10 самых удивительных вещей, которые мы узнали о черных дырах в 2021 году

Ученые, изучающие черные дыры, могут быть уверены, что из года в год их будут ожидать поразительные открытия. Не стал исключением и 2021 год, в котором было получено много новых впечатляющих результатов, касающихся этих удивительных гравитационных чудовищ. Сегодня мы рассмотрим самые увлекательные открытия черных дыр в этом году и то, как они продвигают нас в понимании Вселенной.

Самая быстрая вращающаяся черная дыра

Даже самые изученные черные дыры могут преподнести сюрприз. В феврале физики пересмотрели свои оценки свойств космического монстра, находящегося в сердце системы Cygnus X-1, также оказавшегося первой черной дырой, существование которой подтверждено. Черная дыра Cygnus X-1, первоначально обнаруженная почти 60 лет назад, оказалась на 50% массивнее, чем считалось ранее. Она в 21 раз превышает массу Солнца, и вращается очень близко к скорости света, установив новый рекорд для черных дыр.

Самая быстрая вращающаяся черная дыра

Черная дыра в Cygnus X-1, находящаяся на расстоянии примерно 7200 световых лет от нас, медленно поглощает голубую сверхгигантскую звезду-компаньона, и дает исследователям новое понимание таких процессов.

Спагетифицированная звезда

Когда звезда приближается слишком близко к краю черной дыры, гравитационные силы разрывают ее на длинные нити, втягивающиеся в пасть черной дыры. Этот процесс, известный как «спагетификация», образует свет по мере того, как звездный материал нагревается путем трения, что позволяет астрономам запечатлеть этот ужасный акт во всей его красоте. В мае исследователи впервые заметили звезду, раздробленную и поглощенную таким образом черной дырой, которая весит в 30 млн раз больше массы Солнца, и расположена в центре галактики в 750 млн световых лет от Земли.


Кроме накопления важных данных о спагетификации, наблюдения помогли ученым создать невероятную визуализацию поглощения звезды.

LIGO доказывает правоту Хокинга

В июне исследователи из Обсерватории гравитационных волн с лазерным интерферометром (LIGO) наблюдали, как две гигантские черные дыры сливаются в единое целое, и проанализировали пульсации в ткани пространства-времени, называемые гравитационными волнами, которые возникают в результате движения черных дыр на высокой скорости.

черные дырыГравитационные волны, излучаемые двумя черными дырами, когда они спирально переходят друг в друга (моделирование).

Они обнаружили, что площадь образовавшейся поверхности черной дыры больше, чем у первых двух вместе взятых. Помимо получения удивительных данных, результаты исследования помогают доказать предположение британского астрофизика Стивена Хокинга, высказанное в 1971 году, известное как теорема о площади черной дыры. Теорема утверждает, что площадь поверхности черной дыры не может уменьшаться со временем – закон, полученный Хокингом с использованием общей теории относительности Эйнштейна. А также его понимание энтропии. Хотя результаты исследования оказались победой для Хокинга, они оставили физиков озадаченными. Согласно квантовой механике, черные дыры должны сжиматься и испаряться, поэтому непонятно, как соотнести это с законом Хокинга о том, что площадь их поверхности должна всегда увеличиваться.

Слияние черной дыры и нейтронной звезды

В июне исследователи, работающие с LIGO, объявили о том, что впервые они уверены в том, что видели слияние черных дыр с компактными образованиями, называемыми нейтронными звездами. Наряду с черными дырами, нейтронные звезды являются одним из возможных конечных результатов смерти массивной звезды, когда звезда взрывается в виде сверхновой и оставляет после себя остатки. Хотя в LIGO и раньше замечали указания на потенциальное слияние черных дыр и нейтронных звезд, только в этом году два сигнала убедительно доказали, что такие слияния происходят.


Оба сигнала были обнаружены в январе 2020 г. с разницей примерно в 10 дней. В первом случае черная дыра с массой в шесть раз больше солнечной поглотила нейтронную звезду с массой в полтора раза больше солнечной, а во втором — черная дыра с массой в девять раз больше солнечной поглотила нейтронную звезду с массой вдвое больше солнечной.

Ранние черные дыры вызывают бури

Почти каждая известная галактика имеет сверхмассивную черную дыру в центре, что предполагает тесную связь между двумя космическими объектами. Но ученые до сих пор не понимают, как черная дыра влияет на своего галактического хозяина. Исследование, опубликованное в июне, показало, что высокоскоростной ветер исходит из галактики возрастом 13 млрд лет, что почти равняется возрасту самой Вселенной. Это ранее обнаруженный пример галактического ветра, вырывающегося из сверхмассивных черных дыр по мере того, как они поглощают окружающий газ и пыль.

Черная дыраХудожественная иллюстрация галактического ветра, созданного сверхмассивной черной дырой, расположенной в центре галактики. Сильная энергия, исходящая от черной дыры, создает огромный поток газа, который поглощает межзвездное вещество, из которого формируются звезды.

Кроме того, мощные ветры, скорость которых примерно 1,8 млн км/ч, движутся достаточно быстро, чтобы разносить материал по всей галактике, и, вероятно, препятствуют звездообразованию. Это говорит о том, что галактики и черные дыры имеют древнюю и очень тесную связь.

Световые отблески доказывают правоту Эйнштейна

Стивен Хокинг был не единственным, кто в этом году одержал победу над черными дырами. В июле астрономы запечатлели рентгеновские лучи, исходящие от сверхмассивной черной дыры в центре спиральной галактики Zwicky, которая находится в 1,8 млрд световых лет от нас. Исследователи не только обнаружили свет, происходящий от передней части черной дыры, но также смогли найти странные отблески света, которые они поначалу не могли обнаружить.


Оказалось, что они выходят из задней части черной дыры, а это значит, что гигантская сущность искривляла ткань пространства-времени настолько, что свет затягивался с одной стороны черной дыры на другую. Этот процесс точно соответствует тому, что можно было бы ожидать от общей теории относительности Эйнштейна, но до сих пор он не был обнаружен.

Инопланетяне могут использовать силу черной дыры

Ученые не боятся делать предположения, если они основаны на соответствующих данных. В августе группа астрономов на Тайване предположила, что технологически высокоразвитые инопланетяне могут собирать энергию из черных дыр с помощью гипотетических мегаструктур, известных как сферы Дайсона, которые окружают звезду. Несмотря на то, что черные дыры считаются темными, они выделяют большое количество энергии, поскольку питаются окружающим материалом, который нагревается и излучается как свет.

Сфера Дайсона

Астрономы заинтересовались, может ли внеземной вид разместить орбитальные платформы, покрытые чем-то вроде солнечных батарей вокруг черной дыры, чтобы поглотить ее энергетические выбросы. Поскольку черные дыры меньше звезд, это позволило бы пришельцам сэкономить на строительных материалах и потенциально накапливать огромное количество энергии.

Блуждающие черные дыры могут поселиться в нашей галактике

Приблизительно 12 огромных невидимых черных дыр могут скрываться в окрестностях Млечного Пути. Такой вывод был сделан в августе, когда исследователи обнародовали результаты нового моделирования столкновений галактик. Во время таких грандиозных событий гравитационные силы могут заставить сверхмассивные черные дыры, весящие в миллионы или миллиарды раз больше Солнца, летать и блуждать в чернильных глубинах космоса.

Черные дыры

Некоторые из них могут впоследствии поселиться в ореолах галактик, подобных нашей, а в галактике размером с Млечный Путь насчитывается в среднем около 12 черных дыр. Астрономы надеются выяснить, как искать эти утраченные гиганты, чтобы убедиться в правильности их моделирования.

Обнаружена ближайшая пара черных дыр

В декабре телескопы зафиксировали свидетельство существования ближайшей к нашей планете пары вращающихся друг вокруг друга черных дыр на расстоянии около 89 млн световых лет от Земли в созвездии Aquarius. Предыдущая рекордная пара черных дыр находится в пять раз дальше, чем эта, что означает, что ученые имеют возможность изучить такие системы более подробно, чем раньше. Оба члена дуэта являются тяжелоатлетами — большая имеет массу почти 154 млн Солнц, а меньшая в 6,3 млн раз массивнее нашей звезды.

Ближайшая пара черных дырНа этом снимке показаны крупный (слева) и широкий (справа) планы двух ярких галактических ядер, каждое из которых содержит сверхмассивную черную дыру.

Они вращаются друг вокруг друга на расстоянии всего 1600 световых лет – ничтожная величина по космическим меркам и еще один рекорд, указывающий на то, что через 250 млн лет они сольются в одну гигантскую черную дыру.

Черная дыра, слишком большая для своей галактики

Крохотная галактика, вращающаяся вокруг нашей собственной на расстоянии около 820 тыс. световых лет, похоже, содержит что-то странное. В карликовой галактике Leo I, которая в 50 раз меньше Млечного Пути, находится огромная черная дыра, имеющая почти такую же массу, как и черная дыра в центре Млечного Пути. Астрономы удивляются, как такая большая черная дыра оказалась в такой маленькой галактике.

черные дыры

«Нет никакого объяснения существованию такого типа черных дыр в карликовых сфероидальных галактиках», — сказала в своем заявлении Мария Хосе Бустаманте, аспирант по астрономии Техасского университета в Остине. Чтобы понять, что это значит для эволюции черных дыр и галактик, придется подождать некоторое время.



Post 10 самых удивительных вещей, которые мы узнали о черных дырах в 2021 году at Root Nation.

Другие новости раздела: Кратко по миру

Кратко по миру

ASML: КАК ДЕЛАЮТ ЛУЧШИЕ ПРОЦЕССОРЫ? ФОРМАТ

* Заказывайте свежие продукты на Ozon Fresh с промокодом DROIDER: ОСНОВА с астрофизиком Сергеем Поповым: 🤟Наши видео в Telegram: Сегодня мы поговорим про нидерландскую компанию ASML, которая стоит

Кратко по миру

Watch Ultra: 130 000₽ - ЗА ЧТО? | ОБЗОР

🤟Наши видео в Telegram: Сегодня мы посмотрим на новые умные часы от Apple - Watch Ultra. Зачем и для кого они? Оценят ли фишки экстремалы и спортсмены? Что в них такого, чего нет в других часах для

Кратко по миру

iPhone 14 Pro: ДИНАМИЧЕСКИЙ ОБЗОР

Простая оплата по QR-коду в банке для предпринимателей Точка: 🤟Наши видео в Telegram: Наконец, настало время посмотреть на новый iPhone 14 Pro и подержать его в руках. Как работает Dynamic Island?

Кратко по миру

СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ на iPhone 14: ОБЪЯСНЯЕМ

🤟Наши видео в Telegram: И снова про iPhone, но с необычной стороны. Помните, Apple как бы невзначай заговорил на своей презентации про спутниковую связь? Сегодня мы объясним как это работает и

Похожие публикации

Кратко по миру

Темная материя может состоять из древнейших черных дыр? Что думают астрофизики

Что вы знаете о темной материи? Согласно новому исследованию, темная материя – таинственная субстанция, которая имеет гравитационное притяжение, но не излучает – на самом деле может состоять из

Кратко по миру

Стивен Хокинг: черные дыры могут вести в другие вселенные

Английский физик-теоретик Стивен Хокинг на открытии инициативы Harvard’s Black Hole в Гарварде (программа по исследованию черных дыр) заявил, что несмотря на ранее озвученные теории об исчезновении

Лента про iOS

Более 450 красивых тёмных обоев для ваших смартфонов

Если вы любите чёрные интерфейсы и мрачный минимализм, то вам точно понравится этот каталог обоев. В нём вы найдёте почти пять сотен специально отобранных чёрных обоев для смартфонов.

Кратко по миру

Вселенная: Самые необычные космические объекты

Вселенная. Много ли мы знаем о ее тайнах? Сегодня наш рассказ о самых необычных и загадочных космических объектах. От адской экзопланеты до самой известной черной дыры. Еще на заре своего

Настройки и обзоры

Черная Пятница в 2017 году. Самые выгодные предложения

Ноябрь еще не закончился, а предновогодние распродажи уже начались. Черная Пятница — первая из них. Этот день — удачное время для предновогодних покупок, которые вы откладывали весь год. В статье

Настройки и обзоры

Самые интересные научные открытия марта

Алмазная лихорадка на Меркурии и самая древняя звезда, черви помогут в борьбе с раком, а отходы космонавтов смогут использовать почти как в известном фильме. Если вы соскучились по позитивным

Android Smart TV BOX

Распродажа «Черная пятница 2021» скоро начинается! Купоны, скидки, рекомендации

«Черная пятница», или «Black Friday», — масштабное событие во всем мире, которое начинают отмечать еще в четверг вечером. Считается, что именно с четверга на пятницу начинается сезон рождественских

Android Smart TV BOX

Черная пятница в Gearbest стартует 20 ноября!

Черная пятница в Gearbest стартует 20 ноября и будет проходить в 2 этапа на протяжении целых 10 дней: Разогрев — с 20.11 (05:00 по Московскому времени) до 23.11 (12:00 по Московскому времени)