Рубрика «чёрные дыры» - 10

image

Международная группа из 13 астрофизиков под руководством учёного из Университета Джонса Хопкинса (Балтимор, США) впервые фиксируют целиком весь процесс, в котором чёрная дыра сначала поглощает материал ближайшей звезды, а затем выстреливает его часть в космос на околосветовой скорости. Эта захватывающая драма разворачивается в течение нескольких последних месяцев в центре галактики PGC 43234.

Теоретические расчёты уже давно предсказали, что в случае поглощения супермассивной чёрной дырой большого количества газа, его часть, превратившись в плазму, будет истекать в космос с полюсов дыры в виде конической струи. В нашем случае поставщиком газа является целая звезда, с массой около солнечной.

«Такие события происходят чрезвычайно редко,- поясняет астрофизик Сьорт ванн Вельцен [Sjoert van Velzen], работающий в Университете с телескопом имени Хаббла. – Впервые мы наблюдаем весь процесс, от разрушения звезды до появления конического истекания газа наружу, и мы следим за этим уже в течение нескольких месяцев».

Чёрная дыра в центре галактики PGC 43234 не является особенно большой по сравнению с другими – её масса составляет всего лишь миллион солнечных. Но и такой массы достаточно для появления описанного эффекта. Успеху исследования помог тот факт, что галактика находится сравнительно недалеко от нас, на расстоянии в 300 миллионов световых лет.
Читать полностью »

Объяснено возникновение странного светового сигнала в паре соединяющихся черных дыр - 1
Симуляция, помогающая объяснить возникновение цикличного светового сигнала в паре сливающихся черных дыр PG 1302-102, расположенных в галактике, удаленной от нас на 3,5 миллиарда световых лет.

Соединенные гравитацией и обреченные на слияние, две вероятные черные дыры в далекой-далекой галактике оказались заключенными в сложном танце. Исследователи, используя орбитальный космический телескоп GALEX и данные телескопа Hubble нашли убедительные подтверждения существования двух соединяющихся черных дыр и нашли новые подробности возникновения странного светового сигнала, исходящего от них.
Читать полностью »

image
Проект детектора

К 2022 году американские учёные планируют запустить новый детектор нейтрино — Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE). Он расположится под землёй в бывшем золотом руднике Хоумстейк в штате Южная Дакота. При помощи этого детектора физики будут изучать свойства нейтрино — как рождённых искусственно, так и испущенных звездой при её коллапсе в чёрную дыру.

В 1960-е годы астрофизик Раймонд Дэвис уже размещал в руднике лабораторию для наблюдения солнечных нейтрино. Грядущий детектор будет намного мощнее. Несколько килотонн жидкого аргона в ёмкости диаметром порядка 12 м будут взаимодействовать с пролетающими сквозь него нейтрино.

В основном это будут частицы, испущенные из Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми, также известной, как Фермилаб. Она расположена на расстоянии в 1300 км от будущего детектора DUNE. Но часть времени планируется отдать и под изучение космических нейтрино.

Хотя теоретики давно рассчитали в общем, как должны образовываться чёрные дыры, но никто никогда не наблюдал этого процесса. Известно, что чёрная дыра может образоваться после коллапса звезды массой больше восьми солнечных. Но как именно это происходит? В какой момент звезда становится чёрной дырой? Как часто звёзды превращаются в чёрные дыры? Вместо этого взрыв может закончится образованием нейтронной звезды.

Известно, что в момент коллапса звезды должен зародиться мощный поток нейтрино, которые сумеют покинуть место катастрофы до того, как гравитация достигнет критических показателей. После этого уже ничто не сможет вырваться за пределы чёрной дыры. В результате, на детекторе должна зафиксироваться картина мощного всплеска в потоке нейтрино, который затем резко прервётся. Это и должно стать отпечатком рождения новой чёрной дыры.
Читать полностью »

Вы, наверно, думаете, что для того, чтобы вырваться из гравитационного притяжения нашей Земли, нужно очень много энергии. Но притяжение нашей планеты ничто по сравнению со многими другими объектами Вселенной. Даже такие вещи, как Солнце, целая галактика или нейтронная звезда меркнут перед небольшим, компактным районом космоса, наполненным таким количеством материи и энергии, что вам пришлось бы двигаться быстрее света, чтобы вырваться из его гравитации. Это и есть чёрная дыра – район, где гравитация так сильна, что ничто, даже свет, не сможет вырваться оттуда.

image

Чёрная дыра, возникающая обычно после коллапса сверхмассивного ядра звезды, неизбежно схлопывается в сингулярность, условий которой никакая материя, включая элементарные частицы, не смогут выдержать. Несколько пространственных измерений сворачиваются в точку или кольцо, и известные законы физики перестают работать.

Проблема чёрных дыр связана с информацией, падающей в них. По нашим представлениям, во Вселенной существуют конкретные свойства материи и энергии, содержащие информацию. Частица вроде протона или электрона имеет не только массу, электрический заряд и спин, но и квантовые свойства – барионное число, лептонное число, слабый гиперзаряд, цветной заряд и квантовую запутанность, связывающую частицы. Если вы создадите чёрную дыру из кучи частиц (обычно для этого нужно 1058 частиц), и у каждой будут свои особые свойства,– причём, это могут быть не только протоны и электроны, но и нейтроны, фотоны, нейтрино, антинейтрино, позитроны, и прочие,– то их информация должна неким осмысленным образом попасть в чёрную дыру.
Читать полностью »

Астрономы изучили необычные сверхновые в нетипичных местах вне галактик - 1

Астрономы обнаружили несколько нетипичных сверхновых звёзд: они не только оказались далеко вне породивших их галактик, но и рванули гораздо раньше, чем это предсказывал их жизненный цикл. Ещё одной их отличительной особенностью было необычно большое содержание кальция. В работе, опубликованной в ежемесячном журнале Королевского астрономического сообщества, команда исследователей раскрывает свою точку зрения на это явление.

Командой руководит Райна Фоули из Иллинойского университета. По его словам, история жизни этих звёзд – запутана и полна неожиданных поворотов, и включает в себя двойные звёздные системы, объединяющиеся галактики и двойные чёрные дыры.

Изначальным предположением учёных было то, что эти звёзды были выкинуты из их галактик какой-то силой. «Если посмотреть вокруг места их взрыва, вы не найдёте ни следов формирования звёзд, ни звёздных кластеров, ни старых звёзд – ничего,- рассказал Фоули. – Стало ясно, что эти товарищи родились где-то в другом месте и прошли долгий путь, прежде чем умереть».

Чтобы доказать, что они двигаются, и найти их исходные позиции, астрономы изучали архивные материалы с нескольких мест наблюдения (Ликская обсерватория в Калифорнии, и Обсерватория Кека и телескоп Субару на Гавайях; Субару – это японское название созвездия Плеяды, и этот телескоп, находясь на Гавайях, принадлежит японской Национальной астрономической обсерватории).
Читать полностью »

image
В ультрафиолете в галактиках можно наблюдать цепочки новообразованных звёзд

Астрономы из Центра космических полётов Годдарда, исследовательской лаборатории НАСА, выяснили, каким образом в уже зрелых эллиптических галактиках продолжается активное формирование звёзд. В исследовании они использовали данные с телескопа Хаббла. Оказывается, формированию новых звёзд способствуют мощные джеты, порождаемые чёрной дырой в центре галактики.

Согласно модели развития галактики, на этапе её начального формирования наблюдается активное рождение звёзд из находящихся в изобилии в районе формирования межзвёздных газа и пыли. Однако со временем скорость появления новых звёзд замедляется, по причинам, которые до сих пор оставались неясными. Казалось бы, весь газ в галактике должен активно превращаться в звёзды.

Оказалось, что в галактиках происходят циклические процессы, напоминающие круговорот веществ в природе планеты. Чёрная дыра в центре галактики испускает джеты, или релятивистские струи — мощные потоки материи, появляющиеся благодаря вращению этого объекта. Эти потоки, расходясь в противоположные стороны, увлекают за собою и нагревают межзвёздную газ и пыль, постоянно перемешивая их.
Читать полностью »

image

Шелдоны Куперы всех стран могут ликовать – скоро у каждого из нас появится возможность задать вопрос непосредственно учёному и популяризатору науки Стивену Хокингу. Те, кому повезёт, смогут даже получить ответ. Мероприятие будет проводиться на мощностях популярного ресурса Reddit в разделе r/science с 27 июля по 4 августа.

Reddit периодически приглашает к себе известных личностей, которые обычно в течение часа в онлайн-режиме отвечают на вопросы посетителей. Однако, ввиду очевидных ограничений, связанных с состоянием профессора Хокинга, ему вопросы можно будет задавать целую неделю. Затем он выберет наиболее интересные вопросы, и в течение следующей недели будет давать на них ответы.

Основной темой для дискуссии был выбран искусственный интеллект, а конкретно – те необходимые ограничения, которые нужно заранее наложить на его возможности. Многие известные личности,– а кроме самого профессора это миллионер Илон Маск, фантаст Вернор Виндж и другие,- уже высказали свои опасения по поводу того, что искусственный интеллект, будучи однажды созданным, может не просто навредить человечеству, но и (в худшем случае) даже стереть его с лица планеты.
Читать полностью »

image
Есть ли способ восстановить информацию, попавшую в черную дыру?

Судьба информации, попавшей в черную дыру, остается тайной. Может ли она когда-нибудь выбраться из черной дыры, или она исчезает навсегда? В настоящее время новые работы показывают, как в теории можно восстановить что-либо, упавшее в черную дыру.
Читать полностью »

image

Лишь спускаясь в бездну, мы познаём драгоценности жизни. Где вы споткнётесь, там и найдёте свою драгоценность.
— Джозеф Кэмпбел

Читатель спрашивает:

Наблюдая за удалёнными квазарами мы видим их сверхмассивные чёрные дыры, массою в 109 солнечных. Каким образом им удаётся достигать такого размера за такое короткое время?

Эта проблема более сложна, чем кажется на первый взгляд. Начать нужно с астрофизики.

image

Вы, возможно, уже знаете, что звёзды бывают разных размеров и цветов, с разным сроком жизни и массы, и что все эти свойства связаны друг с другом. Чем больше звезда, тем больше ее ядро, в котором, согласно принципам ядерного синтеза, сгорает её топливо. Это значит, что более массивные звезды горят более ярко, при более высоких температурах, у них больше радиус и сгорают они тоже быстрее.

image

Если звезде, вроде нашего Солнца, может потребоваться больше десяти миллиардов лет, чтобы сжечь все её топливо в ядре, то звёзды могут быть в десятки и даже сотни раз массивнее нашего Солнца, и вместо миллиардов лет они могут синтезировать весь водород в ядре в гелий за несколько миллионов, а в некоторых случаях, даже за несколько сотен тысяч лет.
Читать полностью »

image
Галактика 3С 279 «в состоянии покоя» в гамма-спектре / NASA

Пять миллиардов лет назад крупный катаклизм сотряс область вблизи гигантской черной дыры в центре галактики 3С 279, сообщает Sience Daily. 14 июня мощный импульс энергии, сопровождающий данное событие, наконец-то достиг Земли и был зафиксирован NASA при помощи гамма-телескопа Ферми, а так же другими спутниками и аппаратами. Астрономы всего мира направили «взор» имеющихся у них инструментов в сторону галактики, чтобы более подробно рассмотреть это краткое, но рекордно яркое событие.
Читать полностью »


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