Рубрика «чёрные дыры»

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 »

В прошлой статье мы как следует повосторгались полевым уравнением Эйнштейна, повыводили уравнения движения для планет и посмотрели такое количество умных видевов и книговЧитать полностью »

В далекой-далекой галактике 700 млн лет назад родилось нейтрино, рассказавшее нам о гибели звезды из-за черной дыры - 1

Случилось это во время уничтожения звезды черной дырой, рядом с которой эта звезда оказалась. В итоге образовалось высокоэнергетическое нейтрино, которое стало настоящим подарком для земной науки. Один из важных выводов, которые можно сделать — подобные явления являются природными ускорителями и генераторами элементарных частиц, причем очень мощными.

Пройдя безумные по нашим меркам расстояния, нейтрино в октябре 2020 года достигло Южного Полюса, где и было зарегистрировано детектором элементарных частиц. Эта сложная система размещена прямо подо льдом, она служит для обнаружения высокоэнергетических частиц, приходящих к нам издалека. Спустя несколько месяцев телескоп в Калифорнии смог «увидеть» вспышку света в той самой галактике, о которой говорится в заголовке, и откуда пришло нейтрино.
Читать полностью »

Недавно проведенное исследование американских физиков об экстремальных черных дырах может опровергнуть знаменитую теорему об отсутствии волос.

Согласно общей теории относительности Эйнштейна, черные дыры обладают только тремя наблюдаемыми свойствами: массой, спином (момент импульса) и зарядом. Дополнительных характеристик, или, как называют их физики, «волос», не существует.

Черные дыры могут иметь «волосы». Эйнштейн не прав? - 1

Чтобы объяснить идею, представим однояйцевых близнецов. Они имеют одинаковый генотип, это генетические копии, но даже такие близнецы будут различаться множеством вещей: от темперамента до прически. Черные дыры, согласно теории гравитации Альберта Эйнштейна, могут иметь всего три характеристики: массу, спин и заряд. Если эти значения одинаковы для любых двух черных дыр, то они идентичны, будет невозможно отличить одну от другой. У черных дыр нет волос.
Читать полностью »


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