чёрных дыр - 1

Есть вероятность, что мы неправильно понимаем чёрные дыры.

Физики долгое время считали, что чёрные дыры - это просто: массивные гравитационные объекты, огромные количества материи и пространства-времени, сколлапсировавшие в своего рода тюрьму, из которой невозможно сбежать.

Читать полностью »

В 2020 году рентгеновская обсерватория НАСА «Чандра» вошла в историю, объявив о самом мощном выбросе энергии, когда-либо обнаруженном во Вселенной. В скоплении галактик, расположенном на расстоянии около 390 миллионов световых лет от нас, сверхмассивная чёрная дыра образовала джет, создавший огромную полость в межгалактическом пространстве этого скопления. Общее количество энергии, необходимое для этого феномена, оценивается в 5 × 1054 Дж. Это максимальная энергия для любого единичного события, которое человечество когда-либо наблюдало. Только сам Большой взрыв, который по определению содержал в себе всю энергию Вселенной, был более мощным выбросом энергии.

Но есть ещё один класс событий, которые определённо случаются и могут выдать ещё больше энергии за ещё более короткий промежуток времени: слияние двух сверхмассивных чёрных дыр. Хотя мы никогда не видели такого события, это лишь вопрос времени и технологий. Когда мы его увидим, старый рекорд будет побит — возможно, довольно серьёзно.

Во Вселенной происходит множество событий, которые можно считать взрывами или катаклизмами — когда за короткий промежуток времени высвобождается большое количество энергии. Очень массивная звезда, достигшая конца своей жизни, взрывается сверхновой II типа, оставляя после себя либо чёрную дыру, либо нейтронную звезду. За последние несколько секунд своей жизни она выделяет около 1044 Дж энергии; ну а особый класс сверхновых, гиперновые, могут выдать ещё в 100 или даже более раз больше энергии.
Читать полностью »

Что такое «белые дыры» и существуют ли они на самом деле? - 1


Законы физики говорят нам обо всех возможных явлениях и сущностях, которые в принципе могут появиться в нашей Вселенной — но только наблюдая, измеряя и экспериментируя с реальной Вселенной, мы можем определить, что может появиться на самом деле. Одним из самых первых следствий общей теории относительности Эйнштейна стала чёрная дыра: область пространства с таким количеством материи и энергии, собранных в одном месте, что из этого объёма ничто, даже свет, никогда не сможет выйти. Но у этого явления математически есть и противоположная сторона, обратная чёрной дыре: белая дыра, из которой материя и энергия будут спонтанно выходить.

Чёрные дыры, как показали многочисленные наблюдения, не только физически реальны, но и весьма многочисленны во Вселенной. А как насчёт белых дыр? Что это такое, и существуют ли они физически? В конце концов, это одно из самых захватывающих и необычных явлений, допустимых физикой. Давайте посмотрим на то, что мы знаем по этому поводу.Читать полностью »

Почему чёрные дыры крутятся почти со скоростью света - 1

Заглядывая в глубины космоса, прежде всего мы видим яркие точки и пятна – звёзды и галактики. Большая часть видимого в ночном небе света действительно исходит от звёзд. А если заглянуть во Вселенную при помощи приборов, выйдя за пределы видимой части спектра, мы увидим гораздо больше всего. У самых ярких и самых массивных звёзд время жизни оказывается самым малым – они сжигают своё топливо гораздо быстрее, чем их мелкие сородичи. Дойдя до предела ядерного синтеза, они заканчивают свою жизнь и превращаются в звёздные останки.

Останки эти бывают разных видов: для звёзд самой малой массы (типа Солнца) это будут белые карлики, для чуть более массивных – нейтронные звёзды, а для гигантов – чёрные дыры. Получающиеся компактные объекты излучают в электромагнитном диапазоне во всех спектрах, от радио до рентгена, и иногда результаты наблюдений этого излучения дают нам удивительные результаты. Например, большинство звёзд вращается относительно медленно, но при этом чёрные дыры вращаются почти со скоростью света. Это может показаться контринтуитивным, однако законы физики не оставляют нам других вариантов.
Читать полностью »

Каким образом излучение Хокинга приводит к испарению чёрных дыр? - 1

Чёрная дыра в галактике M87 в поляризованном свете. Линии обозначают ориентацию поляризации, связанной с магнитными полями в тени чёрной дыры. Скорее всего, излучение сверхмассивных чёрных дыр будет нести на себе отпечаток поляризации

Удивительно, насколько сильно наше понимание Вселенной продвинулось и поменялось с начала XX века. В 1900-х годах физики только начинали раскрывать квантовую природу реальности, ещё не вышли за пределы ньютоновского понимания гравитации и не подозревали о таких астрономических объектах, как чёрные дыры. К 1970-м космологи уже представляли себе Вселенную, управляемую принципами Общей теории относительности, начавшую своё существование с Большого взрыва, заполненную галактиками, звёздами и их останками, а также её квантовую природу, удивительно точно описываемую Стандартной моделью.
Читать полностью »

Насколько быстро на самом деле действует гравитация? - 1

На протяжении сотен лет, начиная со времен Ньютона и Лагранжа, ученые предлагали множество ответов на вопрос о точной скорости гравитации. Два основных предположения, вокруг которых крутились дебаты, состояли в том, что гравитация или бесконечно быстра и пронизывает всё пространство, или распространяется со скоростью света.

Читать полностью »

Правда ли, что наша Вселенная — это голограмма? - 1


Наверняка вы задумывались над тем, что реальность может быть чем-то большим, чем то, что мы можем увидеть, ощущать неким другим образом, обнаружить или вообще хоть как-то наблюдать. Одна из интересных, хотя и совершенно умозрительных идей последнего времени в науке, состоит в том, что в нашей Вселенной, кроме трёх пространственных и одного временного измерения, могут существовать дополнительные измерения, нами не воспринимаемые.

На основе этих идей, — красивых, но умозрительных, — более 20 лет назад была построена теория «вселенной-голограммы». И всё это время теория остаётся сколь занимательной, столь и проблемной.
Читать полностью »

Загадка появления ранних сверхмассивных чёрных дыр много лет ставила в тупик астрономов. И вот, наконец, мы поняли, откуда они появились.

Загадка появления ранних сверхмассивных чёрных дыр решена - 1
Всего на 0,15 квадратных градусах небосвода можно найти множество участков, содержащих большое количество галактик, группирующихся в скопления и филаменты, между которыми есть лишь пустоты, или войды. Каждая светлая точка на этом снимке – это сверхмассивная чёрная дыра (да, их настолько много). Этот участок космоса назвали ECDFS, поскольку ранее его рассматривали в рамках проекта Extended Chandra Deep Field South – это новый взгляд в рентгеновском диапазоне на изученный ранее участок.

Что, если бы мы могли заглянуть в прошлое любого человека с нашей планеты и увидеть их в возрасте 5 лет? Можно ожидать, что мы увидим различные варианты их характеристик: некоторые будут выше, некоторые – ниже, некоторые тяжелее, некоторые – легче, у некоторых будут ступни крупнее, у некоторых – меньше, и т.п. Однако логично будет предположить, что все они будут похожи на пятилетних людей. Вы бы удивились, увидев кого-то похожего на подростка, на молодого человека или на взрослого. Тогда у вас возник бы закономерный вопрос: отражает ли то, что вы увидели, реальность.
Читать полностью »

Планковские единицы: существует ли фундаментальный предел пространства и времени? - 1


По поводу планковского масштаба в научно-популярных материалах творится большая путаница. Здесь сказывается основная проблема поп-физики: гуляя от дилетанта к дилетанту, суть вопроса деградирует с каждой итерацией. Выглядит это примерно так:

  • Учёный в интервью оговаривается, что «длина Планка — это минимальное значимое расстояние», что является сильным упрощением.
  • Журналисты и популисты передают фразу дальше, пока она не деформируется в «длина Планка — это как размер пикселя для Вселенной», что неверно.
  • Учёные замечают ошибку и начинают поправлять, чтобы устранить недоразумение: «Планковская длина не похожа на размер пикселя для Вселенной. Это как раз тот масштаб, где квантовая гравитация становится актуальной». Что, безусловно, правильно, но…
  • Научпоп пережёвывает это, пока понятие не трансформируется в «планковская длина никогда не была минимальным расстоянием, это заблуждение. Это просто масштаб, на котором наши нынешние теории разрушаются, и ничто не указывает на то, что мы не можем достичь меньших масштабов». Это звучит разумно, но неверно.

Так что будет полезным разобраться, откуда все-таки следуют эти единицы и, собственно, для чего они задают предел.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js