Жуткая красота: сверхмассивные чёрные дыры

Интересно

Черная дыра – это область пространства-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что даже свет не может покинуть ее. Черные дыры, выросшие до гигантских размеров, образуют ядра большинства галактик.

Сверхмассивная черная дыра – это черная дыра с массой примерно 105-1010 солнечных масс. По состоянию на 2014 год сверхмассивные черные дыры находятся в центре многих галактик, включая наш Млечный Путь.

Самая тяжелая сверхмассивная черная дыра за пределами нашей галактики находится в галактике в гигантской эллиптической галактике NGC 4889 в созвездии Кома. Его масса составляет около 21 миллиарда солнечных масс!

На этом изображении – галактика NGC 4889 в центре. Где-то там скрывался тот же гигант.

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

В общепринятой теории образования черных дыр такой массы пока нет. Существует несколько гипотез, наиболее очевидной из которых является гипотеза, описывающая постепенное увеличение массы черной дыры за счет гравитационного притяжения вещества (обычно газа) из космоса. Сложность образования сверхмассивной черной дыры состоит в том, что достаточно вещества для ее концентрации в относительно небольшом объеме.

Сверхмассивная черная дыра и ее аккреционный диск глазами художника.

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

Спиральная галактика NGC 4845 (тип Sa) в созвездии Девы, в 65 миллионах световых лет от Земли. В центре галактики находится сверхмассивная черная дыра с массой примерно 230 000 солнечных масс.

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

Рентгеновская обсерватория Чандра (НАСА) недавно предоставила доказательства того, что многие сверхмассивные черные дыры вращаются с невероятной скоростью. Измеренная скорость вращения одной из черных дыр составляет 3,5 триллиона миль в час, это примерно половина скорости света, а ее невероятная гравитация тащит окружающее пространство на многие миллионы километров.

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

Спиральная галактика NGC 1097 в созвездии Печи. В центре галактики находится сверхмассивная черная дыра, в 100 миллионов раз тяжелее нашего Солнца. Она засасывает любую материю в окружающей среде.

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

Самый мощный квазар в галактике Маркарян 231 может получать энергию от двух черных дыр, расположенных в центре, которые вращаются друг вокруг друга. По подсчетам ученых, масса центральной черной дыры превышает массу Солнца в 150 миллионов раз, масса черной дыры-спутника в 4 миллиона раз больше солнечной. Этот динамичный дуэт поглощает галактическую материю и генерирует огромное количество энергии, вызывая свечение в центре галактики, которое может затмить сияние миллиардов звезд.

Читайте также:  Как учёные высчитывают массы галактик и тёмной материи в них?

Квазары – самые яркие источники во Вселенной, свет которых ярче яркости их галактик. Существует гипотеза, что квазары – это ядра далеких галактик в необычно высокой фазе активности. Квазар в центре галактики Маркарян 231 является ближайшим к нам объектом и проявляет себя как компактный радиоисточник. По оценкам ученых, ему всего один миллион лет.

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

Гигантская эллиптическая галактика M60 и спиральная галактика NGC 4647 кажутся очень странной парой. Они оба находятся в созвездии Девы. Яркая M60, находящаяся на расстоянии около 54 миллионов световых лет от нас, имеет простую форму яйца, созданную старыми звездами, которые случайно роятся. Напротив, NGC 4647 (вверху справа) состоит из молодых голубых звезд, газа и пыли, которые находятся в вращающихся рукавах вращающегося плоского диска.

В центре M60 находится сверхмассивная черная дыра с массой 4,5 миллиарда Солнца.

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

Галактика 4C + 29.30, расположенная в 850 миллионах световых лет от Земли. В центре – сверхмассивная черная дыра. Его масса в 100 миллионов раз больше массы нашего Солнца.

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

Астрономы давно искали подтверждения того, что Стрелец А, наша сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути, является источником плазменной струи. В конце концов они его нашли, как новые результаты показа рентгеновской обсерватории Чандра (Чандра) и радиотелескопа VLA. Эта струя или струя образуется из-за поглощения вещества сверхмассивной черной дырой, и ее существование давно предсказывалось теоретиками.

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

Используя рентгеновские лучи высочайшего качества, астрономы обнаружили первый очевидный факт, что массивные черные дыры были похожи в ранней Вселенной. Исследования и наблюдения далеких галактик показали, что все они имеют одинаковые сверхмассивные черные дыры. По крайней мере, 30 миллионов подобных сверхмассивных черных дыр были обнаружены в Ранней Вселенной. Это в 10 000 раз больше, чем считалось ранее.

Читайте также:  Проект «Манхэттен». Как человечество породило атомную бомбу

На рисунке художника изображена растущая сверхмассивная черная дыра.

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

Спиральная галактика с перемычкой NGC 4945 (SBc) в созвездии Центавра. Она очень похожа на нашу Галактику, но рентгеновские наблюдения показывают наличие ядра, возможно, содержащего активную сверхмассивную черную дыру.

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

Группа ПКС 0745-19. Черная дыра в центре – одна из 18 крупнейших известных черных дыр во Вселенной.

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

Мощный поток частиц сверхмассивной черной дыры, поражающий соседнюю галактику. Астрономы уже наблюдали столкновения галактик, но такой «космический удар» зарегистрирован впервые. «Авария» произошла в звездной системе, расположенной в 1,4 миллиарда световых лет от Земли, где в настоящее время сливаются две галактики. «Черная дыра» более крупной из двух галактик, которую астрономы сравнивают с «Смертью на смерть» из эпоса «Звездные войны», выбросила мощный поток заряженных частиц, который приземлился прямо в соседнюю галактику.

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

Найдена самая молодая черная дыра. Прародителем новичка была сверхновая, вспыхнувшая всего 31 год назад.

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

Художественный образ черной дыры, охватывающей космос. Со времени теоретического предсказания черных дыр вопрос об их существовании оставался открытым, поскольку наличие решения типа «черная дыра» еще не гарантирует, что существуют механизмы образования таких объектов во Вселенной.

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

Вспышка черной дыры в спиральной галактике M83 (также известной как Южная Вертушка), сделанная рентгеновской космической обсерваторией NASA Chandra. Южная Вертушка находится на расстоянии примерно 15 миллионов световых лет от нас.

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

Спиральная галактика с перемычкой NGC 4639 в созвездии Девы. NGC 4639 скрывает огромную черную дыру, которая поглощает космический газ и пыль.

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

Галактика M 77 в созвездии кита. В центре – сверхмассивная черная дыра.

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

Художники изобразили черную дыру нашей Галактики – Стрельца A *. Это объект огромной массы. На основе анализа элементов орбиты изначально было определено, что вес объекта составляет 2,6 миллиона солнечных масс, и эта масса заключена в объеме не более 17 световых часов (120 а.е.) в диаметре.

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

Загляните в пасть черной дыры. Астрономы из японского аэрокосмического агентства JAXA смогли получить уникальное изображение устья черной дыры и редких явлений в ее окрестностях с помощью инфракрасной космической лаборатории НАСА WISE. Объектом наблюдения WISE была черная дыра, в 6 раз превышающая массу Солнца, и занесенная в каталоги под названием GX 339-4. Вблизи GX 339-4, находящейся на расстоянии более 20 тысяч световых лет от Земли, вращается звезда, вещество которой втягивается в черную дыру под действием ее чудовищного гравитационного поля, которое в 30 тысяч раз сильнее на поверхности нашей планеты. В этом случае часть этого вещества выбрасывается из черной дыры в обратном направлении, образуя струи частиц, которые движутся со скоростью, близкой к световой.

Читайте также:  Китай успешно испытал экспериментальный многоразовый космический корабль

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

Галактика NGC 3081 в созвездии Гидры. Он находится на расстоянии примерно 86 миллионов световых лет от Солнечной системы. Ученые считают, что в центре NGC 3081 находится сверхмассивная черная дыра.

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

Он спит и мечтает. Почти десять лет назад рентгеновская космическая обсерватория НАСА Чандра зафиксировала признаки того, что похоже на черную дыру, поглощающую газ, прямо в центре соседней галактики Скульптор. А в 2013 году космический телескоп NASA NuSTAR, который обнаруживает жесткие рентгеновские лучи, быстро смотрит в том же направлении и обнаруживает мирно спящую черную дыру (она бездействовала последние 10 лет).

Масса спящей черной дыры примерно в 5 миллионов раз больше массы нашего Солнца. Черная дыра расположена в центре галактики Скульптор, также известной как NGC 253.

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

Плазма, выброшенная из сверхмассивных черных дыр в центре галактик, может переносить огромное количество энергии на гигантские расстояния. Область 3C353 окружена плазмой, выброшенной из одной из черных дыр в рентгеновском свете телескопов Chandra и Very Large Array. На фоне гигантских «перьев» излучения галактик выглядят как крошечные точки в центре.

Тревожная красота: сверхмассивные черные дыры

Итак, по словам художника, это может выглядеть как сверхмассивная черная дыра с массой от нескольких миллионов до миллиардов масс нашего Солнца. Сложность образования сверхмассивной черной дыры заключается в том, что в ней должно быть сконцентрировано достаточно вещества для этого относительно небольшой объем.

Один источник

Оцените статью
Добавить комментарий