Потрясающая анимация НАСА раскрывает чудовищные размеры черных дыр: ScienceAlert

НАСА я закинул новую анимацию Чтобы дать вам реальное представление о масштабах пространства, в котором доминирует сверхмассивная черная дыра.

Это гигант Вселенной. гиганты, расположенные в центрах галактик; Гравитационные ядра, вокруг которых звезды вращаются в орбитальном танце, измеряемом эонами. Они начинаются примерно в 100 000 раз больше массы Солнца, на нижнем конце шкалы, и могут достигать не более десятков миллиардов солнечных масс.

Эти абстрактные цифры хороши и хороши, но трудно представить, насколько они огромны на самом деле. И это одна из величайших загадок Вселенной: хотя у нас есть некоторые идеи, мы на самом деле не знаем, как они туда попали.

Прямые измерения, сделанные с помощью космического телескопа Хаббл, подтверждают существование более 100 сверхмассивных черных дыр. говорит астрофизик-теоретик Джереми Шнитман Из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА. «Как он становится таким большим? Когда галактики сталкиваются, их центральные черные дыры также могут в конечном итоге сливаться вместе».

На самом деле сами черные дыры могут быть не очень большими. Черные дыры — самые массивные объекты во Вселенной, о которых мы знаем. Он настолько компактен, что мы можем только математически описать его как сингулярность — одномерную точку бесконечной плотности. Их плотность настолько высока, что пространство-время гравитационно деформируется, превращаясь в замкнутую сферу вокруг них. Внутри этой сферы даже свету не хватает скорости, чтобы вырваться наружу.

Это то, что мы имеем в виду, когда говорим о размерах черной дыры, ее границе, известной как горизонт событий. Чем больше черная дыра, тем больше радиус сферы, определяемый горизонтом событий, известный как радиус Шварцшильда. Если бы Солнце было, например, черной дырой, то оно Это будет радиус Шварцшильда Всего 2,95 км (1,8 мили).

Насколько нам известно, вокруг них начинаются самые маленькие черные дыры. в пять раз больше массы СолнцаОбъекты, образовавшиеся из коллапсирующего ядра массивной звезды в конце ее жизни. Это черные дыры звездной массы.

Верхний предел черных дыр звездной массы примерно в 65 раз превышает массу Солнца, потому что чрезвычайно массивные звезды-предшественники, которые должны были произвести эти более крупные объекты, заканчивают свою жизнь в Бинарная нестабильность сверхновой Что полностью уничтожает ядро, не оставляя ничего, что могло бы рухнуть в черную дыру.

Однако мы видели черные дыры со звездной массой, превышающей 65 масс Солнца. Они могут образовываться при столкновении и слиянии черных дыр, в результате чего образуется объект с объединенной массой. Но то, как мы переходим от этих черных дыр к сверхмассивным сверхмассивным черным дырам, — это много пустого места. В буквальном смысле. Существует странная нехватка обнаруженных черных дыр в диапазоне масс между черными дырами звездной массы и сверхмассивными черными дырами.

https://www.youtube.com/watch?v=jU1DsipURcM граница кадра = «0» разрешить = «акселерометр; автоматический старт; Буфер обмена записи. носители, закодированные с помощью гироскопа; картинка в картинке; веб-обмен «allowfullscreen>».

Но сверхмассивные черные дыры тоже имеют огромный диапазон. Новая анимация НАСА представляет собой ошеломляющий взгляд на этот телескоп, начиная с черной дыры в карликовой галактике под названием J1601+3113, вокруг которой находится черная дыра. 100 000 солнечных масс. Это дало бы ему радиус Шварцшильда чуть менее половины размера Солнца. Тень черной дыры простирается в пространство вокруг горизонта событий, в результате чего получается более темная область примерно в два раза больше ее размера, а это означает, что на видео эта тень кажется примерно такого же размера, как Солнце.

Мы также видим сверхмассивную черную дыру в центре нашей галактики, Стрелец A*, около 4,3 миллиона солнечных масс. Есть также M87*, первая из когда-либо обнаруженных черных дыр, которая имеет гораздо большую массу. 5,37 миллиарда солнц.

Есть также две черные дыры, висящие в центре одной и той же галактики, NGC 7727. Когда-то NGC 7727 были двумя галактиками. Теперь, когда они объединились, две черные дыры в галактических ядрах — 154 миллиона и 6,3 миллиона солнечных масс соответственно — погрузились в центр недавно слившейся галактики, где они однажды тоже сольются.

Эти черные дыры являются большим доказательством того, что астрономы считают, что один из способов роста сверхмассивных черных дыр заключается в том, что их слияния должны производить гравитационные волны. Однако частота этих слияний слишком мала для обнаружения нашими текущими инструментами.

Одной из крупнейших известных черных дыр во Вселенной является монстр, известный как TON-618. В 2004 году ученые измерили его массу до огромного уровня. 66 миллиардов солнечных масс. Существует верхний теоретический предел массы черных дыр 50 миллиардов солнечных массно Вселенная очень хорошо бросает вызов теоретическим предсказаниям.

При такой массе черная дыра будет иметь радиус Шварцшильда более 1300 астрономических единиц. Для контекста: орбита Плутона находится на расстоянии около 40 астрономических единиц от Солнца. Эта штука поглотит Солнечную систему сотни раз.

К счастью, это очень далеко. Возраст его света оценивается в 10,8 миллиарда лет, поэтому он не будет прятаться, чтобы делать какие-либо данки в нашем уголке космоса. Нам кажется, что мы говорим за всех, когда громко говорим: Фу.