Обнаружена тень черной дыры, выбрасывающей джет Группа исследователей с помощью нескольких крупных обсерваторий получила новое изображение черной дыры в центре. В центрах почти всех галактик во Вселенной находятся сверхмассивные черные дыры.
Черные дыры: 5 открытий, ознаменовавших 2023 год
Космический телескоп Gaia оказался подходящим инструментом для обнаружения подобных объектов — он с высокой точностью измеряет положение и особенности движения миллиардов звёзд, что позволяет извлекать важные сведения об объектах, оказывающих на эти звезды гравитационное воздействие. К таким объектам относятся другие звезды, планеты и чёрные дыры. В обоих случаях ничего обнаружить не удалось, и эта информация как раз представляет большую ценность. Звезда-компаньон испускает большие объёмы частиц в виде звёздного ветра, и отсутствие излучения указывает, что чёрная дыра поглощает не так много вещества, поскольку её горизонт событий пересекает небольшое число частиц. И учёные пока не нашли ответа, почему так происходит.
Как выяснила команда учёных под руководством Акоса Богдана из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, сверхмассивная растущая чёрная дыра находится в галактике под названием UHZ1. Таким образом, возраст чёрной дыры и её родительской галактики составляет около 470 млн лет. При этом команда астрофизиков нашла доказательства того, что чёрная дыра в UHZ1 была очень массивной ещё при её появлении. Сейчас её масса составляет от 10 до 100 миллионов Солнц, примерно столько же, сколько составляет масса всех звёзд в её галактике. Это свойство сильно отличает её от других чёрных дыр, чья масса обычно не превышает одной десятой процента от родительской галактики.
Расстояние до нее составляет 1900 световых лет. Ученые установили, что Gaia BH3 является частью двойной системы. Вторым компонентом является старая звезда, вращающаяся вокруг черной дыры по достаточно широкой орбите с периодом 11,6 года. Это светило чрезвычайно раздутое. Его масса составляет лишь 76 процентов массы Солнца, но по диаметру оно превосходит его в пять раз. Скопление ED-2 Именно компаньон черной дыры позволил немного разобраться в ее происхождении. Ученые определили его химический состав. На основе этого ученые сделали предположение, что двойная система, в которую входит Gaia BH3, является частью звездного потока ED-2.
A2261-BCG расположена на расстоянии около 2,7 миллиарда световых лет от Земли. Это самое большое из известных науке галактических ядер. По оценкам ученых, в ядре скопления галактик должна находится черная дыра в 3-100 миллиардов раз больше массы Солнца. Для сравнения, сверхмассивная черная дыра Млечного Пути достигает "всего" четырех миллионов солнечных масс.
Астрономы опубликовали первую в истории фотографию черной дыры в центре Млечного пути
В частности, было обнаружено, что рядом с черной дырой происходит формирование новой звезды, и этот факт дает нам возможность узнать, как вообще образуются массивные черные дыры. Звёздные ясли Около десяти лет назад Эми Рейнес, тогда еще магистрант, обнаружила черную дыру в галактике, расположенной на расстоянии около 30 миллионов световых лет от Земли , в южном созвездии Компаса Pyxis. Она сразу поняла, что с этой чернотой что-то не так, но что именно - выяснилось лишь недавно благодаря последним наблюдениям "Хаббла" реклама Массивная чёрная дыра находится в самом центре карликовой галактики Henize 2-10 и всего в 30 миллионов световых лет от нас. Дополнительным сюрпризом стало то, что вместо того, чтобы препятствовать звездообразованию, излучение провоцирует рождение новых звезд", - сказал Закари Шутте, аспирант Рейнес и ведущий автор нового исследования. Henize 2-10, является так называемой галактикой со вспышкой звездообразования - в ней звезды образуются с очень высокой скоростью, примерно в 1000 раз быстрее, чем обычно. По сравнению с другими галактикам она относительно мала и относится к типу карликовых галактик. Image credits: Schutte и Reines 2022. Исследователям уже было известно о необычном газовом образовании в этом районе, но "Хабблу" удалось также получить изображение выброса, связанного с центральной черной дырой.
Это всё равно что посадить саженец дерева вместо маленького семени», — указывает соавтор исследования Энди Голдинг из Принстонского университета.
Двухнедельные наблюдения за галактикой с помощью обсерватории «Чандра» показали наличие перегретого газа, интенсивно излучающего рентгеновские лучи. Как отмечают в НАСА, это отличительный знак того, что чёрная дыра активно растёт. Наблюдения астрофизиков согласуются с теоретическими прогнозами, сделанными в 2017 году физиком Приямвадой Натараджаном из Йельского университета, который заявлял, что сверхмассивные чёрные дыры образуются в результате коллапса огромного газового облака. Астрофизики надеются, что объект поможет прояснить, как именно сверхмассивные чёрные дыры способны достичь такой массы всего через несколько сотен миллионов лет после своего рождения.
Такая находка была сделана пару лет назад, когда ученые сообщили об обнаружении потенциальной черной дыры в системе HR 6819, всего в 1100 световых лет от Солнца. Однако впоследствии это открытие не подтвердилось. Chambers et al. Космический телескоп Gaia заметил колебания звезды солнечного типа, расположенной в 1560 световых годах от нас. Это движение может вызываться невидимым массивным объектом, поэтому астрономы дополнительно исследовали звезду наземными инструментами обсерватории Джемини.
Проект EHT начался в апреле 2017 года — восемь обсерваторий в разных уголках Земли работают как один телескоп на длине волны 1,3 миллиметра. В апреле 2019 года ученые сообщили о первом полученном изображении тени черной дыры — это была сверхмассивная черная дыра в центре активной гигантской эллиптической галактики M87 Messier 87, Мессье 87, еще ее называют Дева A. Масса сверхмассивной черной дыры в центре M87 составляет порядка 6,5 млрд масс Солнца.
Черные дыры: 5 открытий, ознаменовавших 2023 год
Обнаружена тень черной дыры, выбрасывающей джет Группа исследователей с помощью нескольких крупных обсерваторий получила новое изображение черной дыры в центре. Черная дыра Gaia BH3 находится не в собственной солнечной системе, а в «двойной системе», состоящей из черной дыры и звезды, что встречается довольно редко. Чёрная дыра, расположенная примерно в 26 тысячах световых годах от Земли, получила название Стрелец A*, или Sgr A*. Предполагается, что она массивнее нашего солнца более чем в 4 млн раз. В центре скопления галактик A2261-BCG, где должна располагаться одна из самых больших сверхмассивных черных дыр во Вселенной, астрономам не удалось найти никаких следов этого объекта. телескопа, предназначенного для обнаружения рентгеновского излучения из горячих областей Вселенной.
Впервые получено изображение тени черной дыры в центре Млечного Пути
«Чтобы получить фотографию черной дыры максимально высокого разрешения мы объединили в одну глобальную сеть восемь мощнейших радиотелескопов, расположенных по всей планете, и направили их в центр галактики Messier 87. Отмечается, что найденная черная дыра, возможно, весит как 20 млн солнц. А где же тогда находятся такие неуловимые объекты, как черные дыры промежуточной массы, масса которых в 100 — 100 000 раз больше массы Солнца? При этом обнаруженная черная дыра стала самой массивной из всех увиденных во всей галактике Млечный Путь.
Недалеко от Земли скрываются три черных дыры: где они находятся
Gaia BH3 стала второй по близости к Земле черной дырой после Gaia BH1, которая находится на расстоянии около 1500 световых лет. «Henize 2-10 находится достаточно близко, на расстоянии всего 30 миллионов световых лет, чтобы «Хаббл» смог очень четко зафиксировать как изображения, так и спектроскопические свидетельства истечения из черной дыры. телескопа, предназначенного для обнаружения рентгеновского излучения из горячих областей Вселенной. Если черная дыра не питается активно (т.е. находится в состоянии покоя), она просто сливается со своим окружением. Массивная чёрная дыра находится в самом центре карликовой галактики Henize 2-10 и всего в 30 миллионов световых лет от нас.
Космический головастик помог найти черную дыру редкого типа
Это только пятый зарегистрированный пример, уничтожения звезды черной дырой. Это очень быстрые по космическим меркам практически мгновенные процессы. И от его начала до конца проходит несколько месяцев или даже недель. Скорость и яркость такого рода приливных разрушений делают их особенно привлекательными для астрономов, которые в реальном времени видят, как гравитация черной дыры манипулирует материалом вокруг нее, создавая невероятные световые шоу. Когда звезда подходит слишком близко к черной дыре, сильная гравитация растягивает ее до тех пор, пока она не превратится в реку горячего газа, как показано на этой анимации.
Однако существует предел углового момента, которого может достичь черная дыра. Исследователи установили, что черная дыра, находящаяся в центре Галактики, вращается сама по себе со скоростью, близкой к предельной. Это открытие имеет большое значение, так как скорость вращения черной дыры частично связана с историей поступления в нее материи. Таким образом, эти данные могут быть использованы для проверки теоретических моделей аккреции на сверхмассивные черные дыры.
Убегающая черная дыра В начале этого года группа астрономов объявила, что обнаружила убегающую сверхмассивную черную дыру, "привязанную" к длинному шлейфу формирующихся звезд. По мнению команды, объект был выброшен из родной галактики, став жертвой системы трех тел. С практической точки зрения, когда три тела с одинаковой массой взаимодействуют, это неизбежно приводит к образованию бинара и выбросу третьего тела. Возможно, эта знаменитая черная дыра когда-то была частью редкой бинарной системы, включающей две сверхмассивные черные дыры, вращающиеся друг вокруг друга.
Слияние их галактики с другой могло привести к тому, что к ним присоединилась третья черная дыра, что в конечном итоге вызвало выброс одного из двух обитателей.
Когда звезда подходит слишком близко к черной дыре, сильная гравитация растягивает ее до тех пор, пока она не превратится в реку горячего газа, как показано на этой анимации. Газ вращается вокруг черной дыры и постепенно вытягивается, образуя яркий диск.
Ученые считают , что во время таких событий поток газа закручивается вокруг черной дыры, сталкиваясь сам с собой. Это создает ударные волны и направленные во вне потоки газа, которые генерируют видимый свет, а также излучение, невидимое человеческому глазу, — ультрафиолет и рентгеновские лучи. Затем материал начинает оседать в виде диска, вращающегося вокруг черной дыры, как вода, вращающаяся вокруг слива в ванной.
Заведующая лабораторией фундаментальных и прикладных исследований релятивистских объектов вселенной МФТИ Елена Нохрина в эфире телеканала «МИР 24» заявила, что главное в открытии иностранных коллег, — доказательства остановленного черной дырой образования звезд. Оно оценивается как красное смещение Z, равное 4658. Но эта галактика с черной дырой — не самый далекий зафиксированный объект.
Удалось обнаружить, что масса этой галактики составляет около 40 млрд масс Солнца, что примерно в сто раз меньше, чем наша галактика. А масса черной дыры — около половины миллиарда масс Солнца.
Рекордно массивная черная дыра звездной массы оказалась родом из разрушенного звездного скопления
Астрономы впервые показали, как выглядит черная дыра в центре галактики. Анализируя данные, полученные европейским космическим телескопом Gaia, астрономы обнаружили две ближайшие к Земле чёрные дыры. Черная дыра возникает на финальных стадиях эволюции самых массивных звезд. Черные дыры удалось обнаружить во время наблюдения за движением их звезд-спутников с помощью космического аппарата EKA Gaia. Черная дыра Gaia BH3 находится не в собственной солнечной системе, а в «двойной системе», состоящей из черной дыры и звезды, что встречается довольно редко. Чёрная дыра находится в галактике, расположенной на расстоянии около 500 миллионов световых лет от Земли.
Убийца планет: ученые обнаружили сверхмассивную черную дыру, обращенную к Земле
Черные дыры, не входящие в состав таких ретгеновских двойных систем, заметить куда сложнее. Такую возможность дает, например, гравитационное линзирование — искажение света далеких звезд, который на пути к нам проходит поблизости от тяжелой и плотной черной дыры. Однако до сих пор найдены лишь кандидаты в подобные объекты, и ни один из них не подтвержден окончательно. Наконец, указание на присутствие черной дыры может дать слабое колебание положения соседней звезды, вместе с которой она вращается вокруг общего центра тяжести. Такая находка была сделана пару лет назад, когда ученые сообщили об обнаружении потенциальной черной дыры в системе HR 6819, всего в 1100 световых лет от Солнца.
Credit: M. Moscibrodzka, T. Falcke Чтобы обойти эти технические ограничения несколько лет назад был дан старт проекту «Event Horizon Telescope», целью которого является получения снимков сверхмассивных черных дыр в сердце Млечного Пути и галактики Messier 87. Почему были выбраны именно эти объекты? Все просто. Однако с черной дырой ситуация совсем другая: обладая крайне сильной гравитацией, она отклоняет и изгибает траекторию движения света настолько, что мы фактически можем видеть то, что находится за ней. И, учитывая, что сама по себе черная дыра не излучает свет, ожидаемое изображение представляет собой яркое кольцо, состоящее из всех отклоненных ею лучей. И то, что мы увидели, отлично согласуется с моделями», — добавил Роман Голд из Франкфуртского университета им.
Поделитесь с друзьями! В новом исследовании, опубликованном в журнале MNRAS, ученые из разных стран пришли к интересному открытию - в центрах галактик формируются необычные структуры, которые состоят из черных дыр. Они выглядят как "пробки", которые могут быть объединены. За счет газовых дисков, которые находятся в ядрах активных галактик, полнота, рост и объединение черных дыр происходит.
Добралась уже по нашей галактики - летит со скоростью от 30 до 45 километров в секунду. Сейчас до нее около 5 тысяч световых лет. Для того, чтобы навредить всему Млечному пути, дыра маловата. Но поглотить Солнечную систему со всем содержимым она может. Так по крайней мере ученые предполагали раньше. Однако открытие, сделанное в Йельском университете, заставляет теперь призадуматься. Поглотит или спалит? И сотворит ли «новое Солнце»? Или сил все-таки не хватит? Ответ опять же получим нескоро — через несколько миллионов лет. Пока черная дыра всё же очень далеко. Подробности в нашем материале.
Гигантская черная дыра оказалась не самой удаленной от Земли
По словам исследователей, Gaia-BH3 возникла в результате коллапса массивной звезды. Астрономы подчеркнули, что обнаружение Gaia-BH3 стало вехой в изучении космоса, поскольку специалистам впервые удалось засечь «спящую» черную дыру. Это значит, что Gaia-BH3 находится в состоянии покоя и не проявляет себя активным поглощением окружающего вещества. Ранее астрономы выяснили , что микроскопические черные дыры могут проникать в звезды и выедать их изнутри.
За неимением наблюдательных данных, а также ввиду невозможности получить потенциальные сигналы из черной дыры, внутреннее ее устройство до сих пор остается неизвестным. Исходя из расчетов, возможно, что внутри каждой черной дыры находится сингулярность — точка пространства-времени, где его искривление или некая другая физическая величина достигает бесконечного значения. Благодаря телескопам , работающим в рентгеновском и гамма-диапазонах, известно, что черные дыры являются достаточно распространенным явлением. Так, в центре Млечного Пути была обнаружена сверхмассивная черная дыра, масса которой превышает массу Солнца в миллион раз.
Предполагается, что каждая дыра обладает свойством излучения Хокинга — гипотетическим процессом испускания разнообразных элементарных частиц, преимущественно фотонов. Так как интенсивность испарения растет с уменьшением размера черной дыры, то последние стадии должны были бы стать взрывом черной дыры.
Но предполагать недостаточно, необходимо было доказать это. Черная дыра в центре нашей галактики гораздо меньше в размерах, чем в Мессье 87: она легче в тысячу раз — составляет примерно 4 млн масс Солнца. Но и расстояние до нее гораздо ближе — 27 тыс. По заверениям астрономов, наблюдать ее гораздо сложнее, так как на пути до нее много мешающих объектов. Тем не менее 12 мая этого года было обнародовано ее изображение, подтвердившее теоретические изыскания.
Черная дыра получила название Gaia BH1, она расположена в бинарной системе с солнцеподобной звездой. А расположены они друг от друга на расстоянии одной астрономической единицы дистанция между Землей и Солнцем. По мнению ученых , только в нашей галактике Млечный Путь находится около 100 миллионов черных дыр, массой от 5 до 100 масс Солнца.
Небольшой размер делает черные дыры сложными для обнаружения, особенно типичными телескопами. Чаще всего их находят по соседству с другими звездами, у которых черные дыры поедают массу, формируя аккреционный диск, выделяющий рентгеновское излучение. Однако не все черные дыры пожирают материю звезд в бинарных системах, поэтому находить такие тела еще сложнее, для чего применяются различные стратегии.
Где находится самая близкая к Земле черная дыра
Отмечается, что найденная черная дыра, возможно, весит как 20 млн солнц. На снимках «Хаббла» исследователи заметили поток горячего газа, соединяющий черную дыру и ближайшую к ней область, где формируются светила. Новости астрофизики: Команда астрофизиков, возглавляемая Колумбийским университетом, обнаружила дюжину черных дыр, сосредоточенных вокруг Стрельца A * (Sgr A *), сверхмассивной черной дыры в центре Галактики Млечный Путь.