30.07.2021

bachyra

Новости, факты, события, явления, проишествия в мире, на планете, в космосе.

Что такое чёрная дыра?

Чёрная дыраЧёрная дыра промежной массы в представлении художника. Создатели и права: Alain Riazuelo / CC BY-SA 2.5.

Чёрные дыры – одни из самых странноватых и умопомрачительных объектов вселенной. Они владеют чрезвычайной плотностью с так мощным гравитационным притяжением, что даже свет не может избежать его, если проходит довольно близко.

Альберт Эйнштейн в первый раз предсказал существование чёрных дыр в 1916 году в его общей теории относительности. термин “чёрная дыра” был введён много лет спустя, в 1967, южноамериканским астрологом Джоном Уилером. Опосля десятилетий, когда чёрные дыры были известны лишь как теоретические объекты, 1-ая из когда-либо найденных физических чёрных дыр была увидена в 1971 году.  

Опосля этого, в 2019 коллаборация телескопа EHT (the Event Horizon Telescope) выпустила 1-ое из когда-либо приобретенных изображений чёрной дыры. Телескоп EHT узрел чёрную дыру в центре галактики M87, когда изучил горизонт событий, либо область, минув которую, ничто не может покинуть чёрную дыру. Изображение показывает быструю утрату фотонов (частиц света). Также, оно открывает совсем новейшую область исследования чёрных дыр, сейчас астрологи знают, как чёрные дыры смотрятся.

На нынешний денек астрологи выявили три типа чёрных дыр: чёрные дыры звёздной массы, сверхмассивные чёрные дыры и чёрные дыры с промежной массой.

Чёрные дыры звёздной массы – мелкие, но небезопасные

Когда звезда спаливает крайнее горючее, объект может коллапсировать или свалиться сам на себя. Для наименьших звёзд (прямо до масс порядка трёх солнечных масс), новое ядро станет нейтронной звездой либо белоснежным лилипутом. Когда же коллапсирует звезда большей массы, она продолжает сжиматься и образует чёрную дыру звёздной массы.

Чёрные дыры, образованные в итоге коллапса отдельных звёзд, относительно малы, но неописуемо плотные. один из таковых объектов упаковывает наиболее трёх масс Солнца в поперечник, сопоставимый с размерами 1-го городка. Это приводит к безумной величине гравитационной силы, воздействующей на объекты вокруг. Дальше чёрные дыры звёздной массы поглощают пыль и газ из окружающих галактик, что содействует повышению из размеров.

Фото чёрной дырыC помощью сети радиотелекопов EHT, учёным удалось сфотографировать чёрную дыру в галактике M87. Создатели и права: NASA / EHT Collaboration.

Согласно Гарвард-Смитсоновскому центру астрофизики, “Млечный Путь содержит несколько сотен миллионов” чёрных дыр звёздной массы.

Сверхмассивные чёрные дыры – рождение гигантов

Вселенная заполнена малеханькими чёрными дырами, но их кузены, сверхмассивные чёрные дыры преобладают. Эти огромные чёрные дыры в миллионы либо даже в триллионы раз массивнее Солнца, но примерно 1-го с ним поперечника. Считается, что такие чёрные дыры находятся в центре фактически хоть какой галактики, включая Млечный Путь. Учёные не знают буквально, как появляются такие огромные чёрные дыры. В один прекрасный момент сформировавшись, эти гиганты собирают массу из пыли и газа вокруг –  материал, который в центрах галактик имеется в обилии и дозволяет им расти до ещё наиболее неописуемых размеров.

Сверхмассивные чёрные дыры, может быть, возникают вследствие слияния сотен либо тыщ крохотных чёрных дыр. Огромные газовые облака также могут быть за это несут ответственность, когда коллапсируют и быстро аккрецируют массу. Третьим вариантом является кризис звёздного кластера, группы совместно падающих звёзд. Четвёртый вариант: сверхмассивные чёрные дыры могли бы возникать из огромных кластеров тёмной материи. Это субстанция, которую мы можем следить через гравитационное действие на остальные объекты; но, мы не знаем, из что тёмная свет и не наблюдается впрямую.

Чёрные дыры средней массы – застрявшие по середине

Учёные считали, что чёрные дыры доходят лишь до малых либо огромных размеров, но недавнешние исследования выявили возможность существования чёрных дыр промежных размеров (InterMidiate Black Holes – IMBHs). Такие объекты могут сформироваться, когда звёзды в кластере сталкиваются в цепной реакции. несколько таковых IMBHs, сформированных в одной области, должны в конце концов слиться совместно в центре галактики и сделать сверхмассивную чёрную дыру.

Галактика M82Галактика Мессье 82, в какой была найдена чёрная дыра промежной массы M82 X-1. Создатели и права: NASA / H. Feng et al.

В 2014 году астрологи отыскали объект, оказавшийся чёрной дырой промежной массы, в рукаве спиральной галактики.

“Астрологи весьма усердно находили такие чёрные дыры средней массы”, – гласит соавтор исследования Тим Робертс из Даремского института в Соединенном Царстве. Он утверждает: “Гипотезы о их существовании были, но IMBHs вели себя, будто бы издавна потерянный родственник, который не заинтересован в том, чтоб его отыскали”.

В наиболее новеньком исследовании, 2018 года, предполагается, что эти чёрные дыры могут существовать в центрах миниатюрных галактик (либо, весьма малеханьких галактик). Наблюдения 10 таковых галактик (5 из которых были неопознаны науке ранее исследования) выявили активность рентгеновского излучения – обычно характерную для чёрных дыр – приводя к предположению о присутствии чёрных дыр от 36 000 до 316 000 солнечных масс. Эта информация была получена в данных обзора Sloan Digital Sky Survey, в итоге которого проанализировано около миллиона галактик и задетектирован тот вид света, который нередко наблюдается от чёрных дыр, собирающих осколки материи вблизи.

Как чёрные дыры смотрятся?

Чёрные дыры состоят из трёх “слоёв”: наружного и внутреннего горизонта и сингулярности.

Горизонт событий чёрной дыры – это граница вокруг “рта” чёрной дыры, пройдя которую, свет не может уже ее покинуть. Гравитация постоянна на всём горизонте событий.

Внутренний регион чёрной дыры, где находится масса объекта, известен как сингулярность, единственная точка в пространстве-времени, где сконцентрирована вся масса чёрной дыры.

Фото чёрной дыры1-ые прямые зрительные подтверждения существования сверхмассивной чёрной дыры в центре эллиптической галактики Мессье 87 и её тени. Граница чёрной дыры – горизонт событий – приблизительно в 2,5 раза меньше, чем права: EHT Collaboration.

Учёные не могут созидать чёрные дыры так, как могут созидать звёзды и остальные объекты в мироздании. Заместо этого, астрологи должны полагаться на детектирование излучения чёрной дыры, испускаемое, когда пыль и газ вращаются вокруг неё. Но сверхмассивные чёрные дыры, находящиеся в центре галактики, могут быть закутаны густой пылью и газом, которые могут перекрыть испускаемый свет.

Время от времени, по мере того, как года исследовательских работ, даже опосля того, как изображение было получено. Это всё поэтому, что коллаборация телескопа, которая содержит в себе почти все обсерватории по всему миру, собрала астрономический объём данных, так большенный, что он не мог быть передан при помощи веба.

Аккреционный дискМощная гравитация чёрной дыры изменяет линию движения по которой движется свет в различных частях аккреционного диска. Создатели и права: NASA’s Goddard Space Flight Center / Jeremy Schnittman.

Со временем исследователи планируют получить изображения остальных чёрных дыр и сделать репозиторий того, как смотрятся эти объекты. Последующей целью, возможно, является Стрелец А* – чёрная дыра в центре нашей галактики Млечный Путь. Стрелец А* интригует, поэтому что она тише, чем ожидалось, что может быть происходит из-за магнитных полей, которые душат её активность, – так сообщается в докладе исследования 2019 года. Другое исследование этого года показало, что Стрельца А* окружает прохладное газовое гало, что даёт беспримерное осознание того, как смотрится окружающая чёрную дыру среда.

Сияющий свет бинарной системы чёрных дыр

В 2015 году астрологи, используя обсерваторию LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), задетектировали гравитационные волны от слияния 2-ух чёрных дыр звёздных масс.

“У нас есть ещё большее доказательство существования чёрных дыр звёздных масс, которые владеют массой наиболее чем 20 солнечных – о существовании этих объектов мы не знали до того, как LIGO узрел их”, – произнес представитель коллаборации LIGO Дэвид Шумахер в собственном заявлении.

Наблюдения LIGO также дают информацию о направлении вращения чёрной дыры. Обращаясь одна вокруг иной, они могут вращаться (любая вокруг собственной оси) в одном направлении или в обратных.

Гравитационные волныИллюстрация гравитационных волн. Создатели и права: NASA / CXC / M.Weiss.

Существует две теории о том, как формируются бинарные системы чёрных дыр. 1-ая подразумевает, что обе чёрные дыры в паре формируются примерно в одно и то же время из 2-ух звёзд, родившихся совместно и со взрывом погибших практически сразу. Звёзды-компаньоны имеют ту же ориентацию вращения относительно друг друга, что и две оставшиеся чёрные дыры.

По 2-ой модели чёрные дыры в звёздном кластере смещаются прямо до центра кластера. У таковых приятелей направления вращения должны быть случайными друг относительно друга. Наблюдения LIGO чёрных дыр-компаньонов с различными направлениями вращения дают наиболее мощное доказательство данной нам теории формирования.

“Мы начинаем набирать настоящую статистику для бинарных систем чёрных дыр”, – произнес учёный LIGO Кета Кавабе из Калифорнийского технологического института, базирующегося на Хэнфордской обсерватории LIGO. “Это любопытно, поэтому что некие модели образования двойных чёрных дыр в некой степени лучше остальных уже на данный момент, и в дальнейшем мы сможем ещё больше сузить этот круг”.

Странноватые факты о чёрных дырах

— Теория длительно подразумевала, что если б вы свалились в черную дыру, гравитация растянула бы вас в спагетти. Так что вы бы погибли до того, как достигнули бы сингулярности. Но в 2012 году в журнальчике Nature выпустили статью с предположением, что из-за квантовых эффектов горизонт событий ведет себя как стенка из огня, которая бы мгновенно спалила вас.

– чёрные дыры не всасывают. Всасывание обуславливается вталкиванием чего-либо в вакуум, что чёрные дыры определённо не делают. Заместо этого, объекты падают на их, как падали бы на что-либо, что оказывает гравитационное притяжение, как Земля.

– первым объектом, который разглядывали как чёрную дыру, считается Лебедь X-1. Лебедь X-1 был в 1974 году предметом дружественного пари меж Стивеном Хокингом и его сотрудником физиком Кипом Торном, причём Хокинг сделал ставку на том, что источником была не чёрная дыра. В 1990 Хокинг признал поражение.

Черная дыраБольшущее количество потенциально подходящих для жизни планет на теоретическом уровне может существовать на размеренных орбитах вокруг сверхмассивных чёрных дыр. Создатели и права: Paramount Pictures.

– маленькие чёрные дыры могли сформироваться сходу опосля огромного взрыва. стремительно расширяющееся место могло сжать некие области в крохотные, плотные чёрные дыры с массами меньше солнечной.

– если звезда проходит очень близко к чёрной дыре, звезда может лопнуть на части.

– астрологи оценивают, что Млечный Путь содержит от 10 миллионов до 1 триллиона чёрных дыр звёздной массы, с массами примерно около трёх солнечных масс.

– чёрные дыры остаются неплохой едой для научно-фантастических книжек и кинофильмов. Поглядите кинофильм “Интерстеллар”, в каком Торн почти во всем употреблял научные познания. Работа Торна с командой профессионалов по эффектам дозволила учёным лучше осознать, как могут смотреться далёкие звёзды, если их узреть поблизости стремительно вращающейся чёрной дыры (гравитационное линзирование).

больше инфы: https://www.space.com/
Источник

%d такие блоггеры, как: