Черные дыры — это одно из самых странных явлений во Вселенной. Во всяком случае, на данном этапе развития человечества. Это объект с бесконечной массой и плотностью, а значит и притяжением, за пределы которого не может вырваться даже свет — поэтому дыра черная. Сверхмассивная черная дыра может втянуть в себя целую галактику и не подавиться, а за пределами горизонта событий привычная нам физика начинает визжать и скручиваться в узел. С другой стороны, черные дыры могут стать потенциальными переходными «норами» из одного узла пространства в другой. Вопрос в том, как близко мы сможем приблизиться к черной дыре, и не будет ли это чревато последствиями?
Физики Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе предложили новую теорию того, как могли сформироваться первые черные дыры Вселенной и какую роль они могли сыграть в производстве тяжелых элементов, таких как золото, платина и уран.
Работы были опубликованы в журнале Physical Review Letters.
В январе 2016 года ученые обсерватории LIGO вошли в историю, когда заявили о первом обнаружении гравитационных волн. При поддержке Национального научного фонда и ученых из Калтеха и MIT, LIGO была специально предназначена для поиска и изучения этих волн, предсказанных общей теорией относительности Эйнштейна и вызванных слияниями черных дыр.
Базовые законы физики, вышедшие из-под пера Исаака Ньютона в 17-м веке, работают не во всех случаях. Стоит только применить их к очень быстро, почти со скоростью света двигающимся объектам или к вещам тяжелее звезд, и тут-то они дают слабину. Именно в таких случаях на помощь приходит расширенная теория движения и гравитации – общая теория относительности Эйнштейна. Теория относительности работает очень хорошо. Об этом свидетельствуют доказанные предсказания, сделанные почти 100 лет спустя. Но вот вопрос: так ли она хороша?
Черные дыры — это, пожалуй, самые загадочные объекты Вселенной. Если, конечно, где-то в глубинах не скрываются вещи, о существовании которых мы не знаем и знать не можем, что вряд ли. Черные дыры — это колоссальная масса и плотность, сжатая в одну точку небольшого радиуса. Физические свойства этих объектов настолько странные, что заставляют ломать голову самых искушенных физиков и астрофизиков. Сабина Хоссфендер, физик-теоретик, сделала подборку десяти фактов о черных дырах, которые должен знать каждый.
Как только объект попадает в черную дыру, покинуть ее он уже не может. Неважно, сколько энергии у вас есть, вы никогда не сможете двигаться быстрее скорости света и преодолеть горизонт событий изнутри. Но что, если попытаться обмануть это маленькое правило и окунуть крошечный объект в горизонт событий, привязав его к более массивному, который сможет покинуть горизонт? Можно ли вытащить что-нибудь из черной дыры хоть как-нибудь? Законы физики строгие, но они обязаны отвечать на вопрос, возможно это или нет. Итан Зигель с Medium.com предлагает это выяснить.
Человечество до сих пор не встретило ни одной формы жизни за пределами нашей планеты. Если игнорировать сказки о «Зоне 51» и «встречах очевидцев с НЛО и их пилотами», мы до сих пор не получили никаких внеземных сигналов, хотя бы отдаленно пытающихся походить на попытку какой-нибудь разумной цивилизации наладить с нами межзвездное или межгалактическое общение. В общем, никаких эвоков и E.T.
Миллиарды лет назад две черных дыры намного массивнее Солнце — 31 и 19 солнечных масс каждая — слились воедино в далекой галактике. 4 января 2017 года эти гравитационные волны, путешествующие через Вселенную на скорости света, наконец-то добрались до Земли, где сжали и растянули нашу планету на несколько атомов. Этого было достаточно, чтобы два детектора LIGO в Вашингтоне и Луизиане подхватили сигнал и в точности восстановили, что произошло. В третий раз за всю историю мы напрямую наблюдали гравитационные волны. Между тем телескопы и обсерватории по всему миру, включая и те, что на орбите Земли, искали совершенно другой сигнал: что-то вроде света или электромагнитного излучения, который эти сливающиеся черные дыры могли бы выдать.
В третий раз за историю мы напрямую обнаружили неоспоримую сигнатуру черных дыр: гравитационные волны, появившиеся в результате их слияния. В сочетании с тем, что мы уже знаем о звездных орбитах возле галактического центра, рентгеновских и радионаблюдений других галактик, измерений скорости движения газа, отрицать существование черных дыр ну никак нельзя. Но хватит ли нам информации, из этих и других источников, чтобы рассказать нам, сколько на самом деле во Вселенной черных дыр и как они распределяются?
Три — волшебное число. Коллаборация LIGO произвела третье наблюдение гравитационных волн, исходящих от пары сливающихся черных дыр, и они обеспечили нам наиболее полное представление о том, как эти пары образуются и как их регистрировать. «Первое было новинкой. Второе было подтверждением того, что новизна первого не была случайной. Третье — это уже астрофизика», говорит пресс-секретарь LIGO Дэвид Шумейкер из Массачусетского технологического института (MIT). «Мы переходим к непосредственному обсуждению популяции этих объектов».
Не пугайтесь заголовка. Чёрная дыра, случайно созданная сотрудниками Национальной ускорительной лаборатории SLAC, получилась размером всего лишь с один атом, так что нам ничто не угрожает. Да и название «чёрная дыра» лишь отдалённо описывает наблюдаемый исследователями феномен. Мы неоднократно рассказывали вам о самом мощном в мире рентгеновском лазере, носящем название Linac Coherent Light Source (Линейный источник когерентного света – англ.). Разработано это устройство было для того, чтобы исследователи могли своими глазами увидеть все красоты микроскопического уровня. Но в результате случайности лазер создал миниатюрную молекулярную чёрную дыру.
Не так просто представить, учитывая все разнообразие форм, которые принимает материя во Вселенной, что на протяжении миллионов лет существовали только нейтральные атомы газа водорода и гелия. И точно так же трудно представить, что однажды, через квадриллионы лет, все звезды померкнут. Останутся лишь останки нашей пока еще живой Вселенной и… черные дыры. Но и они не будут жить вечно. В связи с чем рождается интересный вопрос. Что произойдет, когда черная дыра потеряет достаточно энергии вследствие излучения Хокинга, так что ее энергетическая плотность больше не сможет поддерживать сингулярность с горизонтом событий? То есть когда черная дыра перестанет быть черной дырой из-за излучения Хокинга?
Если вы следите за новостями о физике Вселенной, то наверняка хоть раз, но сталкивались с термином «сила абсолютного черного тела». В 2013 году группа ученых объявила об обнаружении существования необычной силы, которая потенциально может быть мощнее гравитации. А сейчас исследователи из Сеарского государственного университета Бразилии и Федерального университета Бразилии поделились новыми деталями об этом странном феномене.
Черные дыры. Безумно плотные космические объекты, обладающие такой мощной гравитацией, что она искривляет пространство-время, а также наши нынешние законы физики, в конечном итоге создавая сингулярность. К счастью, Вселенная защищает нас от этих объектов, создавая вокруг них горизонт событий. Мы не можем видеть черные дыры, но можем увидеть границы ее горизонта событий. Однако сейчас физики заявляют, что нашли способ, как обнаружить голую сингулярность, попутно при этом проверив на прочность парочку законов нашей классической физики.
Hi-News.ru
Новое открытие астрономов имеет потенциал в два раза увеличить число сверхмассивных черных дыр во Вселенной. Наукой долгое время считалось, что сверхмассивные черные дыры, как правило, имеются только в центрах больших галактик вроде нашего Млечного Пути, однако результаты нового исследования подтверждают мнение о том, что эти объекты могут существовать и в центрах карликовых галактик.
Если делить вещество во Вселенной на все меньшие и меньшие составляющие, вы в конечном итоге достигнете ограничения, столкнувшись с фундаментальной и неделимой частицей. Все макроскопические объекты можно поделить на молекулы, даже атомы, затем электроны (которые фундаментальны) и ядра, затем на протоны и нейтроны, и, наконец, внутри них будут кварки и глюоны. Электроны, кварки и глюоны — примеры фундаментальных частиц, которые нельзя разделить еще больше. Но как такое возможно, чтобы у самого времени и пространства были такие же ограничения? Почему вообще существуют значения Планка, которые уже нельзя делить дальше?
Это не фото черной дыры. Это художественное представление
Проект создания планетарного виртуального телескопа Event Horizon полностью завершен, и система уже приступила к работе, снабжая астрономов гигантским объемом новых научных данных. Главный интерес этой новости связан с тем, что благодаря этому телескопу ученые смогли в течение пяти бессонных ночей наконец-то понаблюдать за сверхмассивной черной дырой Стрелец A*, расположенной в центре нашей галактики. Что это значит для науки? Это значит, что астрономы могли впервые в истории сделать фотографию черной дыры.
Hi-News.ru
Последние несколько лет были богаты на физические открытия. Ученые нашли бозон Хиггса, частицу, за которой они охотились больше 50 лет, в 2012 году и гравитационные волны, о которых заговорили еще 100 лет назад, в 2016. В этом году они вознамерились увидеть черную дыру. Поэтому, подумали некоторые теоретики, почему бы не совместить все сумасшедшие физические идеи в одну физику-шмизику? Что, если мы попытались бы обнаружить темную материю, излучаемую черными дырами через гравитационные волны?
Hi-News.ru
С момента их самого первого упоминания Джоном Мичеллом в письме, направленном в Лондонское королевское общество в 1783 году, черные дыры не перестают поражать воображение не только ученых, но и писателей, кинематографистов и других представителей творческих профессий. Возможно, такой интерес отчасти вызван тем, что эти загадочные объекты на самом деле никто никогда «не видел». Однако совсем скоро все может измениться, так как международная группа астрономов в настоящий момент завершает процесс объединения в сеть несколько наземных телескопов, в надежде сделать первый в истории снимок черной дыры.
С помощью космического телескопа «Хаббл» астрономы провели наблюдение за сверхмассивной черной дырой с массой в один миллион раз больше массы нашего Солнца и «убегающей» из своей родной галактики. Это первый среди подтвердившихся случаев так называемых «убегающих черных дыр», (отношение к этой категории объектов астрономы подозревают еще у нескольких черных дыр). Смещение черных дыр из своих галактических центров должно требовать колоссального объема энергии. Но какого именно?
Астрономы прямо сейчас следят за далекой звездой, кружащей в смертельном танце вокруг большой черной дыры. Дистанция между объектами всего примерно в 2,5 раза превосходит расстояние между Землей и Луной. Находясь столь близко к одному из самых смертоносных астрономических объектов во Вселенной, звезда совершает полный оборот вокруг черной дыры всего за полчаса. Для сравнения: на полный оборот вокруг нашей сравнительно маленькой планеты у нашего спутника, Луны, уходит в среднем около 28 дней, при этом его скорость составляет порядка 3683 километра в час. Все это говорит о том, что звезда вращается вокруг черной дыры просто-таки на безумной скорости.
Hi-News.ru
Мало кто будет спорить с мнением, что сверхмассивные черные дыры являются одними из самых смертоносных астрономических объектов во Вселенной. Невероятный уровень их гравитации не позволяет ничему, даже свету, избежать поглощения, как только объект пересекает границу их горизонта. Поэтому неудивительно, что эти «космические обжоры» не ослабляют уровень внимания ученых в свою сторону еще с начала 20-го столетия.
Если «погуглить», Стивен Хокинг будет среди самых известных ныне живущих физиков. Его самая известная работа касается информационного парадокса черной дыры. Если вы интересуетесь физикой, вам это, конечно же, известно. До Хокинга черные дыры не были парадоксальными. Да, если бы вы бросили книгу в черную дыру, вы бы не смогли ее прочитать. Потому что все, что пересекает горизонт событий черной дыры, уже недоступно извне. Горизонт событий — это замкнутая поверхность, которую не может покинуть изнутри даже свет. Нет никакого способа извлечь информацию из черной дыры; книги больше нет. Это печально, но не особо расстраивает физиков. Информацию из книги уже не извлечь, но в этом нет ничего парадоксального.
Скорость света является одной из важнейших констант в физике. Впервые оценку скорости света дал датский астроном Олаф Рёмер в 1676 году. Однако ученым, который установил, что именно свет задает верхний предел достижимой скорости в нашей Вселенной, равняющийся почти 300 000 километрам в секунду, был именно Альберт Эйнштейн. И все же, согласно той же теории Эйнштейна, все в этой Вселенной относительно, включая движение. Это, в свою очередь, заставляет задать вполне логичный вопрос: какова же скорость полной противоположности света – тьмы?
Просто посмотрите на снимок выше. На нем вы можете видеть самую высокую из когда-либо наблюдавшихся концентрацию черных дыр. Эта концентрация настолько велика, что эквивалентом площади снимка являлась бы площадь 5000 полных ночных лунных дисков. Вы наверняка задаетесь вопросом, почему все эти черные дыры выглядят как новогодняя гирлянда?
В июне прошлого года астрономы стали свидетелями ярчайшей вспышки, когда-либо наблюдавшейся у сверхновой. Яркость этой вспышки была настолько высокой, что на пике она в 20 раз превышала яркость света, производимого всей нашей галактикой.
Hi-News.ru
В феврале этого года астрономы совершили монументальное открытие. Почти через сто лет с момента их предсказания Альбертом Эйнштейном ученые наконец обнаружили гравитационные волны – «рябь пространства времени», подсвеченная излучением двух сливающихся черных дыр. Это наблюдение стало очень ярким подтверждением общей теории относительности Эйнштейна, но в то же время это событие явилось дерзким доказательством того, что законы этой теории перестают работать, как только достигают горизонта событий черных дыр.
В 1480 световых годах от Земли есть звезда, которая выделывает такое, какое астрономы никогда не видели прежде. Через случайные промежутки времени ее свет меркнет на целых 22%. Это слишком много, чтобы объяснить происходящее планетой. И эта звезда стала значительно темнее за последнее столетие (официально ее называют KIC 8462852, но неформально — звезда Табби, или звезда Бояджян, в честь первооткрывателя).
Силами космической рентгеновской обсерватории «Чандра» астрономы обнаружили доказательства существования так называемых «блуждающих» черных дыр. Одну из представительниц этого класса ученые нашли в весьма удаленной от нас галактике. Что, следует отметить, весьма радует, так как столь нестабильный и непредсказуемый класс (до нынешнего момента известный лишь в теории) явно способен создать хаос по всей галактике.
Черные дыры — безжалостные, непроницаемые для света и бездонные вихри смерти, обещающие разорвать и поглотить каждый атом вашего тела. Правильно же? Возможно нет. Новая теоретическая работа исследователей из Института корпускулярной физики (Испания) намекает на то, что избежать черную дыру и при этом сохранить все свои атомы все же возможно. Плохая же новость заключается в том, что вы скорее всего все равно умрете и…вероятно окажетесь в другой вселенной.
К большому счастью, рядом с Землей нет ни одной черной дыры. Ближайший кандидат на эту роль название A0620-00 и находится приблизительно в 2800 световых годах от нас. Однако это не означает, что она не может нас убить. Дело в том, перед появлением черных дыр происходят всеразрушающие взрывы сверхновых, знаменующие их рождение. Эти взрывы способны уничтожить всю жизнь на планете, даже если их эпицентр находится в нескольких тысячах световых лет.
| Сутки | Неделя | Месяц | |
|---|---|---|---|
| Сайт | 31,9 K | 275,0 K | 1226,6 K |
| Приложения | 8,3 K | 65,0 K | 286,2 K |
| Всего | 40,3 K | 340,0 K | 1512,8 K |
6 584
