Тема: Черные Дыры (Прочитано 17302 раз)

oberon

Ученые научились взвешивать отдаленные черные дыры
6 июня 2008 г.
Профессор физики и астрономии из Университета Арканзаса в Литл-Рок со своими сотрудниками придумал способ определять массу черных дыр в далеких галактиках. О своем открытии ученый доложил на съезде Американского астрономического общества в Сент-Луисе. Кратко результаты исследования изложены на сайте университета. Сверхмассивные черные дыры были обнаружены в центре многих галактик. До сих пор ученые определяли их массу, оценивая скорость вращения звезд в центральной части галактики. Однако этот метод применим только для галактик, находящихся на относительно небольшом расстоянии. Метод, предложенный профессором Марком Сейгаром, позволяет определять массу черных дыр, находящихся на расстоянии до восьми миллиардов световых лет. В основу нового способа легло наблюдение, что чем больше черная дыра в центре спиральной галактики, тем плотнее "завернуты" ее рукава. Технически метод заключается в следующем: астрономы делают снимки удаленной галактики и определяют угол намотки ее рукавов в градусах. Чем плотнее "завернуты" рукава, тем меньше оказывается угол намотки. Команда Сейгара изучила фотографии 27 галактик, для которых была установлена масса черных дыр. В том числе, они использовали фотографии нашей галактики - Млечного Пути - и ее ближайшей соседки - галактики Андромеды. Угол намотки галактик, черные дыры которых обладают наименьшей массой, достигал 43 градусов. Галактики, в центре которых расположены массивные черные дыры, характеризовались существенно меньшим углом, вплоть до семи градусов.
http://news.cosmoport.com/2008/06/06/4.htm

oberon

Большие и малые черные дыры питаются одинаково.

Группе американских астрономов удалось установить, что процесс поглощения материи одинаков для черных дыр разных размеров. Этот факт может оказаться полезным для предсказания свойств загадочных черных дыр средней величины. Работа авторов принята к печати в журнал The Astrophysical Journal.
В космосе черная дыра окружена аккреционным диском - материей, которая удерживается силой притяжения дыры. Процесс "питания" дыр заключается в том, что часть материи под действием этой силы падает на поверхность дыры. В качестве основного объекта наблюдения ученые выбрали черную дыру, расположенную в центре галактики M81 на расстоянии около 12 миллионов световых лет от Земли. Масса этой черной дыры составляет 70 миллионов солнечных масс. Она относится к классу сверхмассивных черных дыр. Ее "рацион" составляет газ, заполняющий центр галактики.
Первый этап исследования заключался в сборе данных о процессе поглощения материи этой черной дырой. Дело в том, что перед тем как "быть съеденным", космический газ под действием сил гравитации дыры разгоняется до околосветовых скоростей. При этом выделяется электромагнитное излучение. Для наблюдения за различными диапазонами этого излучения ученые использовали шесть различных телескопов, включая орбитальную рентгеновскую обсерваторию Чандра (Chandra). В результате были получены очень точные распределения энергии по времени и по частотам.
Полученные распределения сравнивались с известными распределениями энергии излучения для черных дыр звездной массы. Это объекты, средняя масса которых составляет около десяти солнечных. Такие дыры обычно вращаются вокруг звезды-компаньона и питаются ее газом. Распределения сверхмассивной дыры и дыр звездной масс совпали, из чего был сделан вывод, что схема питания не зависит от размера черной дыры.
Далее авторы построили математическую модель окружения черной дыры, которая хорошо согласуется с полученными данными. Ученые надеются, что, используя эту модель, удастся получить распределение излучения аккреционного диска для загадочного класса черных дыр средней величины. Это черные дыры, масса которых лежит в промежутке от нескольких сотен, до нескольких тысяч масс Солнца. Они являются связующим звеном между сверхмассивными и черными дырами звездной массы. В настоящее время не одного такого объекта астрономы не наблюдают. Знание особенностей излучения может помочь в их поиске.
На фото: внешний вид галактики M81. В ее центре находится сверхмассивная черная дыра, за которой наблюдали ученые. Изображение NASA

http://www.lenta.ru/news/2008/06/20/blackholes/

oberon

Черные микродыры являются фабриками антиматерии.

Международной группе астрономов удалось теоретически доказать, что черные дыры небольшой массы, так называемые черные микродыры, могут производить антиматерию. Статья пока не принята к печати, но препринт можно найти на сайте arXiv.org.
Астрономы изучали особенности излучения аккреционных дисков (диски материи, окружающие черные дыры) микродыр. Ученым удалось показать, что при определенных условиях (если дыра находится близко к центру галактики или вращается вокруг крупной звезды-компаньона) в окрестности горизонта событий присутствует мощное электростатическое и гравитационные поля. При таких условиях из вакуума могут случайным образом возникать пары электрон-позитрон (квантовый эффект Швингера). Позитроном, или антиэлектроном, называется частица, обладающая противоположным электрону зарядом, но той же массой и спином. Таким образом дыра излучает антиматерию.
Гравитационное поле, необходимое для эффекта Швингера, возникает благодаря колоссальной плотности материи черной дыры. Электростатическое поле создают протоны, скапливающиеся в ее окрестности. Это связано с тем, что масса протона значительно больше, чем у электрона, и ему сложнее покинуть гравитационное поле дыры.
Черные микродыры представляют для ученых значительный интерес. Эти объекты являются квантовыми, то есть аппарата теории относительности не достаточно для описания их свойств. Считается, что они возникли в молодой Вселенной почти сразу после Большого Взрыва. Их отличительной особенностью является то, что со временем их масса не растет, как у обычных дыр, а уменьшается. Это объясняется тем, что такая дыра излучает так называемую радиацию Хокинга. Излучение приводит к потере большей массы, чем та, которую дыра набирает, поглощая материю аккреционного диска. Если при рождении дыра была достаточно массивной, то у нее есть все шансы дожить до настоящего момента и быть обнаруженной. Ученые надеются, что знание особенностей излучения таких дыр поможет в их поиске.

http://news.cosmoport.com/2008/06/26/1.htm

Александр

А рассматривалось ли затухание испускания позитронов?

В самом деле. В положительном статическом поле протонов возникает пара электрон-позитрон.

Позитрон испускается. А электрон оказывается среди протонов. Таким образом один положительный заряд нейтрализуется. Например в бесконечной цепочке превращений

p+e = n + ..., n = p + e + ... и т. д.
где р - протон, е - электрон, n - нейтрон, ... - нужные нейтрино и все остальное, чтобы реакция была корректной.

Затем испускание следующего позитрона приведен к уменьшению положительного статического заряда еще на единицу. Процесс идет вначале бурно, но потом замедляется по мере уменьшения статического электрического заряда. Не исключено, что аккуратные расчёты могут показать, что механизм испускания антиматерии вообще не допускает появления сильных электростатических полей. При этом он и сам течет очень вяло.

Именно благодаря этому механизму вначале электрически заряженная черная дыра очень быстро становиться электронейтальной. Вне черной дыры виртуально рождающиеся пары электрон-позитрон разделяются, и частица с противоположным зарядом преимущественно падает на черную дыру (электростатическое притяжение), а вторая способна улететь, и тем самым унести заряд от черной дыры (электростатическое отталкивание).

Mott

Closest Look Ever at the Edge of a Black Hole

Астрономы впервые так "приблизились" к гигансткой черной дыре в центре Млечного Пути, используя телескопы на Hawaii, в Arizona и California. Они выявили структуры на крошечном угловом размере - 37 micro-arcseconds (бейзбольный мячик на поверхности Луны с Земли).

Техника наблюдений - так называемая интерферометрия с Very Long Baseline (VLBI)

На рисунке - компьютерное моделирование изображения с высоким разрешением горячего газа, вращающегося вокруг черной дыры.

"Мы налюдали фактически до горизонта событий......"

http://www.physorg.com/news139665448.html

Gloom Demon

Видимо вопрос о наблюдении космических аппаратов на Луне на этом можно закрывать ;-)

Mott

Astronomer Discovers Upper Mass Limit for Black Holes

А вот новые исследования (під керівництвом групи астрофізиків з Yale University), дали верхний предел массы черных дыр. И равен он 10 млрд. солнечных масс.

"One possible explanation put forth by Natarajan is that the black holes eventually reach the point when they radiate so much energy as they consume their surroundings that they end up interfering with the very gas supply that feeds them, which may interrupt nearby star formation."

Похоже, что черные дыры не просто играют существенную роль в процессе образования галактик, а "примадонны космической оперы".

Provided by Yale University

http://www.physorg.com/news139839433.html

Александр

Очень нетривиальный ход. Обычно, когда смотришь на формулу, которая утвержает, что температура дыры падает как четвертая степень её массы или что-то в этом роде, то даже в голову не приходит, что тем не менее, её площадь растёт, а стало быть и итоговое суммарное излучение может оказаться большим.

Mott

Aga,

ИМХО растет очень даже. А если еще учесть изменение ее "средней плотности"

(т.е. масса/объём под горизонтом событий)

Александр

Средняя плотность с ростом массы падает. Этот эффект льёт воду не на эту мельницу.

Mott

Цитата: Александр від 09 Вересня 2008, 01:20:04

Средняя плотность с ростом массы падает. Этот эффект льёт воду не на эту мельницу.

Это я про рост площади....

Mott

Colossal black holes common in early universe

Астрономы полагают, что многие (возможно все) галактики имеют массивные черные дыры в центре.

Новые наблюдения с помощью Submillimeter Array, дают основания полагать, что колосальные черные дыры были обычными даже 12 млрд. лет назад, когда вселенной было всего 1.7. млрд. лет и галактики только начали формироваться. Это новое заключение делается на основании открытия двух удаленных галактик, каждая из которых имеет в центре черную, участвующую в эффектном столкновении галактик.

http://www.physorg.com/news143380532.html

Mott

Завершено беспрецедентное, 16-и летнее исследование звезд, вращающихся вокруг черной дыры Млечного Пути.

Наблюдая движение 28 звезд в самом центре Млечного Пути, с достойным восхищения терпением и поразительной точностью, астрономы смогли исследовать скрывающуюся там супермассивную черную дыру. Она известна как "Sagittarius A". Новое исследование отличается тем. Что впервые орбиты большого количества центральных звезд были точно рассчитаны, а также выявлением информации о загадочном формировании этих звезд - о черной дыре, с которой они связаны гравитационно.

С 1992 г. исследования проводились с помощью SHARP camera на ESO's 3.5-metre New Technology Telescope, La Silla, Чили. С 2002 г. были задейстованы инструменты на ESO 8.2 m, (VLT). (ок. 50 ночей за 16 лет на VLT )

Эта новая работа повысила точность определения положения звезд в 6 раз (по сравнению с предыдущими работами). Окончательная точность составляет 300 microarcseconds, (Монетка 1 ЕВРО с расстояния 10 000 km.)

http://www.physorg.com/news148069800.html

Александр

Неплохо было бы добавить, что таким образом определена масса центрального тела. Она составляет 4 миллиона солнечных масс.

Mott

Black Holes Go 'Mano a Mano'
Черные дыры "Рука об руку"

Снимок NGC 6240 составлен по данным X-ray Chandra (красный, оранжевый и желтый цвета) в комбинации с картинкой в оптическом диапазоне от Hubble (2008г.). В 2002 г. открытие двух сливающихся черных дыр в этой галактике было объявлено на основании данных Chandra. Две черные дыры находятся всего лишь на расстоянии 3000 св. лет (яркие точечные источники в центра снимка).

Ученые полагают, что эти черные дыры находятся в такой близи т.к. они в середине пути сближения по спирали (процесс начался ок 30 млн. лет назад. Предполагается, что дыры сольются в одну, более массивную дыру где то через десятки или сотни миллионов лет).

http://www.physorg.com/news174055570.html

Астротурист

Кадр красивый...

Mott

Астрономы произвели расчет массы наиболее крупной (на сегодня) черной дыры.
Astronomers calculate mass of largest black hole yet

Последние расчеты массы черной дыры в близкой к нам галактике М87 (ок. 50 млн. св.л.) показывают 6.6 млрд. масс Солнца (6,6 x 10^9)
Karl Gebhardt, университет Texas, Austin, представил результаты работы исследовательской группы 12 января на 217 встрече American Astronomical Society.
По его словам поперечник горизонта событий этой дыры - 20 млрд. км, что в 4 раза больше орбиты Нептуна (и в 3 раза больше орбиты Плутона). Другими словами эта черная дыра "могла бы проглотить нашу солнечную систему целиком".

Для расчета массы дыры измерялась скорость движения звезд. Астрономы обнаружили, что средняя скорость вращения звезд галактики составляет почти 500 km/s (Солнце вращается вокруг центра Млечного пути со скоростью ок. 220 km/s). На основании этих наблюдений астрономы утверждают, что они выполнили наиболее точные расчеты массы этой супер-массивной черной дыры.

Они полагают, что дыра в М87 выросла до таких "размеров" при слиянии с другими черными дырами.
M87 - это наиболее массивная галактика в ближайшем нашем окуржении которая, как предполагается, сформировалась при слиянии 100 (или что-то около того) более мелких галактик.

http://www.physorg.com/news/2011-01-astronomers-mass-largest-black-hole.html

Іван Сотник

На АПОДе недавно была похожая картинка.

http://www.astronet.ru/db/msg/1248568

Mott

Получено композитное "изображение" черной дыры в А Центавра

_{(Merging X-ray data (blue) from NASA's Chandra X-ray Observatory
with microwave (orange) and visible images reveals the jets and radio-emitting lobes emanating
from Centaurus A's central black hole)}

"These jets arise as infalling matter approaches the black hole, but we don't yet know
the details of how they form and maintain themselves,"

http://www.physorg.com/news/2011-05-radio-telescopes-capture-best-ever-snapshot.html

zbo4

Израильские астрономы Алон Реттер и Шломо Хеллер утверждают, что аномальная гамма-вспышка GRB 060614, которая произошла в 2006 году, была ни чем иным, как "белой дырой".

До сих пор все знания о "белых дырах" основывались лишь на предположениях. Учёные не могли точно сказать, существуют ли они на самом деле, и почему ни одна из них ещё не была найдена.

"Белая дыра" является определённым антиподом чёрной дыры. Но если из чёрной невозможно вырваться, то в белую просто невозможно попасть, утверждают учёные.

Но она рождает материю, которая выбрасывается в космос. Так утверждают израильские физики, которым посчастливилось обнаружить огромную "белую дыру". В теории они возникают спонтанно посередине пустоты на мгновение, чтобы выбросить во Вселенную излучения.

Поскольку её параметры были очень странными, учёные не могли определить, очевидцами чего они стали. Реттер и Хеллер сейчас уверены, что человечеству удалось наблюдать вспышку "белой дыры".

По одной из гипотез, "белая дыра" это обратная сторона чёрной дыры. А вместе они - это выход и вход тоннеля, соединяющего определённые удалённые друг от друга части Вселенной.

Некоторые учёные считают, что сквозь эти объекты можно перемещаться на колоссальные расстояния. А то и попадать в другое время.

По теории, "белая дыра" возникает посреди пустоты на очень короткое время. Не исключено, что именно от этого, на месте возгорания GRB 060614, ничего не удалось увидеть.

Реттер с коллегами считают, что возникнув, "белая дыра" мгновенно распадается - со вспышкой. А сам этот процесс напоминает Большой Взрыв (Big Bang), который породил Вселенную. Только в сильно уменьшенном масштабе. Small Bang - так назвали его учёные.

Ранее международный коллектив учёных приблизился к раскрытию величайшей астрономической загадки: специалисты двумя не зависящими друг от друга методами доказали наличие тёмной энергии, которая, как ранее было установлено, составляет около 74% всей Вселенной.

Первые результаты их исследования, которое охватило более 200 галактик, опубликованы в ежемесячных заметках бюллетеня британского Королевского астрономического общества.

Новини:

Автор Тема: Черные Дыры (Прочитано 17302 раз)