23 июля, 2024

Orsk.today

Будьте в курсе последних событий в России благодаря новостям Орска, эксклюзивным видеоматериалам, фотографиям и обновленным картам.

Сверхмассивная черная дыра: первое изображение Стрельца А* обнаружено в центре Млечного Пути

Сверхмассивная черная дыра: первое изображение Стрельца А* обнаружено в центре Млечного Пути

Это первое прямое наблюдение, подтверждающее существование черной дыры, известной как Стрелец А*, как бьющегося сердца Млечного Пути.

Черные дыры не излучают свет, но на изображении видна тень черной дыры, окруженная ярким кольцом, свет искривляется гравитацией черной дыры. Астрономы утверждают, что черная дыра в четыре миллиона раз больше нашего Солнца.

Майкл Джонсон, астрофизик Центра астрофизики: «В течение десятилетий астрономы задавались вопросом, что лежит в основе нашей галактики, притягивающей звезды на узкие орбиты своей огромной гравитацией» | Гарвард и Смитсоновский институт, в заявлении.

«Используя изображение (телескоп Event Horizon или EHT), мы в тысячу раз приблизились к этим орбитам, где гравитация становится в миллион раз сильнее. На таком близком расстоянии черная дыра ускоряет материю до скорости света и изгибает фотоны. пути в искривленном (пространстве-времени)».

Черная дыра находится на расстоянии около 27 000 световых лет от Земли. Наша Солнечная система расположена в одном из спиральных рукавов Млечного Пути, поэтому мы так далеко от галактического центра. Если бы мы могли увидеть это в ночном небе, черная дыра казалась бы того же размера, что и пончик на Луне.

«Мы были поражены тем, насколько хорошо размер кольца соответствовал ожиданиям общей теории относительности Эйнштейна», — сказал в своем заявлении ученый проекта EHT Джеффри Бауэр из Института астрономии и астрофизики Академии Синика, Тайбэй.

«Эти беспрецедентные наблюдения значительно улучшили наше понимание того, что происходит в (центре) нашей галактики, и дают новое представление о том, как эти гигантские черные дыры взаимодействуют со своим окружением».

Результаты этого новаторского открытия были опубликованы в четверг в специальном выпуске Письма из астрофизического журнала.

В поисках черной дыры

Астрономам потребовалось пять лет, чтобы запечатлеть и подтвердить это изображение и открытие. Ранее ученые наблюдали за звездами, вращающимися вокруг каких-то невидимых массивных объектов в центре галактики.

Нобелевская премия по физике 2020 г. Награжден ученым Роджеру Пенроузу, Райнхарду Гензелю и Андреа Гейс за их открытия о черных дырах, включая данные Гейса и Гензеля о массе объекта в центре Млечного Пути.
Нобелевская премия по физике была присуждена за открытие черных дыр, которые выявили

Рамеш Нараян, астрофизик-теоретик Центра астрофизики: «Теперь мы видим, что черная дыра поглощает близлежащие газ и свет, затягивая их в бездонный кратер» | Гарвард и Смитсоновский институт, в заявлении. «Это изображение подтверждает десятилетия теоретической работы, направленной на то, чтобы понять, как разъедают черные дыры».

READ  Разработка кристаллов времени для использования в реальных приложениях

Это открытие стало возможным благодаря более чем 300 исследователям из 80 учреждений, работающих с сетью из восьми различных радиотелескопов по всему миру, которые составляют Телескоп горизонта событий.

Телескоп назван в честь «горизонта событий», точки, в которой свет не может выйти из черной дыры. Эта глобальная сеть телескопов, по сути, представляет собой единый виртуальный телескоп «размером с Землю», когда все восемь связаны между собой, а наблюдения ведутся бок о бок.

Это второе изображение черной дыры, сделанное с натяжкой. Во-первых, это достижение EHT для визуализации M87 * В центре далекой галактики Мессье 87, расположенной на расстоянии 55 миллионов световых лет, 2019 год.
На этих панелях показаны первые два изображения черной дыры.  Слева М87*, а справа лук А*.

Хотя эти два изображения выглядят одинаково, дуга A* более чем в 1000 раз меньше, чем M87*.

«У нас есть два совершенно разных типа галактик и две очень разные по массе черные дыры, но у края этих черных дыр они выглядят удивительно похожими», — сказала Сера Марков, сопредседатель Научного совета EHT и профессор теоретической астрофизики в институт. Амстердамский университет в заявлении.

«Это говорит нам о том, что общая теория относительности (Эйнштейна) тесно связана с этими вещами, и любые различия, которые мы видим дальше, должны быть связаны с различиями в материалах, окружающих черные дыры».

Невозможно сделать снимок

Хотя черная дыра Млечного Пути находится ближе к Земле, ее было трудно сфотографировать.

«Газ вблизи черных дыр движется с одинаковой скоростью — примерно с одинаковой скоростью света — как вокруг Sgr A*, так и вокруг M87*», — ученый EHT Чи-Кван Чан из Обсерватории Стюарда и Института астрономии и обработки данных Университета. Об этом говорится в заявлении штата Аризона.

READ  Ключевое открытие в поисках происхождения жизни — астрономы обнаружили самую большую молекулу в космической «пылевой ловушке»

«Но когда газу требуется от нескольких дней до нескольких недель, чтобы совершить оборот вокруг более крупного M87*, в гораздо меньшем Sgr A* он совершает полный оборот всего за несколько минут. Это означает, что яркость и структура газа вокруг Sgr A* быстро менялись. пока коллаборация EHT наблюдала за этим — что-то вроде попытки сделать четкий снимок щенка, который быстро гоняется за своим хвостом».

Если бы две сверхмассивные черные дыры M87* и Стрелец A* находились рядом друг с другом, Стрелец A* казался бы карликом M87*, которая более чем в 1000 раз массивнее.

Глобальная сеть астрономов должна была разработать новые инструменты, позволяющие быстро перемещать газ вокруг Стрельца A*. Полученное изображение является средним значением различных изображений, сделанных командой. По словам исследователей из Калифорнийского технологического института, сделать снимок Стрельца А* было все равно что сфотографировать крупицу соли в Нью-Йорке камерой в Лос-Анджелесе.

«Это изображение, полученное с помощью телескопа «Горизонт событий», требует большего, чем просто получение изображения с телескопов на высоких горных вершинах. Это результат как технически сложных телескопических наблюдений, так и инновационных вычислительных алгоритмов», — сказала Кэтрин Боуман, исследователь Розенберга и доцент кафедры вычислительной и вычислительной техники. математических наук, электротехники и астрономии в Калифорнийском технологическом институте во время пресс-конференции.

Изображение черной дыры, которое вы видели повсюду?  Я благодарю этого аспиранта за то, что он сделал это возможным
Боуман также работал над фотосессией M87*. Опубликовано в 2019 году. Несмотря на то, что фотография Стрельца A * может показаться размытой, «это одна из самых четких фотографий за всю историю», — сказал Боуман.

Каждый телескоп был доведен до своего максимального предела, который называется пределом дифракции, или максимальным количеством мельчайших деталей, которые он может видеть.

«И это в основном тот уровень, который мы здесь наблюдаем», — сказал Джонсон на пресс-конференции. «Это неясно, потому что, чтобы сделать изображение более четким, нам нужно отодвинуть наши телескопы или перейти на более высокие частоты».

READ  Исследователи обнаружили новый тип родственника бозона Хиггса в самых труднодоступных местах

Понимание

Получение изображений двух совершенно разных черных дыр позволит астрономам определить их сходства и различия и лучше понять, как ведет себя газ вокруг сверхмассивных черных дыр, что может способствовать формированию и эволюции галактик. Считается, что черные дыры находятся в центре большинства галактик и действуют как их двигатели.

Стрелец A* находится в центре нашей галактики, а M87* находится на расстоянии более 55 миллионов световых лет от Земли.

Тем временем команда EHT работает над расширением сети телескопа и модернизацией, которая может привести к более потрясающим изображениям и даже фильмам о черных дырах в будущем.

Черная дыра Млечного Пути стала причиной изгнания звезды из нашей галактики

Съемка черной дыры в движении может показать, как она меняется со временем и что делает газ, вращаясь вокруг черной дыры. Боуман и член EHT Антонио Фуэнтес, который присоединится к Калифорнийскому технологическому технологическому институту в качестве исследователя с докторской степенью в октябре, разрабатывают методы, которые позволят им связать изображения черных дыр вместе, чтобы отразить это движение.

Это «первое прямое изображение нежного гиганта в центре нашей галактики» — только начало, — сказал Фериал Озил, член Научного совета EHT, профессор астрономии и физики и заместитель декана по исследованиям в Университете Аризоны. Пресс-конференция.

«Это изображение является свидетельством того, чего мы можем достичь, когда объединяем наши умы как глобальное исследовательское сообщество, чтобы сделать, казалось бы, невозможное и возможное», — заявил директор Национального научного фонда Ситураман Панчанатан. «Язык, континенты и даже галактика не могут стоять на пути того, чего человечество может достичь, когда мы объединимся для общего блага».