Фотографии черной дыры стали мировой сенсацией
Международная группа астрофизиков представила первую в истории фотографию черной дыры, а точнее – ее горизонта события. Изображение дыры в центре галактики M87 в созвездии Девы – результат нескольких лет обработки данных, полученных радиотелескопами по всей планете.
Это стало возможно благодаря тому, что множество телескопов, как наземных, так и орбитальных, днем и ночью изучают этих «пожирателей времени». Однако несмотря на успехи в исследовании черных дыр, существуют и проблемы — ЧД промежуточной массы, которые не могут образоваться из звезды и не дотягивают до роли активного ядра галактики.
Сенсация в сфере астрономии — сняты первые фотографии черной дыры
Сенсационное заявление сделали европейские ученые: им удалось впервые сделать фотографию черной дыры – сверхмассивного коллапсара в далекой галактике Messier 87, находящейся в скоплении Девы. Снимок был получен с помощью проекта Event Horizon Telescope , который запустился в 2012 году.
Расстояние до нее – 53 млн световых лет, или более 500 квинтиллионов [500 миллионов триллионов] километров. Чтобы ее сфотографировать, потребовалась сеть из восьми телескопов, расположенных на разных континентах.
Это настолько важное событие для всего научного мира, что журналистам объявили об этом на пресс-конференции, которую одновременно провели сразу в шести городах: Брюсселе, Вашингтоне, Сантьяго-де-Чили, Тайбэе, Токио и Шанхае.
Как поясняет Фальке, на фото мы видим идеально круглую черную дыру, окруженную «огненным кольцом» – это устремляющийся в нее горячий газ, разогретый до невероятных температур.
Газ светится так сильно, что затмевает по яркости несколько миллиардов звезд, расположенных в той же галактике. Сама черная окружность – это область внутри горизонта событий, откуда свет вырваться уже не может. Там перестают действовать все привычные нам законы физики.
Значение черной дыры
Черная дыра — область пространства-времени с настолько сильным гравитационным полем, что ничто, включая свет, не может ее покинуть. Граница, разделяющая черную дыру и внешнее пространство, называется горизонтом событий. Черная дыра возникает на финальных стадиях эволюции самых массивных звезд. На последних этапах своей жизни, когда у такой звезды заканчивается процесс горения ее химических элементов, ядро схлопывается и звезда коллапсирует. В результате коллапса, если ничто не может его остановить, возникает черная дыра. Типичная масса такого объекта превышает солнечную в десять раз.
За неимением наблюдательных данных, а также ввиду невозможности получить потенциальные сигналы из черной дыры, внутреннее ее устройство до сих пор остается неизвестным. Исходя из расчетов, возможно, что внутри каждой черной дыры находится сингулярность — точка пространства-времени, где его искривление (или некая другая физическая величина) достигает бесконечного значения.
Благодаря телескопам, работающим в рентгеновских и гамма-диапазонах, известно, что черные дыры являются достаточно распространенным явлением. Так, в центре Млечного пути была обнаружена сверхмассивная черная дыра, масса которой превышает массу Солнца в миллион раз. Предполагается, что каждая дыра обладает свойством излучения Хокинга — гипотетическим процессом испускания разнообразных элементарных частиц, преимущественно фотонов. Согласно общей теории относительности, при образовании Вселенной могли бы рождаться первичные черные дыры, а некоторые из них (с начальной массой 10¹² кг) должны были бы заканчивать испаряться сегодня. Так как интенсивность испарения растет с уменьшением размера черной дыры, то последние стадии должны были бы стать взрывом черной дыры. Пока таких взрывов зарегистрировано не было.
Впервые предположение о существовании черной дыры выдвинул ученый Джон Мичелл в 1783 году. Он утверждал, что если сжать Солнце до размеров около 6 км в диаметре, то свет не сможет его покинуть. Пьер-Симон Лаплас в своем труде «Изложение системы мира» 1796 года также фактически предсказал существование черных дыр. Сам термин был введен физиком-теоретиком Джоном Уилером в лекции «Наша Вселенная: известное и неизвестное» в 1969 году.
В феврале 2016 года было объявлено, что в конце 2015 года впервые были зафиксированы гравитационные волны. Физики пришли к выводу, что они были порождены двумя черными дырами в последние доли секунды их слияния с образованием одной, более массивной, вращающейся черной дыры. Открытие окончательно подтвердило существование данных объектов.
Как же выглядит черная дыра?
Если посмотреть прямо в черную дыру, вы увидите самую темную темноту, которую только можно представить.
Но непосредственное окружение черной дыры может быть достаточно ярким, поскольку газы закручиваются по спирали внутрь — замедляясь за счет сопротивления магнитных полей, которые они переносят.
Из-за магнитного трения газ нагревается до огромных температур в несколько десятков миллиардов градусов и начинает излучать ультрафиолетовое и рентгеновское излучение.
Ультрагорячие электроны, взаимодействующие с магнитным полем в газе, начинают производить интенсивное радиоизлучение. Таким образом, черные дыры могут светиться и могут быть окружены огненным кольцом, излучающим на разных длинах волны.
