Сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути загадка для ученых
Эйнштейн утверждал, что черная дыра определяется тремя свойствами: массой, спином и электрическим зарядом. Заряд черной дыры должен быть близок к нулю, поскольку вещество, захваченное черной дырой, электрически нейтрально. Масса черной дыры определяет размер ее горизонта событий и может быть измерена несколькими способами: от яркости материала вокруг нее до орбитального движения ближайших звезд. Но вот вращение черной дыры изучать гораздо сложнее. На самом деле мы не знаем с какой скоростью вращается сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути. Мы знаем, что звезды и планеты вращаются вокруг своей оси, и ровно то же самое происходит с черными дырами. Разница лишь в том, что у черных дыр нет физической поверхности, как у звезд и планет. Спин черной дыры, как и ее масса, является пространственно-временным свойством и определяет, как искривляется пространство вокруг черной дыры, таким образом, чтобы измерить спин черной дыры, нужно изучить, как материя ведет себя вблизи нее.
В ходе исследования, опубликованного в Astrophysical Journal Letters, было измерено вращение некоторых сверхмассивных черных дыр. Все потому, что с помощью нескольких активных черных дыр исследователи могут изучать рентгеновские лучи, испускаемые их аккреционными дисками. Рентгеновский луч света от диска получает импульс энергии от вращения, и, измеряя этот импульс, можно определить спин.
Но есть еще один способ получить прямое изображение черной дыры, как сделали астрономы с той, что находится в центре эллиптической галактики Messier 87 (М87) в созвездии Девы. Кольцо света, которое мы видим на изображении, ярче на стороне, вращающейся к нам. Подробнее о том, как исследователям удалось получить первое в истории изображение черной дыры, читайте в нашем материале.
Тот самый знаменитый снимок черной дыры. Одна сторона на снимке ярче из-за ее вращения.
Еще больше увлекательных статей о том, как астрономы
изучают наблюдаемую Вселенную, читайте на нашем канале
в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на
сайте!
Но несмотря на эти потрясающие результаты, спина черной дыры, что вращается в центре галактики Млечный Путь исследователи по-прежнему не знают. Проблема заключается в том, что наша черная дыра не очень активна, и она намного меньше, чем та, что расположилась в центре эллиптической галактики М87. Отчасти именно по этой причине астрономы не могут измерить ее вращение, наблюдая свет вблизи черной дыры. Хорошие же новости заключаются в том, что в новом исследовании ученые предлагают новый способ для измерения спина сверхмассивной черной дыры в самом сердце нашей галактики.
Их метод использует свойство, известное как эффект Лензе-Тирринга (frame dragging), с помощью которого можно наблюдать как прецессия плоскости орбиты пробной массы, обращается вокруг массивного вращающегося тела, либо как прецессия оси вращения гироскопа в окрестностях такого тела. Когда масса вращается, она слегка искривляет пространство вокруг себя. Мы знаем, что это реально, потому что ученые измерили эффект Линзе-Терринга Земли.
Рентгеновские лучи от черной дыры говорят астрономам о ее вращении. Фото: NASA/JPL-Caltech
Вращение черной дыры создает тот же самый эффект, и, измеряя его, можно определить вращение черной дыры. Учитывая, что запустить зонд на орбиту вокруг черной дыры, как это было с Землей, невозможно, новый способ кажется самым настоящим решением проблемы.
Наша галактика скрывает в себе множество тайн, но наибольшее их количество сосредоточено вокруг сверхмассивной черной дыры, рядом с которой вращается большое количество звезд. Кстати, о наиболее интересных из них я писала в этой статье. Орбиты около сорока из этих звезд, известных как S-звезды, проходят по опасной траектории, сближаясь с черной дырой. Однако из-за эффекта Лензе-Тирринга со временем их орбиты должны смещаться. Изначально авторы нового исследования предположили, что измерив эти сдвиги, можно будет измерить спин черной дыры. Астрономы логично полагали, что чем больше спин, тем больше смещение орбиты.
S-звездное скопление, вращающееся вокруг черной дыры в нашей галактике.
Вам будет интересно:
Черные дыры можно использовать в качестве источника бесконечной
энергии
Однако в ходе исследования, после внимательного изучения орбиты S-звезд, эффекта Линзе-Терринга обнаружено не было. Учитывая тот факт, что орбиты этих звезд хорошо известны астрономам, мы знаем, что черная дыра в центре нашей галактики должна вращаться медленно. Таким образом команда определила, что спин черной дыры в самом сердце нашей галактики может быть не более 0,1 по шкале от 0 до 1, что означает, что она вращается менее чем на 10% от максимально возможного спина для черной дыры. Для сравнения, спин черной дыры М87 равен по меньшей мере 0,4.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Астрономы Университета штата Огайо обнаружили самую близкую к Земле черную дыру. Ее назвали Единорогом отчасти из-за миниатюрных размеров.
Насколько маленькой может быть черная дыра? На протяжении нескольких десятилетий астрономы пы
Масштабное исследование более 1400 видов может изменить наше понимание интеллекта
Новые исследования показали, что, вопреки распространенному мнению, относительный размер мозга у млекопитающих не только связан с интеллектом, но и обусловлен р
У части пациентов, перенесших ковид, развивается аносмия потеря способности чувствовать запахи. К счастью, ученые, похоже, обнаружили лекарство против этого состояния.
Пока коронавирус бушует в Индии, превращая страну в сотни погребальных
Млечный Путь, галактика, в которой мы живем, является одной из сотен миллиардов галактик, разбросанных по всей Вселенной. Их разнообразие ошеломляет: спиральные, кольцевые галактики в форме усыпанных звездами петель и древние галактики, которые затмев
Эксперты говорят, что человечество стоит перед мрачным и «ужасным будущим» состояние планеты намного хуже, чем считалось ранее.
Будущее человечества, как это водится, принято рассматривать в позитивном ключе, тем более, нам есть чему р
Ученые разработали новый анализ крови, с помощью которого можно диагностировать уровень депрессии.
Недавно разработанная система мониторинга биомаркеров крови, связанных с расстройствами настроения, может привести к новым способам диагностики
Так выглядит радиотелескоп MeerKat в Южной Африке. С его помощью астрономы слушают космос.
В 1933 году инженер по имени Карл Янский случайно обнаружил, что радиоволны исходят не только от изобретений, сделанных человеком, но и от природных
Вид на сверхмассивную черную дыру в поляризованном свете. Изображение: EHT
В нашем стремлении познать Вселенную, мы сапиенсы, продвинулись довольно далеко. Судите сами: физики из Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) разгоняют
Перед вами одна из водородных нитей (подсвечен синим цветом), обнаруженная с помощью телескопа Хаббл.
Может показаться, что все объекты в нашей Вселенной разбросаны хаотично. Но согласно имеющимся на сегодняшний день моделям, такие массивные
Комета Леонард была обнаружена астрономами в январе 2021 года.
В прошлом небольшие небесные тела, обращающиеся вокруг Солнца по вытянутой орбите и иногда образующие хвост из газа и пыли, считались дурным предзнаменованием. Древние греки, нап
Перед вами подробная карта 25 000 черных дыр, которые, возможно, пожирают планеты и звезды пока вы читаете эти строки.
Теоретическая возможность существования черных дыр следует из решения в 1915 году Карлом Шварцшильдом некоторых
Проксима-Центавра ближайшая к Земле звездная система.
Учитывая, что в одном только Млечном Пути количество звезд по разным оценкам варьируется от 200 до 400 миллиардов, было бы несколько наивно полагать, что мы с в
Открытие гигантской радиоокружности во
внегалактическом пространстве приближает ученых к пониманию того,
что представляют собой эти загадочные структуры.
Несмотря на массив имеющихся данных о наблюдаемой Вселенной, в космическом простран
Наши знания о Вселенной увы, недостаточны, чтобы понять, что происходило в первые доли секунды после ее рождения.
Считается, что наша Вселенная родилась 13,8 миллиардов лет назад после Большого взрыва и с тех пор расширяется с ускор
Физики разработали методику для
окончательного обнаружения темной материи
Нашу Вселенную формирует нечто, что мы c вами не можем непосредственно наблюдать. Эта таинственная субстанция, называемая темной материей, заполняет 85% Вселенно
Космическая пыль под микроскопом похожа на облака
Космос гораздо ближе к нам, чем кажется. Воздух на нашей планете буквально насыщен космической пылью, которая образуется при разрушении комет, астероидов и других подобных объек
Взрыв метеорита над Антарктидой в представлении художника
Знаете ли вы, что грязь под вашими ногами может быть останками древнего и очень мощного метеорита? Недавно группа ученых изучала антарктическую вершину Валнумфьеллет и н
Риск падения астероида на Землю существует всегда. Но когда это произойдет, никто не знает
В июне 2004 года астрономам удалось открыть астероид Апофис, диаметр которого составляет 300 метров. В ходе изучения траектории его
Астрономы Университета штата Огайо обнаружили самую близкую к Земле черную дыру. Ее назвали Единорогом отчасти из-за миниатюрных размеров.
Насколько маленькой может быть черная дыра? На протяжении нескольких десятилетий астрономы пы
Ученые, возможно, нашли черную дыру, которая может изменить наше понимание Вселенной.
Черные дыры, одни из самых таинственных объектов во Вселенно
Вид на сверхмассивную черную дыру в поляризованном свете. Изображение: EHT
В нашем стремлении познать Вселенную, мы сапиенсы, продвинулись довольно далеко. Судите сами: физики из Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) разгоняют
По мнению ученых сверхмассивная черная дыра в центре галактики J0437+2456 ведет себя странно.
Иногда на просторах Вселенной астрономы наблюдают блуждающие объекты, например планеты. Масса некоторых из них такая же как у Земли, но они путешес
Доказать существование черных дыр ученым удалось совсем недавно.
Самыми таинственными объектами во Вселенной по праву можно назвать черные дыры области пространства-времени гравитация которых настолько сильна, что ничто, даже свет, не может
Перед вами подробная карта 25 000 черных дыр, которые, возможно, пожирают планеты и звезды пока вы читаете эти строки.
Теоретическая возможность существования черных дыр следует из решения в 1915 году Карлом Шварцшильдом некоторых
