webdonsk.ruОригами черная дыра
Добавил пользователь Morpheus Обновлено: 10.09.2024
Ученые из Университета Юты обнаружили очень редкий космический объект — черную дыру промежуточной массы.
Астрономы обнаружили черную дыру, не похожую ни на одну другую. Она меньше, чем черные дыры в центрах галактик, но больше, чем те, которые рождаются при взрывах звезд. Это делает ее одной из немногих подтвержденных черных дыр промежуточной массы. Такие объекты астрономы ищут годами.
Напомним, черная дыра средней массы — это та, чья масса гораздо больше, чем масса черной дыры звездной массы (от 10 до нескольких десятков масс Солнца), но гораздо меньше, чем у сверхмассивной черной дыры (от миллиона до сотен миллионов масс Солнца). Один из таких объектов все это время прятался в огромном звездном скоплении B023-G078 в ближайшей к Земле галактике Андромеда. Исследование публикует в The Astrophysical Journal.
На левой панели показано широкоугольное изображение M31 с красной рамкой и вставкой, показывающей местоположение и изображение B023-G78, где была обнаружена черная дыра. Фото: Иван Эдер, HST ACS/HRC
Также ученые использовали распределение массы объекта, чтобы предсказать, как быстро звезды должны двигаться в любом заданном месте внутри скопления, и сравнили показатели со своими данными. Когда астрономы построили модель без учета черной дыры, звезды в центре двигались слишком медленно по сравнению с их наблюдениями. Когда они добавили черную дыру, то получили скорости, соответствующие данным. Дальнейшие расчеты показали, что в центре скопления находится черная дыра промежуточной массы. Она весит как 100 000 Солнц.
Снимки телескопа Hubble показали, что черная дыра в центре карликовой галактики Henize 2-10 создает звезды вместо того, чтобы их разрушать. Открытие может стать ключом к пониманию происхождения сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной.
Центральная область галактики Henize 2-10/ © NASA, ESA, Zachary Schutte, Amy Reines
Черные дыры представляются нам разрушительными объектами, поглощающими все, что попадет в сферу их влияния, в том числе свет. Однако новые данные, полученные с помощью космического телескопа Hubble, показали, что это не всегда так. Телескоп сделал снимки черной дыры в центре карликовой галактики Henize 2-10, которая создает звезды вместо того, чтобы их поглощать. Статья об открытии опубликована в журнале Nature.
Галактика Henize 2-10 находится на расстоянии 30 миллионов световых лет от Земли и содержит в десять раз меньше звезд, чем Млечный Путь. Ранее она уже привлекала внимание астрономов, вызвав споры о том, содержат ли все карликовые галактики в своем центре небольшие черные дыры — подобно тому, как крупные галактики вращаются вокруг сверхмассивных черных дыр. Некоторые ученые предполагали, что в центре Henize 2-10 действительно находится черная дыра. Другие считали, что там расположен остаток сверхновой. Новые снимки, сделанные Hubble, подтвердили первую гипотезу.
Удивительным стало то, что газ, формирующий структуру, похожую на штопор, течет от черной дыры к соседней области звездообразования, расположенной в 230 световых годах. Скорость этого потока составляет 1,6 миллиона километров в час — совсем немного для вещества, поступающего из окрестностей черной дыры. Вероятно, поток вещества встретил плотное газовое облако и растекся по нему, стимулируя звездообразование. Теперь скопления молодых звезд располагаются перпендикулярно потоку, отмечая его распространение.
Этот эффект противоположен тому, что наблюдается в более крупных галактиках, где вещество, падающее в черную дыру, уносится ее магнитными полями, образуя сверхгорячие струи плазмы, движущиеся со скоростью, близкой к скорости света. Газовые облака на их пути нагреваются до таких температур, что звездообразование становится невозможным.
Международная команда астрофизиков выявила черную дыру, находящуюся в 9600 световых годах от Земли, в которой наблюдаются большие различия в яркости света вокруг нее. По мнению ученых, это вызвано .
Все материалы добавляются пользователями. При копировании необходимо указывать ссылку на источник.
Определить наличие чёрной дыры очень легко, изучив траекторию движения звёзд, на которые воздействует гравитация невидимого тела.
Но Млечный путь — относительно маленькая галактика, которая никак не может иметь у себя самую большую чёрную дыру. Например, недалеко от нас в скоплении Девы находится гигантская галактика Messier 87 — она примерно в 200 раз больше нашей.
Так вот, из центра этой галактики вырывается поток материи длиной около 5000 световых лет (на фото). Это сумасшедшая аномалия, пишет Этан Сигел, но выглядит очень красиво.
Но где же во Вселенной самая большая чёрная дыра? Если исходить из расчёта, что в центре почти каждой галактики имеется такой объект с массой 0,1% от массы галактики, то нужно найти самую массивную галактику. Учёные могут дать ответ и на этот вопрос.
Самая массивная из известных нам — галактика IC 1101 в центре скопления Abell 2029, который находится от Млечного пути в 20 раз дальше, чем скопление Девы.
В IC 1101 расстояние от центра до самого дальнего края — около 2 млн световых лет. Её размер вдвое больше, чем расстояние от Млечного пути до ближайшей к нам галактики Андромеды. Масса почти равняется массе всего скопления Девы!
Если в центре IC 1101 есть чёрная дыра (а она должна там быть), то она может быть самой массивной в известной нам Вселенной.
Этан Сигел говорит, что может и ошибиться. Причина — в уникальной галактике NGC 1277. Это не слишком большая галактика, чуть меньше нашей. Но анализ её вращения показал невероятный результат: чёрная дыра в центре составляет 17 млрд солнечных масс, а это аж 17% общей массы галактики. Это рекорд по соотношению массы чёрной дыры к массе галактики.
Есть и ещё один кандидат на роль самой большой чёрной дыры в известной Вселенной. Он изображён на следующей фотографии.
Странный объект OJ 287 называется блазар. Блазары — особый класс внегалактических объектов, разновидность квазаров. Они отличаются очень мощным излучением, которое в OJ 287 меняется с циклом 11-12 лет (с двойным пиком).
По мнению астрофизиков, OJ 287 включает в себя сверхмассивную центральную чёрную дыру, по орбите которой вращается ещё одна чёрная дыра меньшего размера. Центральная чёрная дыра в 18 млрд масс Солнца — самая большая из известных на сегодняшний день.
Эта парочка чёрных дыр станет одним из самых лучших экспериментов для проверки общей теории относительности, а именно — деформации пространства-времени, описанной в ОТО.
Из-за релятивистских эффектов перигелий чёрной дыры, то есть ближайшая к центровой чёрной дыре точка орбиты, должен смещаться на 39° за один оборот! Для сравнения, перигелий Меркурия сместился всего на 43 арксекунды за столетие.
Читайте также: