Черная дыра
Черная дыра — область пространства-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света. Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер — гравитационным радиусом.
Открытие самой маленькой из обнаруженных в космосе черных дыр
Команда астрономов объявила, что они обнаружили черную дыру, состоящую всего из трех масс Солнца, никогда ранее не виданную. Она также…
Внутри Земли есть. другая планета? / Черная дыра несётся по Вселенной / Астрообзор #77
Внутри Земли сохранилась значительная часть планеты Тейя? Сверхмассивная черная дыра несётся по вселенной! Что происходит с ближайшим к Земле звездным…
Разыскивается: черная дыра массой 10 миллиардов солнечных
В центре галактики Abell 2261 должна быть черная дыра, массивная, как несколько миллиардов солнц. Тем не менее исследователи не обнаружили…
Новый портрет самой известной черной дыры
Два года назад коллаборация Event Horizon Telescope показало нам невероятное первое изображение тени черной дыры. Эти же исследователи только что…
Видео: Что если черная дыра исчезнет из центра галактики?
В этом выпуске рассмотрим гипотетический сценарий исчезновения черной дыры из центра Млечного Пути. Поговорим о том, как на самом деле…
Астрономы обнаружили движущуюся сверхмассивную черную дыру
Исследователи Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики обнаружили супермассивную черную дыру, перемещающуюся по своей собственной галактике. Подробности исследования опубликованы в «Астрофизическом журнале». Мы…
Нейтрино высокой энергии было обнаружено после того, как черная дыра разорвала звезду
Реакции ядерного синтеза внутри звезд и взрывы сверхновых приводят к образованию большого количества нейтрино. Это частицы с почти нулевой массой,…
Открытие: скопление черных дыр в центре шарового скопления
Изучая ядро шарового скопления «близкого» к Земле, астрономы ожидали наткнуться на неуловимый объект: черную дыру промежуточной массы. В конце концов,…
Эта сверхмассивная черная дыра разрывает звезду каждые 114 дней
Как часовой механизм, далекая галактика светится как фейерверк, по крайней мере, с 2014 года. По словам группы астрономов, эти повторяющиеся…
Видео: Главный парадокс черных дыр
Парадокс исчезновения информации в черной дыре. В этом выпуске поговорим об этом парадоксе, разберемся о какой информации тут идет речь,…
Черные дыры — это кротовые норы, соединяющие галактики? / Астрообзор #65
Обнаружен первый кандидат во внегалактические планеты. Черные дыры могут быть кротовыми норами? Что такое суперпригодные для жизни планеты? Это и…
LIGO и Virgo зафиксировали крупнейшее слияние черных дыр на сегодняшний день
Семь миллиардов лет назад две огромные черные дыры объединились, чтобы стать одной. Последний будет иметь среднюю массу, «неуловимый» класс объектов.…
Как открыть Черную дыру — астрофизик Сергей Попов
Лекцию «Как открыть Черную дыру» читает астрофизик Сергей Попов. Сергей Попов — Российский учёный-астрофизик и популяризатор науки, доктор физико-математических наук,…
Что такое «скрытые» черные дыры?
Скрытые черные дыры — это, по сути, черные дыры в зачаточном состоянии, которые «замаскированы» под огромным количеством космического мусора и…
LIGO и Virgo обнаруживают столкновение между черной дырой и «загадочным объектом»
Несколько месяцев назад LIGO и VIRGO обнаружили новые гравитационные волны, излучаемые слиянием двух объектов, один из которых был в 2,6…
Можно ли измерить массу сверхмассивной черной дыры?
Чтобы получить новые знания, астрономы планируют наблюдать спиральную галактику, в центре которой находится сверхмассивная черная дыра. Они будут собирать данные…
Черная дыра: что это и как она формируется?
Увлекательная, тревожная, запутанная, черная дыра не перестает подпитывать перо всех сценаристов и писателей-фантастов. Но что такое черная дыра, и как…
Черные дыры останавливают время? Как тогда на них что-то падает?
В фильме Интерстеллар обыгрывается замедление времени у черной дыры. Откуда мы знаем, что время действительно должно замедляться, какие есть подтверждения,…
Открытие ближайшей к Земле черной дыры
Команда астрономов объявляет, что они выявили наличие черной дыры всего в 1000 световых годах от Земли. Никогда раньше такой объект…
Медленная агония звезды, пойманной в ловушку вокруг черной дыры
250 миллионов световых лет от Земли — это звезда, которая, пойманная в ловушку вокруг черной дыры, изо всех сил старается…
Обнаружено первое столкновение между двумя черными дырами разной массы
Команда исследователей объявляет, что они обнаружили слияние двух черных дыр разной массы. В 2015 году благодаря обсерватории LIGO физики впервые…
«Танец» звезды вокруг черной дыры свидетельствует о гениальности Эйнштейна
Шаткий танец звезды, кружащейся на высокой скорости вокруг сверхмассивной черной дыры нашей галактики, еще раз доказывает правоту Эйнштейна. Наблюдения, сделанные…
Астрономы получили самое четкое изображение струи, извергаемой черной дырой
Изображение гигантской струи плазмы, питаемой сверхмассивной черной дырой, было недавно получено группой астрономов, раскрывая нам беспрецедентные детали. Блазары и Релятивистская…
Черная дыра: редкий и неуловимый объект, обнаруженный Хабблом
Команда астрономов сообщает, что обнаружила черную дыру средней массы в далекой галактике на расстоянии 740 миллионов световых лет. Во Вселенной…
Сверхмассивная черная дыра в центре нашей Галактики становится все более активной
Стрелец А*, супермассивная черная дыра в центре Млечного Пути, не совсем шумный. Он не классифицируется как активное галактическое ядро -…
Наблюдая за астероидом, они наткнулись на черную дыру.
Студенты-инженеры, работающие над миссией НАСА, недавно обнаружили черную дыру на расстоянии 30 000 световых лет во время изучения астероида Бенну.…
Что такое излучение Хокинга?
Излучение Хокинга — это тепловое излучение, спонтанно испускаемое черными дырами из-за квантовых эффектов вблизи их горизонта событий. Постепенно уменьшается энергия…
Новая формула для измерения излучение Хокинга
Физики разрабатывают аналитическую формулу для измерения излучения Хокинга на горизонте событий черной дыры. Это поможет ученым проверить точность различных теорий…
Что такое горизонт событий?
Горизонт событий можно описать как точку невозврата — космическая тюрьма, из которой не может выбраться даже сам свет, порог, за…
Что такое черная дыра?
Черные дыры — это темные остатки коллапсировавших звезд, области пространства, отрезанные от остальной Вселенной. Если что-то упадет в черную дыру,…
Что находится внутри черной дыры?
Черная дыра — это тело в космосе с такими мощными гравитационными притяжениями, что ничто не может вырваться из нее. Самый…
Обнаружена черная дыра с сорока миллиардами солнечных масс, в центре скопления галактик Абелл-85
Анализ скоростей миллионов звезд в центральной галактике скопления галактик Abell 85 привел к открытию чрезвычайно массивной черной дыры в центре…
56 интересных фактов о космосе
1. Первым человеком, который заглянул в космос с помощью телескопа, был Галилей, почти 400 лет назад. 2. Поскольку аромат зависит…
Ученые, возможно, обнаружили совершенно новый класс черных дыр
Черные дыры — важная часть понимания астрофизиками вселенной — настолько важная, что ученые пытались провести перепись всех черных дыр в…
Космологические принципы — Олег Верходанов (Видео)
Астрофизик Олег Верходанов о волосах черной дыры, необычных названиях в космологии и бритве Оккама Олег Верходанов — доктор физико-математических наук,…
Черная дыра в Солнечной системе? Что.
Источники: Оригинал статьи «Что если Планета 9 — первичная черная дыра?» https://arxiv.org/abs/1909.11090
Девятая планета может быть черной дырой
На краю нашей Солнечной системы какой-то неизвестный объект манипулирует траекториями кусков льда, вращающихся вокруг Солнца. Овальные орбиты этих объектов все…
Гравитационно-волновая ракета — Сергей Попов (Видео)
Что такое гравитационно-волновая ракета? В чём уникальность природы и каков принцип работы этого явления? Сергей Попов, астрофизик, профессор РАН, доктор…
Новая методика оценки массы черной дыры
Черные дыры — одна из самых интригующих и внушающих страх сил природы. Они также являются одними из самых загадочных из-за…
Астрономы наблюдали, как черная дыра пожирает звезду
Исследования, опубликованные в журнале The Astrophysical Journal, рассказывают нам о космическом преступлении, которое произошло на расстоянии около 375 миллионов световых…
Источник
В черных дырах могут быть вселенные. Рассказываем о новом открытии
Астрофизики показали, что в заряженных черных дырах теоретически могут существовать экзотические фрактальные объекты и множество других необычных вещей. Разбираемся, что мы вообще знаем о черных дырах теперь.
Что такое черные дыры?
Черные дыры — массивные космические объекты. Увидеть их почти невозможно, поскольку они не отражают свет, даже, наоборот, поглощают его в прямом смысле слова. Их сила притяжения настолько велика, что даже лучи света не могут устоять, и они попадают под влияние дыры. Поэтому вокруг нее «изображение» космоса нам кажется расплывчатым и искаженным. Это видно на картинке выше.
Черные дыры — не черные шары, какими мы привыкли видеть их. Они прозрачные, но оставляют черную тень. Это даже не дыра, а шарообразный поглотитель всего, что попадает под влияние его гравитации.
Как возникают черные дыры?
Звезды, превышающие массу и размеры нашего Солнца во много раз, в конце своей жизни взрываются и образуют либо нейтронную звезду, либо начинают сильно сжиматься, словно «падая» внутрь себя, стремительно уменьшая свои размеры при неизменной массе. Плотность материи в сжимаемой точке становится очень высокой, соответственно, гравитация сильно увеличивается. Когда размер звезды становится настолько мал и плотность настолько высока в одном месте, она «проваливается» внутрь себя, в результате чего появляется черная дыра.
Черная дыра, например, массой с одно Солнце будет по размеру меньше, чем наше светило.
Однако такие маленькие звезды, как наше Солнце, не превратятся в конце жизненного цикла в черную дыру — их масса недостаточна даже для взрыва и образования сверхновой. Взрыв, конечно, будет, однако на финальном этапе маленькие звезды превращаются в белых карликов — в очень маленькие и горячие звездочки, которые тоже вскоре затухнут.
В настоящее время мы знаем о четырех разных способах образования черных дыр
- Лучше всего изучен тот, что связан со звездным коллапсом. Достаточно большая звезда образует черную дыру после того, как ее ядерный синтез прекращается, потому что все, что уже можно было синтезировать, было синтезировано. Когда давление, создаваемое синтезом, прекращается, вещество начинает проваливаться к собственному гравитационному центру, становясь все более плотным. В конце концов оно настолько уплотняется, что ничто не может преодолеть гравитационное воздействие на поверхность звезды: так рождается черная дыра. Эти черные дыры называются «черными дырами солнечной массы», и они наиболее распространены.
- Следующим распространенным типом черных дыр являются «сверхмассивные черные дыры», которые можно найти в центрах многих галактик и которые имеют массы примерно в миллиард раз больше, чем черные дыры солнечной массы. Пока доподлинно неизвестно, как именно они формируются. Считается, что когда-то они начинались как черные дыры солнечной массы, которые в густонаселенных галактических центрах поглощали множество других звезд и росли. Тем не менее, они, похоже, поглощают вещество быстрее, чем предполагает эта простая идея, и как именно они это делают — все еще остается предметом исследований.
- Более спорной идеей стали первичные черные дыры, которые могли быть сформированы практически любой массой в крупных флуктуациях плотности в ранней Вселенной. Хотя это возможно, достаточно трудно найти модель, которая производит их, при этом не создавая чрезмерное их количество.
- Наконец, есть идея о том, что на Большом адронном коллайдере могут образовываться крошечные черные дыры с массами, близкими массе бозона Хиггса. Это работает только в том случае, если у нашей Вселенной имеются дополнительные измерения. Пока не было никаких подтверждений в пользу этой теории.
Насколько большие черные дыры?
Можно представить горизонт черной дыры как сферу, и ее диаметр будет прямо пропорциональным массе черной дыры. Поэтому чем больше массы падает в черную дыру, тем больше становится черная дыра.
По сравнению со звездными объектами, черные дыры крошечные, потому что масса сжимается в очень малые объемы под действием непреодолимого гравитационного давления. Радиус черной дыры массой с планету Земля, например, всего несколько миллиметров. Это в 10 000 000 000 раз меньше настоящего радиуса Земли.
Радиус черной дыры называется радиусом Шварцшильда в честь Карла Шварцшильда, который впервые вывел черные дыры как решение для общей теории относительности Эйнштейна.
Где находятся черные дыры?
Чаще всего они расположены в центре галактик. Они имеют большую силу притяжения, благодаря чему им удается удерживать звездные системы на очень большом расстоянии, образуя галактики, известные нам сейчас.
В центре нашего Млечного пути тоже есть сверхмассивная черная дыра под названием Стрелец А*. Она тяжелее Солнца в 4.02 млн раза, а радиус ее ≈ 45 астрономическим единицам (одна астрономическая единица = одному расстоянию от Земли до Солнца).
Помимо сверхмассивных черных дыр в центрах галактики есть и «локальные», образующиеся после кончины массивных звезд.
Что внутри черной дыры?
Никто не знает наверняка. Общая теория относительности прогнозирует, что в черной дыре сингулярность, место, в котором приливные силы становятся бесконечно большими, и как только вы преодолеваете горизонт событий, то уже не можете попасть куда-либо еще, кроме как в сингулярность. Соответственно, общую теорию относительности лучше не использовать в этих местах — она попросту не работает. Чтобы сказать, что происходит внутри черной дыры, нам нужна теория квантовой гравитации. Общепризнано, что эта теория заменит сингулярность чем-то другим.
Почему внутри черной дыры могут быть вселенные?
Существует множество гипотетических черных дыр — с электрическим зарядом или без него, вращающиеся или неподвижные, окруженные материей или плавающие в пустом пространстве. Некоторые из этих гипотетических черных дыр наверняка существуют в нашей Вселенной. Например, вращающаяся черная дыра, окруженная падающей материей — довольно распространенный тип этих объектов.
Но некоторые другие виды черных дыр являются чисто теоретическими. Описать их поведение и свойства можно, полагаясь только на математические методы. Одним из таких объектов является электрически заряженная черная дыра, окруженная антидеситтеровским пространством. Этот вид пространства имеет постоянную отрицательную геометрическую кривизну и похож по форме на седло.
Такого пространства в нашей Вселенной не существует, но его существование в теории открывает множество интересных эффектов, которые можно исследовать. Одна из причин, по которой это стоит исследовать, заключается в том, что заряженные черные дыры имеют много общего с вращающимися черными дырами, существующими в нашей Вселенной.
Авторы нового исследования обнаружили, что когда такие черные дыры становятся относительно холодными, они создают «туман» из квантовых полей вокруг своей поверхности. На поверхности объекта этот туман поддерживает гравитация черной дыры, но выталкивает наружу электрическое поле. В результате в таком тумане формируется сверхпроводящая среда. У таких черных дыр помимо обычного горизонта событий есть еще и внутренний горизонт. Благодаря этому в заряженные черные дыры можно проникнуть и не разорваться на атомы.
Ученые показали, что по ту сторону заряженной черной дыры вас могут ждать загадочные эффекты. Исследователи обнаружили, что самые внутренние области сверхпроводящей черной дыры могут представлять собой расширяющуюся Вселенную — место, где пространство может растягиваться и деформироваться с разной скоростью в разных направлениях.
Более того, в зависимости от температуры черной дыры в некоторых из этих областей пространства может произойти новый виток колебаний, который затем создаст еще один участок расширяющегося пространства, он вызовет новый виток колебаний, который затем создаст новый участок расширяющегося пространства, и так далее до бесконечности. Это будет фрактальная мини-Вселенная, бесконечно повторяющаяся с уменьшением размеров.
Источник