Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Черные дыры

Найдена самая близкая к Земле черная дыра она опасна?

07.05.2020 00:12:09 | Автор: admin

Астрономам удалось обнаружить новую черную дыру, которая находится ближе всего к Земле. Расстояние между этой черной дырой и Солнечной системой составляет одну тысячу световых лет. Ранее самая близкая к нашей планете черная дыра была найдена на расстоянии в три тысячи световых дет, то есть новый объект оказался в три раза ближе. Минимальная масса этой черной дыры превышает массу Солнца в 4,2 раза. Может ли новый найденный объект представлять опасность для Земли, даже находясь на таком большом расстоянии?

Самая близкая к Земле черная дыра

В статье, опубликованной в журнале Astronomy&Astrophysics, ученые рассказали подробнее о своей находке. Самая близкая к Земле черная дыра находится в тройной звездной системеHR 6819, которая удалена от Солнца на тысячу световых лет.

1 световой год расстояние, которое свет может преодолеть за один календарный год, что примерно равно 10 триллионам километров

Причем для того, чтобы ее увидеть, не обязательно иметь большую обсерваторию: в ясную безлунную ночь звездную систему можно найти в южномсозвездии Телескопа.

Синим цветом изображены орбиты звезд из системы, красным — орбита черной дыры

Исследование черной дыры, конечно же, происходило с помощью специальных приборов и 2-метрового телескопа в обсерватории Ла-Силья в Чили. С его помощью астрономы узнали, что система состоит из двух звезд и еще одного невидимого объекта. Они пришли к выводу, что это спящая черная дыра, которая в данный момент не потребляет вещество. Поскольку она все равно находится довольно далеко от Солнечной системы, она не представляет опасность для Земли и других планет.

По словам ученых, открытие поможет им еще лучше искать другие спящие или тихие черные дыры. Они будут наблюдать за системами, аналогичными HR 6819, чтобы найти остальные похожие объекты. Не забывая при этом про наблюдения за всплеском гравитационных волн, который регистрируется каждый раз после слияния черных дыр.

Путешествие от созвездия Телескопа к звездной системеHR 6819

Какие бывают черные дыры

Существует два типа черных дыр: сверхмассивные черные дыры в сердце каждой галактики и черные дыры звездной массы, которые образуются после смерти массивных звезд (сверхновых). Именно последнюю и удалось обнаружить ученым в звездной системе HR 6819. Поскольку черная дыра полностью невидима, единственный способ узнать, что там действительно есть черная дыра, это подобраться достаточно близко, чтобы увидеть, как искривляется фоновый свет. Это и удалось сделать астрономам.

Сверхмассивные черные дыры далеко и угрозы для нас не представляют. В центре каждой галактики во Вселенной есть одна такая дыра. И в Млечном Пути есть, в 27 000 световых годах от нас. В Андромеде есть в 2,5 миллиона световых лет и так далее. А вот черные дыры, которые образуются после смерти массивных звезд, действительно опасны.

Проблема в том, что пока что астрономы могут найти черные дыры только если они расположены в паре со звездой. Они видят тень от черной дыры или соответствующее гравитационное кольцо вокруг звезды, которое она вызывает. Реальность в том, что лишь небольшая часть черных дыр входит в такие звездные системы, и пока это наш единственный способ их обнаружить. Вероятнее всего, поблизости есть намного больше черных дыр, которые астрономы пока не смогли найти. А в падении в черную дыру нет ничего романтичного.

Есть теория, что черные дыры могут оказаться порталами для путешествий сквозь пространство и время.

Солнечная система существует уже более 4,5 миллиарда лет, и все это время планеты чувствовали себя прекрасно, никто им не мешал. Даже если бы черная дыра прошла мимо Солнечной системы в нескольких десятках световых лет, она бы существенно сместила орбиты, и жизни уже бы не было, так что никто бы не отметил этого факта и не написал о нем в нашем Telegram-чате. Однако неопределенность не может не пугать. Ведь еще 4 года назад астрономы считали, что ближайшая черная дыра в трех тысячах световых лет от Земли, а теперь получается, что в три раза ближе. Кто знает, может скоро они найдут еще одну черную дыру на расстоянии 500 или 100 световых лет? Что будет тогда?

Не так давно Любовь Соковикова подробно разобрала вопрос о том, что произойдет, если рядом с Землей появится черная дыра. Суть в том, что сторону планеты, которая находится ближе к черной дыре, будет притягивать намного сильнее. Согласно самым невероятным гипотезам, в итоге черная дыра может либо уничтожить все живое, либо может переместить нас в другую часть Вселенной или в другую Вселенную. Точно пока не узнаем, прецедентов пока не было (и хорошо!).

Уничтожить черную дыру невозможно. Все, что вы попытаетесь сделать с ней, лишь сделает ее больше, сильнее, злее. Это воистину Вселенское зло. Остается только ждать миллиарды лет, пока она не испарится. Может и не стоит искать их вовсе?

Новая черная дыра в три раза ближе к Земле

Подробнее..

Пять веков Вселенной в каком мы живем и что это значит?

29.05.2020 00:12:31 | Автор: admin

Каждое живое существо на нашей планете рождается, взрослеет, становится старше и в конечном итоге умирает. Все эти законы действуют и за пределами Земли звезды, солнечные системы и галактики тоже со временем погибают. Разница существует лишь во времени то, что для нас с вами кажется вечностью, по меркам Вселенной полная ерунда. Но что на счет самой Вселенной? Как известно, она родилась после Большого взрыва 13,8 миллиардов лет назад, но что происходит с ней сейчас?Каков жизненный цикл самой Вселенной и почему исследователи выделяют пять этапов ее развития?

Пять веков Вселенной

Астрономы считают, что пять этапов эволюции являются удобным способом представления невероятно долгой жизни Вселенной. Согласитесь, во времена, когда нам известно всего 5% о видимой Вселенной (остальные 95% занимает таинственная темная материя, существование которой только предстоит доказать), судить об ее эволюции довольно сложно. Тем не менее, исследователи пытаются понять прошлое и настоящее Вселенной, объединив достижения науки и человеческой мысли двух последних столетий.

Если вам посчастливилось оказаться под ясным небом в темном месте безлунной ночью, то при взгляде вверх вас ждет великолепный космический пейзаж. С помощью обычного бинокля можно увидеть умопомрачительное небесное полотно из звезд и пятен света, которые накладываются друг на друга. Свет от этих звезд достигает нашей планеты преодолевая огромные космические расстояния и пробивается к нашим глазам через пространствовремя. Такова Вселенная космологической эпохи, в которой мы живем. Она называется звездная эрой, но есть еще четыре других.

Изображение составлено исследователями Принстонского университета, основываясь на снимках, полученных космическими телескопами NASA

Чтобы всегда быть в куре последних новостей из мира популярной науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Существует множество способов рассмотреть и обсудить прошлое, настоящее и будущее Вселенной, но один из них больше других привлек внимание астрономов. Первая книга о пяти веках Вселенной была опубликована в 1999 году, под названием «Пять веков Вселенной: внутри физики вечности». (последние обновления внесены в 2013 году). Авторы книги Фред Адамс и Грегори Лафлин дали название каждому из пяти веков:

  • Первобытная эра
  • Звездная эра
  • Дегенеративная эра
  • Эра Черных Дыр
  • Темная эра

Необходимо отметить, что далеко не все ученые являются сторонниками этой теории. Тем не менее, многие астрономы находят разделение на пять этапов полезным способом обсуждения столь необычайно большого количества времени.

Первобытная эра

Первобытная эпоха Вселенной началась спустя секунду после Большого взрыва. Во время первого, очень маленького отрезка времени, пространства-времени и законов физики, как полагают исследователи, еще не существовало. Этот странный, непостижимый интервал называется планковской эпохой, считается, что она длилась 1044 секунды. Важно принимать во внимание и то, что многие предположения о планковской эпохе, основаны на гибриде общей теории относительности и квантовых теорий, называемой теорией квантовой гравитации.

На изображении все пять эпох Вселенной обозначены разными цветами

В первую секунду после Большого взрыва началась инфляция невероятно быстрое расширение Вселенной. Через несколько минут плазма начала остывать, и субатомные частицы начали образовываться и склеиваться. Через 20 минут после Большого Взрыва в сверхгорячей, термоядерной Вселенной начали формироваться атомы. Охлаждение шло быстрыми темпами, пока во вселенной не осталось 75% водорода и 25% гелия, что похоже на то, что происходит сегодня на Солнце. Примерно через 380 000 лет после Большого Взрыва Вселенная остыла настолько, что начали формироваться первые устойчивые атомы и появилось космическое фоновое микроволновое излучение, которое астрономы называют реликтовым излучением.

Читайте также: Ученые приблизились к пониманию того, почему существует Вселенная

Звездная эра

Мы с вами живем в звездную эпоху в это время большая часть материи, существующей во Вселенной, принимает форму звезд и галактик. Первые звезды во Вселенной недавно мы рассказывали вам о ее обнаружении были огромными и закончили свою жизнь в виде вспышек сверхновых, что привело к образованию множества других, более мелких звезд. Движимые силой гравитации, они сближались друг с другом образовывая галактики.

У звезд и галактик, как и у нас с вами, свой срок жизни

Одна из аксиом звездной эры состоит в том, что чем больше звезда, тем быстрее она сжигает свою энергию, а затем умирает, как правило, всего за пару миллионов лет. Более мелкие звезды, потребляющие энергию медленнее, дольше остаются активными. Ученые предсказывают, что наша галактика Млечный Путь, например, столкнется и объединится с соседней галактикой Андромеды примерно через 4 миллиарда лет, чтобы сформировать новую. Кстати, наша Солнечная система может пережить это слияние, но возможно, Солнце погибнет гораздо раньше.

Эра дегенерации

Следом идет эра дегенерации (вырождения), которая начнется примерно через 1 квинтиллион лет после Большого Взрыва и продлится до 1 дуодециллиона после него. В этой период во Вселенной будут доминировать все видимые сегодня остатки звезд. На самом деле на космических просторах полно тусклых источников света: белые карлики, коричневые карлики и нейтронные звезды. Эти звезды гораздо холоднее и излучают меньше света. Таким образом, в эпоху дегенерации Вселенная будет лишена света в видимом спектре.

Тусклые остатки когда-то ярких звезд будут преобладать во Вселенной в эру дегенерации

В течение этой эры маленькие коричневые карлики будут удерживать большую часть доступного водорода, а черные дыры будут расти, расти и расти, питаясь остатками звезд. Когда водорода вокруг будет не достаточно, Вселенная со временем станет тусклее и холоднее. Затем протоны, существовавшие с самого начала Вселенной, начнут погибать, растворяя материю. В результате во Вселенной в основном останутся субатомные частицы, излучение Хокинга и черные дыры.

Излучение Хокинга гипотетический процесс излучения черной дырой разнообразных элементарных частиц, преимущественно фотонов; назван в честь британского физика-теоретика Стивена Хокинга.

Эра черных дыр

В течение значительного периода времени черные дыры будут доминировать во Вселенной, втягивая в себя остатки массы и энергии. Однако в конце концов они испарятся, хотя и очень медленно.

К концу этого периода останутся фотоны, электроны, позитроны и нейтрино.

Авторы книги полагают, как пишет Big Think, что когда черные дыры наконец испарятся, возникнет небольшая вспышка света единственная оставшаяся энергия во Вселенной. В этот момент Вселенная будет почти историей, содержащей только низкоэнергетические, очень слабые субатомные частицы и фотоны.

Темная эра

В конечном итоге электроны и позитроны, дрейфующие через пространство будут сталкиваться друг с другом, иногда образуя при этом атомы прозитрония. Эти структуры являются нестабильными, однако и их составные частицы в конечном итоге будут уничтожены. Дальнейшее уничтожение других низкоэнергетических частиц будет продолжаться, хотя и очень медленно. Но этой ночью взгляните в ночное небо, полное звезд и ни о чем не беспокойтесь они еще очень долго никуда не денутся, а наше понимание Вселенной и времени в будущем может измениться.

В жизненном цикле Вселенной существует 5 эпох. Прямо сейчас мы находимся во второй эре.

Подробнее..

Могут ли сразу две черные дыры вращаться в центре Млечного Пути?

16.05.2020 14:10:27 | Автор: admin

Как выяснили ученые из Калифорнийского университета, у черной дыры в центре нашей галактики, возможно, есть подружка. Напомню, что согласно общепринятой точке зрения все звезды в Млечном Пути вращаются вокруг сверхмассивной черной дыры под названием Стрелец А*. Однако результаты нового исследования показали, что рядом с ней может существовать вторая черная дыра. И если это заявление кажется вам удивительным, то напрасно. Все потому, что в центре большинства галактик находятся сверхмассивные черные дыры. А галактики, как вы, вероятно, знаете, часто сталкиваются и сливаются друг с другом. Результатом этих процессов вполне может оказаться существование сразу нескольких черных. Но когда Млечный Путь столкнулся с другой галактикой? Давайте разбираться!

Черные дыры в центрах галактик

Это может вас удивить, но галактики, как и все другие объекты во Вселенной, а также все живые существа на нашей планете рождаются, живут, развиваются и умирают. На протяжении последних 15 лет астрономы пытались доказать существование сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Получить доказательства удалось с помощью Очень большого телескопа (VLT) Европейской космической обсерватории (ESO).

Наблюдая за орбитальным движением звезд вокруг центра галактики, исследователи пришли к выводу, что звезды должны двигаться по орбитам под действием колоссального гравитационного притяжения сверхмассивной черной дыры. Согласно полученным результатам, масса Стрельца А* почти в три миллиона раз превышает массу нашего Солнца.

Учитывая тот факт, что галактика Млечный Путь, как говорил о ней Стивен Хокинг, «ничем не примечательна», исследователи полагают, что в центрах всех галактик находятся сверхмассивные черные дыры. Ислледователи также отмечают, что Стрельца А* окружают десятки звезд и несколько крупных облаков газа, которые время от времени сближаются и проходят на опасном расстоянии от черной дыры. Так, в одной из предыдущих статей мы рассказывали об удивительной звезде S2, которая вращается, словно танцуя, на экстремально близком расстоянии от этого космического монстра.

Как по вашему, может ли в центре галактике существовать множество черных дыр и если да, то почему? Обсудить являются ли черные дыры порталом в другие вселенные можно в нашем Telegram-чате, а также в комментариях к этой статье.

Так как большинство галактик эволюционируют, сливаясь с другими галактиками, тот факт, что в центре Млечного Пути может быть не одна черная дыра не кажется таким удивительным. Более того, даже если сегодня второй черной дыры рядом со Стрельцом А* нет, это не значит, что так было всегда. Не исключено, что в далеком прошлом у черной дыры был «младший брат» или «сестра». Или он есть и сегодня. Но если так, почему мы о нем ничего не знаем?

Составное инфракрасное изображение центра Млечного Пути

По мнению Клиффорда Уилла, выдающегося профессора физики из университета Флориды и соавтора исследования, опубликованного в журнале The Astrophysical Journal Letters, если бы существовал спутник Стрельца А*, то его гравитация повлияла бы на орбиты звезд, вращающихся вокруг. Так исследователи и обнаружили бы вторую черную дыру. Как пишут авторы работы, это похоже на то, как орбита Юпитера возмущает орбиту Урана. Это происходит потому, что Юпитер обладает собственным гравитационным притяжением.

Хотите быть в курсе последних научных открытий в области высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram

Понимание этого процесса интересует ученых еще и потому, что это один из возможных способов роста черных дыр. К тому же, не стоит забывать о том, что слияние двух черных дыр порождает гравитационные волны. О том, как ученым удалось обнаружить гравитационные волны и что это значит для науки, читайте в статье моего коллеги Ильи Хеля.

Тайны Млечного Пути

Так как телескоп это своего рода машина времени, вглядываясь в глубины космоса, мы можем многое узнать о его прошлом. Теперь же ученые полагают, что изучение сверхмассивной черной дыры в центре Стрельца А* может пролить свет на прошлое нашей родной галактики.

Галактики, звезды и черные дыры очень странные объекты

Если вторая черная дыра будет обнаружена, это открытие может указать на другие процессы, которые приводят к тому, что в центрах галактик вращаются эти космические монстры. Кроме того, открытие способно бросить вызов современным представлениям о слиянии и эволюции галактик. В то же самое время, отсутствие второй черной дыры означает, что Млечный Путь не сталкивался с крупными галактиками как минимум 10 миллионов лет.

Вам будет интересно: Что скрывают звезды, вращающиеся вокруг сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики?

Так как масса Стрельца А* в 4 миллиона раз больше массы Солнца, это фактически делает ее одной из самых больших черных дыр во Вселенной. Так что если в прошлом и произошло столкновение с другой галактикой, оно было незначительным. Скорее всего Стрелец А* образовалась в результате слияния с более мелкими, карликовыми галактиками. Однако в настоящий момент точного ответа на вопрос о том, сколько черных дыр находится в центре Млечного Пути нет.

Космос такое странное место, что в центре нашей галактики вполне могут быть несколько черных дыр самых таинственных объектов во Вселенной

Подробнее..

Что находится вокруг черной дыры в центре Млечного Пути?

08.06.2020 16:01:53 | Автор: admin

Чтобы показать это, ученым потребовалась помощь суперкомпьютера NASA

Помимо множества планет и других космических объектов, галактика Млечный Путь скрывает в своем центре гигантскую черную дыру, которая почти в 5 миллионов раз массивнее нашего Солнца! Несмотря на то, что по сравнению с другими подобными объектами эта черная дыра под названием Стрелец A* довольно спокойная, она постоянно притягивает звезды, пыль и другую материю в свои ближайшие окрестности, формируя сверхплотный звездный мегаполис. Благо находится она очень далеко от Земли, и для нас эта черная дыра безобидна. По этой же причине о природе таинственной аномалии на сегодняшний день мало что известно. Поэтому астрономы решили бросить все силы и даже привлекли суперкомпьютер, чтобы создать модель окрестностей этой сверхмассивной черной дыры. Хотели когда-нибудь оказаться рядом с таким объектом? Теперь у вас есть эта возможность.

Что находится в центре Млечного Пути

Группа астрономов из Чили разработала новую компьютерную модель, с помощью которой можно посмотреть, как менялось окружение гигантской черной дыры на расстоянии до 3 световых лет за последние 500 лет. С помощью данных, которые были собраны во время наблюдений за последние годы с помощью космических и наземных телескопов, они воссоздали реальный вид того, что находится рядом с гигантской черной дырой в центре Млечного Пути. Вся информация была обработана с помощью суперкомпьютера NASAHEC (High End Computing), который и создал конечный вариант модели.

Чтобы наблюдать за космическими объектами было еще интереснее, ученые внесли некоторые изменения: например, в модели размер черной дыры был увеличен вдесять тысяч раз, иначе ее было бы очень сложно заметить. Также для лучшего понимания астрономы окрасили главные космические явления. Так, потоки рентгеновского излучения, возникающие при столкновении мощных звездных ветров друг с другом или с облаками газа, показали синим и голубым цветами. А красным и желтым выделили звездные ветра, содержащие более холодный газ. Если синий и красный цвета в какой-то области накладываются друг на друга, она окрашивается в фиолетовый.

Посмотреть, как выглядит центр нашей галактики и гигантская черная дыра внутри нее, можно на 4-минутном ролике, который выпустило американское аэрокосмическое агентство NASA.

А те, у кого есть шлем виртуальной реальности, могут установить приложение Galactic Center VR, которое доступно бесплатно в магазинах Steam и Viveport VR (последний используется для шлемов виртуальной реальности HTC).

Черная дыра в центре Млечного Пути

На самом деле почти все (если не вообще все) галактики обладают черными дырами в центре. И мы пока плохо понимаем, как они растут и развиваются поскольку это происходит с непропорционально высокой скоростью. Хотя Стрелец А* содержит массу более 5 миллионов солнц, это все равно мелкий горошек по сравнению с гигантскими ультрамассивными черными дырами, масса которых может достигать миллиарда солнц! Некоторые из них настолько велики, что ученые не могут даже определить верхний предел величины черных дыр.

Черная дыра это область пространства-времени, где гравитационное притяжение настолько огромно, что покинуть эту весьма специфическую область не может даже свет. Самая близкая к Земле черная дыра находится в тройной звездной системеHR 6819, которая удалена от Солнца на тысячу световых лет.

Думаете, они растут миллиарды лет? Не совсем. Астрономы пришли к мнению, что черные дыры вырастают буквально за день в космическом эквиваленте.

Черная дыра (кадр из к/ф Интерстеллар)

Что касается черной дыры Стрелец А*, ученые сильно продвинулись в ее изучении за последние несколько лет. Например, в августе 2019 года в ходе наблюдений стало известно, что объект за несколько часов стал ярче в 75 раз! А в начале этого года заметили, что вокруг центральной черной дыры нашей галактики вращаются несколько необычных объектов они выглядят как продолговатые сгустки газа в несколько раз массивнее Земли.

Несмотря на свои небольшие по космическим меркам размеры, обнаруженные объекты ведут себя как маленькие звезды, способные пройти в опасной близости от края черной дыры, не будучи при этом разорванными в клочья. Каким образом? Ученые считают, что это и звезды, и сгустки газа одновременно!

На самом деле даже самые именитые астрономы не знают и сотой доли процента того, что таит в себе эта черная дыра. Например, возможно ли выбраться из черной дыры, как это сделал герой Мэттью Макконахи в фильме Интерстеллар? В нашем Telegram-чате часто поднимают этот вопрос, и пока никто не смог оспорить, что это действительно возможно. Скорее всего, не так кинематографично, но кто знает, что на самом деле скрывается там, внутри?

Подробнее..

Что будет, если попасть в черную дыру?

01.08.2020 00:02:57 | Автор: admin

Вы вряд ли когда-нибудь захотите отправиться к черной дыре

Сразу огорчу фанатов научной фантастики. На самом деле вы не можете пережить путешествие через черную дыру. И если вы попытаетесь попасть хотя бы в одну из них, как, например, это сделал Мэттью Макконахи в фильме Интерстеллар, вас разорвет на части задолго до того, как вы узнаете, что находится внутри черной дыры. Однако ученые не просто так наблюдают за этими загадочными космическими объектами последние десятки лет. Это позволило ответить на два вопроса: что такое черная дыра, и что (в теории) находится внутри нее.

Что такое черная дыра?

Чтобы в полной мере понять, почему вы не можете просто упасть или запустить свой космический корабль в черную дыру, вы должны сначала понять основные свойства этих космических объектов.

Черная дыра - это место, где гравитация настолько сильна, что никакой свет или что-либо еще не может вырваться наружу.

Черные дыры не просто назвали именно так, поскольку они не отражают и не излучают свет. Они видны только тогда, когда поглощают очередную звезду или газовое облако, которые после этого не могут выбраться за границу черной дыры, называемой горизонтом событий. За горизонтом событий находится крошечная точка сингулярность, где гравитация настолько интенсивна, что она бесконечно изгибает пространство и время. Именно здесь законы физики, какими мы их знаем, нарушаются, а это означает, что все теории о том, что находится внутри черной дыры, являются лишь предположениями.

Этот снимок считается первой фотографией черной дыры M87. Она находится в 55 миллионах световых лет от Земли

Черные дыры кажутся экзотикой большинству из нас, но для ученых, которые на них специализируются, их изучение обычное дело. Физики выдвигали теории о подобных объектах в течение десятилетий после того, как общая теория относительности Альберта Эйнштейна предсказала существование черных дыр. Однако эта концепция не воспринималась всерьез до 1960-х годов, пока ученые не стали свидетелями поглощения звезд черными дырами. Сегодня черные дыры считаются частью звездной эволюции, и астрономы подозревают, что даже в нашей галактике Млечный Путь их миллионы.

Какие бывают черные дыры

Черные дыры бывают разных видов и могут быть смоделированы с различными уровнями сложности. Например, одни могут вращаться, а другие содержать электрический заряд. Так что если вы попали в одну из них (ну, допустим, вас не разорвало в клочья до этого), ваша точная судьба может зависеть от того, с какой именно черной дырой вы столкнетесь.

На простейшем уровне существуют три вида черных дыр: звездные черные дыры, сверхмассивные черные дыры и черные дыры средней массы (реликтовые).

Черные дыры с массой звезд образуются, когда очень большие звезды заканчивают свой жизненный цикл и разрушаются. Реликтовые черные дыры все еще мало изучены, и за все время было найдено только несколько таких объектов. Но астрономы считают, что процесс их образования схож с таковым у сверхмассивных черных дыр.

Сверхмассивные черные дыры обитают в центрах большинства галактик и, вероятно, могут увеличиваться до невероятных размеров. Они в десятки миллиардов раз более массивные, чем наше Солнце за счет поглощения звезд и слияния с другими черными дырами.

После разрушения звезда может стать черной дырой

Звездные черные дыры по размеру могут быть ничтожными по сравнению с их более крупными братьями, но на самом деле они обладают более экстремальными приливными силами, выходящими за пределы их горизонтов событий. Эта разница возникает благодаря особому свойству черных дыр, которое, вероятно, удивит некоторых случайных наблюдателей. Меньшие черные дыры на самом деле имеют более сильное гравитационное поле, чем сверхмассивные. То есть вы скорее заметите изменение в гравитации рядом с небольшой черной дырой.

Что будет, если попасть в черную дыру?

Предположим, вам все же как-то удалось оказаться в космосе рядом со звездной черной дырой. Как ее вообще найти? Единственным намеком на то, что она существует, может быть гравитационное искажение или отражение от звезд, которые находятся рядом.

Но как только вы подлетите ближе к этому странному месту, ваше тело будет растянуто в одном направлении и раздавлено совершенно в другом это процесс, который ученые называют спагеттификацией. Им обозначается сильное растяжение объектов по вертикали и горизонтали (то есть уподобления их виду спагетти), вызванного большой приливной силой в очень сильном неоднородном гравитационном поле. Говоря простыми словами, гравитация черной дыры будет сжимать ваше тело по горизонтали, а в вертикальном направлении тянуть его, словно ириску. Вы не сможете дышать, говорить и читать наш Telegram-чат тем более.

И это еще самая приличная картинка того, что может быть внутри черной дыры

Если бы вы прыгнули в черную дыру солдатиком, гравитационная сила на ваших пальцах была бы намного сильнее, чем та сила, которая тянет вас за голову. Каждый кусочек вашего тела будет вытянут в разном направлении. Черная дыра буквально сделает из вас спагетти.

Можно ли выжить после попадания в чёрную дыру?

Итак, попав в звездную черную дыру, вы, вероятно, не будете сильно беспокоиться о космических тайнах, которые вы можете открыть на другой стороне. Вы будете мертвы за сотни километров до того, как узнаете ответ на этот вопрос.

Этот сценарий не полностью основан на теориях и предположениях. Астрономы стали свидетелями такого приливного разрушения еще в 2014 году, когда несколько космических телескопов поймали звезду, блуждающую слишком близко к черной дыре. Звезда была растянута и разорвана, в результате чего ее часть упала за горизонт событий, а остальная часть была отброшена в космос.

Если преодолеть горизонт событий, можно достичь гравитационной сингулярности

В отличие от падения в звёздную черную дыру, ваш опыт погружения в сверхмассивную или реликтовую черную дыру будет чуть менее кошмарным. Хотя конечный результат, ужасная смерть, все равно останется единственным сценарием. Однако в теории вы сможете пройти весь путь до горизонта событий и сумеете достичь сингулярности, пока еще живы. Если вы продолжите падение к горизонту событий, вы в конечном итоге увидите, как звездный свет сжимается до крошечной точки позади вас, меняя цвет на синий из-за гравитационного синего смещения. И затем будет тьма. Ничего. Изнутри горизонта событий никакой свет из внешней Вселенной не сможет попасть к вашему кораблю. Как и вы больше не сможете вернуться обратно.

Так что Мэтью Макконахи очень повезло, что все в фильме было спецэффектами.

Подробнее..

Что такое гравитационные волны. Когда и как их открыли

22.08.2020 18:09:09 | Автор: admin

Понимание гравитационных волн может дать нам что-то большее, чем просто сами эти волны.

Когда кто-то говорит что-то про гравитационные волны, многим остается только недоумевать и не понимать, что это вообще такое. Если вы этого не знали, расслабьтесь — даже ученые не могут дать на это развернутый ответ. Конечно, в целом они понимают, что это такое и откуда берется, но белые пятна в этой истории все равно еще остаются. Даже то, что несколько лет назад их смогли зафиксировать, не дает развернутого ответа на вопрос, что же это такое. Все из-за того, что они появляются в далеком космосе и уже потом доходят до нас. Примечательно, что предсказал их существование еще Альберт Эйнштейн, а современные ученые только сейчас начинают подбираться к их разгадке. Понимание того, откуда они берутся и что из себя представляют, пусть и примерное, очень интересно. Попробуем рассказать об этом попроще и без лишних сложных формул.

Что такое гравитационные волны

Если говорить грубо, то гравитационные волны — это небольшие искажения пространства и времени. Что-то типа ряби. Причиной их появления становятся события, которые происходят далеко в космосе и имеют действительно эпические масштабы.

О существовании гравитационных волн знали довольно давно, так как еще в 1915 году о них рассказал Альберт Эйнштейн, но одно дело знать, а совсем другое — доказать, показать и объяснить. Этим ученые и занимались почти 100 лет.

Считается, что гравитационные волны, которые были зафиксированы лазерными интерферометрами гравитационно-волновой обсерватории (ЛИГО), образовались от столкновения двух черных дыр, которые превратились в одну большую черную дыру. Зафиксировали гравитационные волны 14 сентября 2015 года.

Лаборатория ЛИГО работает под управлением Калифорнийского технологического института и Массачусетского технологического института. Находится в городах Хэнфорд, штат Вашингтон, и Ливингстон, штат Луизиана, а финансируется за счет средств Национального научного фонда США

Откуда берутся гравитационные волны

Интересно, что событие, которое привело к образованию зафиксированных гравитационных волн, произошло примерно 1,3 миллиарда лет назад, а размер черных дыр, которые тогда столкнулись, был всего в 29 и 36 раз больше нашего Солнца.

Столкновение двух черных дыр вызывает образование гравитационных волн.

Если верить общей теории относительности — а поводов не верить ей становиться все меньше — пара черных дыр, которые вращаются друг вокруг друг друга, уже сами по себе излучают гравитационные волны и тратят на это очень много энергии.

Самые распространенные мифы о гравитации. Что из этого правда?

Сближение черных дыр для столкновения происходит в течение миллиардов лет, но в последние минуты перед столкновением их скорость очень сильно вырастает. В итоге, они ускоряются настолько, что столкновение происходит на скорости равной примерно половине скорости света. Если вспомнить известную формулу, где E=mc2, становится понятно, почему высвобождается так много энергии, если в формуле фигурирует скорость и масса, да еще и в квадрате.

Изучение гравитационных волн

За изучение гравитационных волн даже присуждена нобелевская премия. Получили ее Джозеф Тейлор-младший и Рассел Халс. В 1976 году они обнаружили бинарную систему, в которой орбита пульсара постепенно снижалась со временем и при этом выделялось большое количество энергии. Они смогли доказать, что это и были гравитационные волны. Нобелевскую премию они получили в 1993 году за обнаружение пульсара и объяснение происходящего с ним.

Не надо путать объяснение факта существования гравитационных волн и их обнаружение. ЛИГО именно зафиксировала волны, то есть доказала, что все предыдущие открытия не были ошибкой.

Что такое Общая теория относительности Эйнштейна?

Открытие было сделано далеко не с первой попытки и даже не первой версией ЛИГО. Пришлось сначала провести работы по модернизации до второй версии, которая была намного чувствительнее. Зато гравитационные волны после модернизации были открыты практически сразу, буквально при первом запуске.

Так же одной их причин гравитационных волн называют Большой взрыв.

Работы по модернизации проводились большим количеством исследовательских институтов и лабораторий со всего мира, включая США, Европу и даже Австралию. Изначально финансирование создания ЛИГО началось в 1992 году, хотя впервые подобный проект был предложен группой ученых еще в 1980 году. Многие признавали, что это был большой риск, но все равно верили, что они добьются результата.

На данный момент ЛИГО осуществляет исследования, используя огромное научное сотрудничество (LIGO Scientific Collaboration (LSC)). В группу исследователей входит более 1000 ученых из университетов 15 стран мира.

Что будет, если попасть в черную дыру?

Многие из ученых, которые участвуют в исследованиях, считают открытие гравитационных волн началом новой эры, так как теперь область гравитационно-волновой астрономии стала реальна.

Открытие гравитационных волн позволяет человечеству приступить к исследованиям деформированных частей Вселенной. То есть тех объектов, которые сделаны из искривлений пространства-времени. Столкновение черных дыр и следы этого события являются только началом долгого пути. Главное, что теперь этот путь отрыт и можно идти по нему уверенной поступью.

Большой взрыв мог создать зеркальную антивселенную нашей Вселенной

Как работает LIGO

В основе каждой из двух лабораторий LIGO используется Г-образные интерферометры длиной 4 километра с лазерными лучами, расщепляющимися на два луча, которые движутся туда-сюда внутри трубы. Ее диаметр составляет примерно 1,2 метра и внутри создан почти идеальный вакуум.

Если бы Альберт Эйнштейн сейчас, спустя сто лет после своего открытия увидел бы результаты исследований LIGO, он был бы рад, что оказался прав.

Пучки света нужны для того, чтобы можно было контролировать расстояние между зеркалами, которые расположены в разных концах интерферометра. Теория Эйнштейна гласит, что расстояние между зеркалами будет изменяться на бесконечно малую величину, когда между ними проходит гравитационная волна. Изменения расстояния не должны превышать одной десятитысячной протона. Их-то и надо зафиксировать. Ученые продолжают работать в этом направлении и о самых интересных их открытиях мы расскажем в нашем новостном Telegram-канале.

Ученые обнаружили неизвестный источник гравитационных волн

Обсерватории должны быть именно разнесены на большое расстояние, чтобы определить направление событий, которые и являются причиной гравитационных волн. Заодно так можно убедиться, что волны пришли именно из космоса и не связаны с местными явлениями.

Первое наблюдение гравитационных волн позволило ускорить строительство глобальной сети, состоящей из огромного количества детекторов. Они позволяют не только закрепить результат, но находить еще больше источников гравитационных волн. В будущем это действительно откроет новые возможности, но пока надо подождать и не мешать ученым работать.

Подробнее..

Астрономы впервые увидели свет от столкновения двух черных дыр

04.07.2020 00:06:21 | Автор: admin

Столкновение двух сверхмассивных черных дыр может выглядеть так

Астрономы впервые увидели всплеск света от столкновения двух черных дыр. Объекты встретились находясь на расстоянии 7,5 миллиардов световых лет от Земли. В момент их встречи в вихре горячей материи, вращающейся вокруг более крупной, сверхмассивной черной дыры, началось слияние. Этот водоворот называется аккреционным диском и вращается вокруг горизонта событий черной дыры места в космосе, в котором сила гравитация настолько сильна, что даже фотоны света не могут ее покинуть. Вот почему ученые никогда не видели столкновения двух черных дыр. В отсутствие света идентифицировать такие слияния можно только обнаружив гравитационные волны рябь в пространстве-времени, создаваемой столкновениями массивных объектов.

Эйнштейн был не прав?

Впервые существование гравитационных волн предсказал Альберт Эйнштейн, но он не думал, что их когда-то удастся обнаружить. Они казались слишком слабыми, чтобы уловить их сигнал на Земле среди всего этого шума и вибрации. В течение 100 лет казалось, что Эйнштейн был прав. Но в 2015 году LIGO и VIRGO детекторы гравитационных волн, расположенные в EGO (Европейская гравитационная обсерватория в Вашингтоне и Луизиане) впервые зафиксировали гравитационные волны: сигналы от слияния двух черных дыр на расстоянии около 1,3 миллиардов световых лет от Земли.

Открытие положило начало новой области астрономии и принесло Нобелевскую премию по физике исследователям, которые работали над проектом. На этот раз ученые сравнили столкновение сверхмассивных черных дыр, так как детектор LIGO впервые обнаружил всплеск света, что раньше казалось невозможным, поскольку черные дыры не излучают свет.

Изображение художником быстро вращающейся сверхмассивной черной дыры, окруженной аккреционным диском. Ключевые особенности черных дыр обозначены красным цветом.
(ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser; Business Insider)

Вам будет интересно: Черные дыры можно использовать в качестве источника бесконечной энергии

Исследователи полагают, что сила столкновения двух массивных объектов заставила вновь образовавшуюся черную дыру проскочить через газ аккреционного диска вокруг более крупной черной дыры. В пресс-релизе исследования, опубликованного в журнале Physical Review Letters говорится, что именно реакция газа на ускорение создает яркую вспышку, видимую в телескопы. Команда астрономов Калифорнийского технологического института ожидает увидеть еще один всплеск от той же черной дыры через несколько лет, когда она, согласно прогнозам, снова войдет в аккреционный диск сверхмассивной черной дыры.

Причина, по которой поиск таких всплесков важен, заключается в том, что они помогают в вопросах астрофизики и космологии. Если мы сможем снова обнаружить свет от слияния других черных дыр, то больше узнаем о происхождении этих таинственных объектов.

Соавтор исследования Манси Касливал, доцент астрономии Калифорнийского технологического института.

Оба детектора и LIGO и VIRGO зафиксировали возмущения в пространстве-времени в мае 2019 года. Всего через несколько дней телескопы Паломарской обсерватории недалеко от Сан-Диего заметили яркую вспышку света, исходящую из того же самого места в космосе. Позже исследователи просмотрели архивные изображения этой области неба и заметили всплеск. Вспышка медленно угасала на протяжении месяца. Временная шкала и местоположение совпадали с данными LIGO. В ходе работы команда пришла к выводу, что всплеск, вероятно, является результатом слияния двух черных дыр, однако полностью исключить другие варианты нельзя. Тем не менее, им удалось исключить вероятность того, что всплеск произошел в результате обыкновенных взрывов в аккреционном диске сверхмассивной черной дыры, так как до всплеска, на протяжении 15 лет, диск вел себя относительно спокойно.

С другими теориями о происхождении черных дыр можно ознакомиться на нашем канале в Google News!

Авторы исследования считают, что такие сверхмассивные черные дыры, как эта, постоянно вспыхивают. В то же самое время размер и местоположение этой вспышки впечатляют.

Изучение гравитационных волн

В будущем исследователи ожидают больше подобных открытий. Все потому, что в ближайшие несколько лет должна начать работу новая гравитационно-волновая обсерватория гравитационно-волновой детектор Камиоки (KAGRA). С помощью KAGRA, LIGO и VIRGO ученые рассчитывают сузить поиски местоположения массивных столкновений в три раза. Это также поможет улучшить оборудование телескопов для более точного обнаружения этих событий, вызывающих гравитационные волны и обнаружения испускаемого ими света. Как полагают авторы научной работы, новая глобальная сеть детекторов в конечном итоге может обнаруживать до 100 столкновений в год.

Подробнее..

Категории

Последние комментарии

© 2006-2020, umnikizdes.ru