Рубрика «чёрные дыры» - 10

в 20:50, , рубрики: ligo, Альберт Эйнштейн, астрономия, гравитационные волны, мгу, Научно-популярное, пространство-время, физика, чёрные дыры, метки:

Открытие гравитационных волн и новая эра астрономии: комментарии российских физиков - 111 февраля 2016 года навсегда войдёт в историю. В этот день состоялось одно из величайших научных открытий последнего времени — открытие гравитационных волн, предсказанных почти сто лет назад общей теорией относительности Альберта Эйнштейна. Рябь на поверхности пространства-времени, которая искажает пространство и время вокруг себя, дошла до Земли и впервые была напрямую зарегистрирована.

«Мы открываем новую эру — эру гравитационно-волновой астрономии. Это можно сравнить с появлением телескопа или радиоастрономии. У нас появился новый инструмент для исследования Вселенной», — считает один из участников проекта LIGO, руководитель группы «Когерентная микрооптика и радиофотоника» Российского квантового центра (РКЦ) Михаил Городецкий.

Международный проект LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория, был запущен в 1992 году, сейчас в нём участвуют учёные из 15 стран. С самого начала в экспериментах участвовали российские физики, в том числе научные группы под руководством профессора физического факультета МГУ Валерия Митрофанова.
Читать полностью »

в 14:39, , рубрики: JAXA, аккреционный диск, космонавтика, Научно-популярное, чёрные дыры, япония

Астрономы из Киотского университета обнадёжили любителей астрономии по всему миру. В своей работе, опубликованной в журнале Nature, они показали, как можно наблюдать активность некоторых видов чёрных дыр в видимом диапазоне при помощи обычного телескопа.

Поскольку гравитационное притяжение чёрной дыры не даёт никакому излучению покидать пределы области, ограниченной горизонтом событий, напрямую наблюдать их физически невозможно. Обычно их обнаружение происходит благодаря наличию вокруг чёрных дыр аккреционных дисков.

В процессе падения вещества в чёрную дыру из-за вращения газов вокруг дыр образуется диск из межзвёздного газа и пыли. Вещество диска разгоняется до релятивистских скоростей и разогревается до миллионов градусов, из-за чего и излучает в различных диапазонах. До этого момента учёные искали излучение от аккреции в рентгеновском и гамма-диапазонах, а также в инфракрасном диапазоне – чего не могли себе позволить обычные астрономы-любители.
Читать полностью »

в 19:01, , рубрики: галактики, космонавтика, Научно-популярное, чандра, чёрные дыры, метки:

image
Белый цвет — видимый спектр излучения, получен из наблюдений телескопа Хаббла; фиолетовый — рентгеновское излучение (Чандра)

Астрономы из Колорадского университета обнаружили необычную чёрную дыру. Объект, находящийся в миллиарде световых лет от Земли, уникален по причине почти полного отсутствия окружающих её звёзд. Исследователи считают, что этот объект может быть теоретически предсказанной чёрной дырой средней массы. На сегодняшний день пока ещё не было проведено достоверных наблюдений объектов этого класса.

Чёрная дыра находится в объекте SDSS J1126+2944, представляющим собой результат слияния двух галактик. В центре объекта присутствуют две чёрные дыры, разделённые 7000 световых лет. Судя по всему, эти дыры ранее являлись центральными чёрными дырами двух галактик, слившихся в одну. При этом количество звёзд в окружении второй чёрной дыры в 500 раз превышает таковое у первой.

Конечно, могло случиться и так, что слияние галактик привело к тому, что одну из чёрных дыр почти полностью «лишили» её окружения. Но существует вероятность того, что небольшая чёрная дыра просто принадлежит к особому классу чёрных дыр «средней массы».

Практически во всех галактиках в центре присутствуют сверхмассивные чёрные дыры. Масса такой дыры в центре нашей галактики оценивается в 4 миллиона солнечных. Существуют и небольшие чёрные дыры, массами порядка десятков солнечных. Но пока ещё нет подтверждённых данных о наблюдении чёрных дыр средней массы,– от 100 до миллиона солнечных масс,- хотя их существование предсказано теоретически.
Читать полностью »

в 16:32, , рубрики: излучение хокинга, квантовая гравитация, квантовая запутанность, квантовая телепортация, физика, чёрные дыры

image

Американские физики из Калифорнийского технологического института нашли теоретический способ извлечь информацию о частице, попавшей в чёрную дыру. Эта теория в перспективе может помочь решить проблему исчезновения информации в чёрной дыре, которую часто называют «теорема об отсутствии волос».

Теорема говорит о том, что все невращающиеся и незаряженные чёрные дыры одинаковой массы неотличимы друг от друга. Например, чёрная дыра, получившаяся из гравитационного коллапса вещества, и чёрная дыра той же массы, получившаяся из гравитационного коллапса антивещества, с точки зрения внешнего наблюдателя ничем не различаются. Таким образом, в процессе гравитационного коллапса для внешнего наблюдателя нарушаются законы сохранения квантовых чисел.

Стивен Хокинг в 1974 году предсказал существования излучения чёрной дыры, названного впоследствии его именем. Если пара частица-античастица рождается вблизи горизонта чёрной дыры, одна из них может избежать падения в дыру и устремиться в окружающее пространство. С точки зрения внешнего наблюдателя этот процесс будет выглядеть, как излучение чёрной дыры.
Читать полностью »

в 17:00, , рубрики: аккреция, джеты, звезды, космонавтика, Научно-популярное, чёрные дыры

image

Международная группа из 13 астрофизиков под руководством учёного из Университета Джонса Хопкинса (Балтимор, США) впервые фиксируют целиком весь процесс, в котором чёрная дыра сначала поглощает материал ближайшей звезды, а затем выстреливает его часть в космос на околосветовой скорости. Эта захватывающая драма разворачивается в течение нескольких последних месяцев в центре галактики PGC 43234.

Теоретические расчёты уже давно предсказали, что в случае поглощения супермассивной чёрной дырой большого количества газа, его часть, превратившись в плазму, будет истекать в космос с полюсов дыры в виде конической струи. В нашем случае поставщиком газа является целая звезда, с массой около солнечной.

«Такие события происходят чрезвычайно редко,- поясняет астрофизик Сьорт ванн Вельцен [Sjoert van Velzen], работающий в Университете с телескопом имени Хаббла. – Впервые мы наблюдаем весь процесс, от разрушения звезды до появления конического истекания газа наружу, и мы следим за этим уже в течение нескольких месяцев».

Чёрная дыра в центре галактики PGC 43234 не является особенно большой по сравнению с другими – её масса составляет всего лишь миллион солнечных. Но и такой массы достаточно для появления описанного эффекта. Успеху исследования помог тот факт, что галактика находится сравнительно недалеко от нас, на расстоянии в 300 миллионов световых лет.
Читать полностью »

в 9:14, , рубрики: galex, Hubble, космонавтика, чёрные дыры

Объяснено возникновение странного светового сигнала в паре соединяющихся черных дыр - 1
Симуляция, помогающая объяснить возникновение цикличного светового сигнала в паре сливающихся черных дыр PG 1302-102, расположенных в галактике, удаленной от нас на 3,5 миллиарда световых лет.

Соединенные гравитацией и обреченные на слияние, две вероятные черные дыры в далекой-далекой галактике оказались заключенными в сложном танце. Исследователи, используя орбитальный космический телескоп GALEX и данные телескопа Hubble нашли убедительные подтверждения существования двух соединяющихся черных дыр и нашли новые подробности возникновения странного светового сигнала, исходящего от них.
Читать полностью »

в 19:14, , рубрики: космонавтика, Научно-популярное, нейтрино, фермилаб, физика, чёрные дыры

image
Проект детектора

К 2022 году американские учёные планируют запустить новый детектор нейтрино — Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE). Он расположится под землёй в бывшем золотом руднике Хоумстейк в штате Южная Дакота. При помощи этого детектора физики будут изучать свойства нейтрино — как рождённых искусственно, так и испущенных звездой при её коллапсе в чёрную дыру.

В 1960-е годы астрофизик Раймонд Дэвис уже размещал в руднике лабораторию для наблюдения солнечных нейтрино. Грядущий детектор будет намного мощнее. Несколько килотонн жидкого аргона в ёмкости диаметром порядка 12 м будут взаимодействовать с пролетающими сквозь него нейтрино.

В основном это будут частицы, испущенные из Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми, также известной, как Фермилаб. Она расположена на расстоянии в 1300 км от будущего детектора DUNE. Но часть времени планируется отдать и под изучение космических нейтрино.

Хотя теоретики давно рассчитали в общем, как должны образовываться чёрные дыры, но никто никогда не наблюдал этого процесса. Известно, что чёрная дыра может образоваться после коллапса звезды массой больше восьми солнечных. Но как именно это происходит? В какой момент звезда становится чёрной дырой? Как часто звёзды превращаются в чёрные дыры? Вместо этого взрыв может закончится образованием нейтронной звезды.

Известно, что в момент коллапса звезды должен зародиться мощный поток нейтрино, которые сумеют покинуть место катастрофы до того, как гравитация достигнет критических показателей. После этого уже ничто не сможет вырваться за пределы чёрной дыры. В результате, на детекторе должна зафиксироваться картина мощного всплеска в потоке нейтрино, который затем резко прервётся. Это и должно стать отпечатком рождения новой чёрной дыры.
Читать полностью »

в 20:25, , рубрики: Вселенная, информация, Научно-популярное, парадокс, чёрные дыры

Вы, наверно, думаете, что для того, чтобы вырваться из гравитационного притяжения нашей Земли, нужно очень много энергии. Но притяжение нашей планеты ничто по сравнению со многими другими объектами Вселенной. Даже такие вещи, как Солнце, целая галактика или нейтронная звезда меркнут перед небольшим, компактным районом космоса, наполненным таким количеством материи и энергии, что вам пришлось бы двигаться быстрее света, чтобы вырваться из его гравитации. Это и есть чёрная дыра – район, где гравитация так сильна, что ничто, даже свет, не сможет вырваться оттуда.

image

Чёрная дыра, возникающая обычно после коллапса сверхмассивного ядра звезды, неизбежно схлопывается в сингулярность, условий которой никакая материя, включая элементарные частицы, не смогут выдержать. Несколько пространственных измерений сворачиваются в точку или кольцо, и известные законы физики перестают работать.

Проблема чёрных дыр связана с информацией, падающей в них. По нашим представлениям, во Вселенной существуют конкретные свойства материи и энергии, содержащие информацию. Частица вроде протона или электрона имеет не только массу, электрический заряд и спин, но и квантовые свойства – барионное число, лептонное число, слабый гиперзаряд, цветной заряд и квантовую запутанность, связывающую частицы. Если вы создадите чёрную дыру из кучи частиц (обычно для этого нужно 1058 частиц), и у каждой будут свои особые свойства,– причём, это могут быть не только протоны и электроны, но и нейтроны, фотоны, нейтрино, антинейтрино, позитроны, и прочие,– то их информация должна неким осмысленным образом попасть в чёрную дыру.
Читать полностью »

в 20:38, , рубрики: галактики, двойные системы, звезды, космонавтика, Научно-популярное, сверхновые, чёрные дыры, эффект пращи

Астрономы изучили необычные сверхновые в нетипичных местах вне галактик - 1

Астрономы обнаружили несколько нетипичных сверхновых звёзд: они не только оказались далеко вне породивших их галактик, но и рванули гораздо раньше, чем это предсказывал их жизненный цикл. Ещё одной их отличительной особенностью было необычно большое содержание кальция. В работе, опубликованной в ежемесячном журнале Королевского астрономического сообщества, команда исследователей раскрывает свою точку зрения на это явление.

Командой руководит Райна Фоули из Иллинойского университета. По его словам, история жизни этих звёзд – запутана и полна неожиданных поворотов, и включает в себя двойные звёздные системы, объединяющиеся галактики и двойные чёрные дыры.

Изначальным предположением учёных было то, что эти звёзды были выкинуты из их галактик какой-то силой. «Если посмотреть вокруг места их взрыва, вы не найдёте ни следов формирования звёзд, ни звёздных кластеров, ни старых звёзд – ничего,- рассказал Фоули. – Стало ясно, что эти товарищи родились где-то в другом месте и прошли долгий путь, прежде чем умереть».

Чтобы доказать, что они двигаются, и найти их исходные позиции, астрономы изучали архивные материалы с нескольких мест наблюдения (Ликская обсерватория в Калифорнии, и Обсерватория Кека и телескоп Субару на Гавайях; Субару – это японское название созвездия Плеяды, и этот телескоп, находясь на Гавайях, принадлежит японской Национальной астрономической обсерватории).
Читать полностью »

в 18:30, , рубрики: галактики, джеты, звезды, космонавтика, Научно-популярное, рождение звёзд, чёрные дыры

image
В ультрафиолете в галактиках можно наблюдать цепочки новообразованных звёзд

Астрономы из Центра космических полётов Годдарда, исследовательской лаборатории НАСА, выяснили, каким образом в уже зрелых эллиптических галактиках продолжается активное формирование звёзд. В исследовании они использовали данные с телескопа Хаббла. Оказывается, формированию новых звёзд способствуют мощные джеты, порождаемые чёрной дырой в центре галактики.

Согласно модели развития галактики, на этапе её начального формирования наблюдается активное рождение звёзд из находящихся в изобилии в районе формирования межзвёздных газа и пыли. Однако со временем скорость появления новых звёзд замедляется, по причинам, которые до сих пор оставались неясными. Казалось бы, весь газ в галактике должен активно превращаться в звёзды.

Оказалось, что в галактиках происходят циклические процессы, напоминающие круговорот веществ в природе планеты. Чёрная дыра в центре галактики испускает джеты, или релятивистские струи — мощные потоки материи, появляющиеся благодаря вращению этого объекта. Эти потоки, расходясь в противоположные стороны, увлекают за собою и нагревают межзвёздную газ и пыль, постоянно перемешивая их.
Читать полностью »

1...91011...12
Главная   |  Архив новостей  |   Android  |   Google  |   Apple  |   Microsoft  |   Информационная безопасность  |   Веб – разработка
Публикации RSS  |  Комментарии RSS
https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js