Черная дыра гаргантюа: Что такое Гаргантюа? |

Содержание

Энергия из черных дыр – выдумка или реальность? / Хабр

Кадр из фильма «Интерстеллар» (2014 г.) – черная дыра Гаргантюа

Черные дыры поглощают космические объекты и излучают колоссальное количество энергии. Казалось бы, вон он, идеальный источник чистой энергии, который нужен человечеству. Но есть ли шанс как-то к нему «подключиться»? Ученые уже задаются этим вопросом и недавно выработали новую стратегию, как осуществить этот замысел.

За плечами человечества — годы изучения феномена черных дыр, в том числе их механизмов излучения энергии. Сейчас астрономы в разы лучше понимают их природу и могут предлагать варианты полезного использования их ресурсов. Конечно, не стоит забывать, что предлагаемые технологии – концепты, реализация которых возможна через десятки, если не сотни, лет. Но, если есть возможность разработать хотя бы теоретическую основу получения энергии из черных дыр уже сейчас, — почему нет?

«Черные дыры обычно окружены горячим “супом” из плазменных частиц, несущих магнитное поле, — объясняет астрофизик Лука Комиссо из Колумбийского университета. — Наша теория показывает, что, когда силовые линии магнитного поля разъединяются и снова соединяются правильным образом, они могут ускорять частицы плазмы до отрицательных энергий, благодаря чему из этого “супа” может быть извлечено фантастическое количество энергии».

Процесс возбуждения плазмы может достичь 150%, что делает черные дыры в разы эффективнее любой электростанции на Земле.

Что даст человечеству изучение процесса добычи энергии от черных дыр?

Осталось дело за малым – придумать, как осуществить полет до черной дыры и разместить что-то в ее эргосфере, не попав за горизонт событий. В ближайшем будущем человечество едва ли сможет добывать энергию подобным способом, но это не означает, что исследования бесполезны.

Помимо непосредственной «выкачки» энергии, изучение черных дыр позволит лучше понять происхождение вспышек рентгеновского излучения от черных дыр, представляющих собой огромные выбросы излучения в космос. Исследование таких явлений помогает проектировать космические зонды и корабли с учетом агрессивных факторов космической среды.

Современные теории по добыче энергии из черных дыр

В 1969 году физик и математик из Оксфордского университета Роджер Пенроуз представил публике «процесс Пенроуза», где описал, что энергия теоретически может быть извлечена из области за пределами эргосферы черной дыры, внутри которой пространство-время искажается под действием вращения этой самой дыры.

Расчеты Пенроуза показали, что если частица разделится внутри эргосферы на две части, одна из которых упадет в горизонт событий, а другая ускользнет от гравитационного притяжения черной дыры, то энергия, выделяемая удаляющейся частицей, может быть извлечена. Но для реализации процесса необходимо, чтобы две новорожденные частицы обладали скоростью, превышающей половину скорости света, вот только такие события настолько редки, что это не позволит получить значительные объемы энергии.

Предложенный механизм был экспериментально подтвержден советским ученым Яковом Зельдовичем, переработавшим теорию «процесса Пенроуза» еще в 1971 году. Он предложил заменить черную дыру вращающимся металлическим цилиндром и направить на нее искривленные лучи света. Если бы цилиндр вращался с нужной скоростью, свет отражался бы обратно с дополнительной энергией, извлекаемой из вращения цилиндра, из-за эффекта Доплера.

В 2020 году ученые из университета Глазго смогли найти способ продемонстрировать эффект, описанный Пенроузом и Зельдовичем. Они заменили лучи света звуковыми волнами, ведь такой эксперимент намного проще провести в лабораторных условиях. Ученые создали систему с кольцом динамиков, которая скручивает звуковые волны, которые затем направляются к вращающемуся звукопоглотителю, сделанному из пены. Микрофоны спрятанные за этим диском, фиксируют сигналы, прошедшие через диск, который медленно увеличивает скорость вращения.

Микрофоны экспериментальной установки

Ученые смогли расслышать изменение частоты и амплитуды звуковых волн, прошедших через диск, что подтверждает теорию Пенроуза и Зельдовича верна. Сначала звук затих и перестал быть слышен, а потом вернулся, и его амплитуда была на 30% больше, чем у изначального звука, вышедшего из динамиков.

Ученые активно ищут и другие механизмы по добыче энергии.

Стивен Хокинг выдвинул гипотезу, что черные дыры могут высвобождать энергию за счет теплового излучения. Для подтверждения необходимы наблюдения, но температуры известных астрономам черных дыр слишком малы, чтобы излучение от них можно было зафиксировать – массы дыр слишком велики.

Еще одним механизмом извлечения энергии из вращающейся черной дыры, основанным на электромагнитном взаимодействии, является процесс Блэнфорда-Знаека.

Другая альтернатива «процесса Пенроуза» принадлежит ученым – Луке Комиссо (Колумбийский университет) и Фелипе Асенхо (Университет Адольфо Ибаньеса). Черные дыры окружены горячей плазмой, частицы которой обладают магнитным полем. Поскольку магнитные соединения и разъединения полей происходят за пределами горизонта событий, частицы плазмы разгоняются до скоростей, приближающихся к скорости света в двух разных направлениях: один поток плазмы может упасть в горизонт событий, а другой «ускользнуть».

Падающая частица будет наделена отрицательной энергией, а выходящая за пределы черной дыры будет иметь положительную энергию, которую можно заставить работать. Теоретически такие частицы могут служить безграничным источником свободной мощности до тех пор, пока черная дыра продолжает поглощать плазму с отрицательной энергией. Отличие от «процесса Пенроуза» заключается в том, что для образования частиц с отрицательной энергией требуется диссипация энергии магнитного поля, а у Пенроуза роль играла только инерция частиц.

Что говорит о черных дырах наука

Многие видели черные дыры в кино и, может, что-то даже о них читали, но мало кто хорошо разбирается в том, как они устроены и работают. Немного расскажем об этом.

Черная дыра – это область пространства-времени, сила гравитации в которой настолько велика, что покинуть ее не могут никакие объекты или волны (в том числе свет, а значит, увидеть саму черную дыру невозможно). Существование черной дыры подтверждает только тот факт, что какое-то количество небесных тел кружится вокруг невидимой зоны. Черная дыра изнутри не пуста, она заполнена огромной массой материи, сжатой в небольшом объеме, что и создает огромную силу притяжения.

Вокруг черной дыры располагается область – горизонт событий, то есть «точка невозврата», после пересечения которой вырваться из гравитационной ловушки уже невозможно. Также вокруг черной дыры располагается еще и аккреционный диск — большая масса притягивает вещество, которое разогревается до огромных температур (миллионы или даже триллионы Кельвинов).

Стрелец А*

Рассчитать характеристики черных дыр при помощи уравнений невозможно, так как там перестают действовать все известные человечеству законы физики. Черные дыры могут быть разных размеров – от маленьких до сверхмассивных. В центре Млечного пути, нашей галактики, расположена сверхмассивная черная дыра – Стрелец А* (SgrA*), массой около 2-5 млн солнечных масс.

Первая фотография черный дыры (галактика Мessier 87)

Фотография черной дыры – это изображение вещества, движущегося вокруг черной дыры. В центре возникает темная область, поскольку там находится черная дыра, из которой не может исходить свет. Разглядеть черноту внутри яркой области удалось всего один раз. Поскольку один телескоп не может запечатлеть такое изображение, для этого потребовалось несколько устройств, разбросанных почти по всей планете. Таким образом получилось сделать единственную на данный момент фотографию черной дыры — огненного «пончика», о котором стало известно в 2019 году.

Гравитация: почему слияния черных дыр не помогут найти новые измерения

https://ria.ru/20180428/1519559203.html

Гравитация: почему слияния черных дыр не помогут найти новые измерения

Гравитация: почему слияния черных дыр не помогут найти новые измерения — РИА Новости, 28.04.2018

Гравитация: почему слияния черных дыр не помогут найти новые измерения

. Астроном из Национального центра научных исследований Франции в Париже и приглашенный ученый МФТИ Станислав Бабак рассказал РИА Новости, можно ли приручить. .. РИА Новости, 28.04.2018

2018-04-28T08:00

2018-04-28T08:02

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/151955/88/1519558864_644:0:4200:2000_1920x0_80_0_0_da590dffb8a63ce47b6c0bce5d8162f2.jpg

долгопрудный

франция

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2018

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/151955/88/1519558864_1492:0:4159:2000_1920x0_80_0_0_bcd23690153eb3136a378ff3ea9aef90.jpg

1920

true

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

космос — риа наука, долгопрудный, франция, московский физико-технический институт

Наука, Космос — РИА Наука, Долгопрудный, Франция, Московский физико-технический институт

МОСКВА, 28 апр — РИА Новости. Астроном из Национального центра научных исследований Франции в Париже и приглашенный ученый МФТИ Станислав Бабак рассказал РИА Новости, можно ли приручить гравитационные волны и создать «радио» на их основе, есть ли «волосы» у черных дыр и существуют ли «лишние» измерения, а также объяснил, когда мы прикоснемся к горизонту событий космических «Гаргантюа».

29 июня 2017, 11:49

Физики: гравитационные волны могут скрывать в себе следы иных измерений

В сентябре 2015 года, фактически сразу после включения обновленной LIGO, ученые обнаружили всплеск гравитационных волн, порожденных сливающимися черными дырами общей массой в 65 Солнц. Впоследствии LIGO зафиксировала еще шесть подобных событий, порожденных, за одним исключением, похожими слияниями крупных черных дыр.

Эти открытия запустили новую серию споров среди ученых. Космологи и теоретики гадали о том, как именно могли возникнуть подобные пары черных дыр, почему они обладают столь большой массой и можно ли увидеть историю их образования в том, как происходит процесс слияния, и понять, действительно ли они «сестры-близнецы».

«Зоопарк» черных дыр

Дело в том, что первые пары черных дыр, открытые LIGO, имели необычно большую массу — они были в 20-30 раз тяжелее Солнца. Ученые засомневались, что они образовались в недрах крупных звезд, исчерпавших свои запасы водорода и взорвавшихся в виде сверхновой.

17 июня 2017, 15:00

Физик: мы близки к получению первых данных о параллельных Вселенных

«Действительно, первый объект, открытый нами, стал большим сюрпризом для всех по самым разным причинам. Изначально мы ожидали увидеть черные дыры, которые были бы тяжелее Солнца в три-десять раз, так как формирование более тяжелых объектов сложно объяснить с точки зрения астрофизики. Нужны большие и «чистые» звезды, уже не существующие во Вселенной, которые бы при этом не теряли быстро массу», — рассказывает Бабак.

Открытие сразу нескольких пар таких необычно тяжелых черных дыр, как отмечает физик, заставило ученых задуматься о том, как могут возникать подобные объекты. Новые расчеты показали, что вероятность их появления была не такой низкой, как изначально думали теоретики.

Впоследствии LIGO обнаружила следы слияний менее массивных объектов, которые показали, что в доступной нам части Вселенной присутствует целый «зоопарк» черных дыр больших и малых масс. Их изучение и открытие новых всплесков гравитационных волн, как надеется Бабак, поможет понять, как возникают пары подобных объектов и как они связаны с эволюцией галактик.

16 октября 2017, 18:05

Ученые впервые зафиксировали свет от источника гравитационных волн

Для этого, по словам физика, крайне важно поймать слияния черных дыр, чьи оси вращения были бы наклонены в разные стороны. Сделать это, как он говорит, крайне сложно, так как LIGO и VIRGO лучше видят те слияния черных дыр, на которые мы смотрим «сверху» или «снизу». У подобных черных дыр крайне сложно измерить наклон оси и направление вращения.

Тем не менее ответ на эти вопросы, как объясняет ученый, поможет понять, где возникают черные дыры и виноваты ли в их рождении только звезды.

Есть ли «волосы» у черных дыр?

Помимо размеров и скорости вращения этих объектов ученые пытались проверить знаменитое предположение физиков-теоретиков о том, что у черных дыр нет «волос», которое активно изучалось и развивалось Стивеном Хокингом до самой его смерти.

Это предположение означает, что все черные дыры с одинаковой массой, зарядом и скоростью вращения выглядят и описываются совершенно одинаково с точки зрения законов физики. Ситуация сильно усложнилась в 1975 году, когда Хокинг показал, что черные дыры постепенно «испаряются» благодаря квантовым эффектам у их горизонта событий, испуская энергию в виде излучения, которое сегодня носит его имя.

У теоретиков это вызвало большие проблемы, так как испарение черных дыр и рождение подобного излучения подразумевает то, что почти вся информация о квантовом состоянии частиц, «съедаемых» черной дырой, за исключением их массы, заряда и скорости вращения, безвозвратно теряется, что невозможно по законам квантовой физики.

18 января 2016, 15:15

Стивен Хокинг признал, что у черных дыр есть «мягкие волосы»Британский астрофизик Стивен Хокинг признал, что черные дыры не безвозвратно поглощают информацию – часть ее просачивается наружу в виде «мягких волос» — частиц света с почти нулевой энергией.

«Команда LIGO уже пыталась проверить эти идеи, однако, как мне кажется, это крайне сложно. Необходимо получить чистый сигнал, возникающий после того, как черные дыры уже слились, но еще продолжают дрожать, сбрасывая эти колебания в виде гравитационных волн. Это очень слабый сигнал, и нам должно крупно повезти, чтобы мы могли его поймать в достаточно четком виде — черные дыры должны быть крупными и находиться близко к нам», — поясняет Бабак.

Если у черных дыр действительно нет «волос», то это дрожание, как объясняет физик, будет порождать одинаковые сигналы для любых пар черных дыр, обладающих одинаковой массой, направлением и скоростью вращения. Если же сигналы, которые получат LIGO и VIRGO, будут отличаться друг от друга, то тогда эту идею придется оставить, и черные дыры обзаведутся невидимой для нас, но вполне существующей «шевелюрой».

Сами гравитационные волны, как считает Бабак, вряд ли удастся использовать для передачи информации или других практических целей, о чем мечтает академик Владислав Пустовойт, один из основоположников гравитационной астрономии.

22 декабря 2017, 08:00

Весь мир — телескоп: как ученые из России превратили космос в обсерваторию

«Есть один простой довод, объясняющий то, почему это невозможно, — сверхмалое значение гравитационной константы. Гравитационные волны очень слабо взаимодействуют с материей, что одновременно хорошо для нас, поскольку мы можем их видеть на гигантских расстояниях, и плохо, так как это мешает их обнаружению. Огромные размеры LIGO обусловлены не тем, что американцам некуда было девать деньги. Вряд ли «гравитационный радиоприемник» длиной в пять-десять километров найдет какое-либо применение», — объясняет физик.

Наследие Эйнштейна

Последние открытия помимо черных дыр впервые предоставили космологам возможность проверить, работает ли теория относительности на самых больших расстояниях, наблюдая за тем, как гравитационные волны движутся через пустое пространство и потенциально взаимодействуют с ним.

К примеру, теория относительности Эйнштейна постулирует, что движение гравитационных волн через космос, Землю, человека и другие объекты приведет к тому, что ткань пространства-времени будет растягиваться только в двух направлениях: допустим, в вертикальном и в горизонтальном, попеременно превращая условный шарик в вытянутый эллипс.

13 марта 2016, 10:35

Астрономы впервые точно измерили скорость вращения черной дырыНаблюдения за вспышками сверхмассивной черной дыры в созвездии Рака позволили астрофизикам впервые точно измерить скорость вращения большего объекта в «дуэте».

Альтернативные теории гравитации, в свою очередь, говорят, что вариантов таких растяжений может быть гораздо больше. Гравитационные волны способны раздувать и сжимать частицы материи целиком (скалярная поляризация) или же заставлять их шататься в определенные стороны (векторная поляризация). В общей сложности, как считают сегодня ученые, возможны шесть вариантов подобных взаимодействий и еще большее число их комбинаций.

«Эти эксперименты нельзя было провести, используя только LIGO, так как ее детекторы лежат почти в одной и той же плоскости, в отличие от итальянского VIRGO, который расположен почти под прямым углом по отношению к ним. При этом важно понимать, что они включились в эти наблюдения позже, чем LIGO, и что чувствительность этого детектора ниже. Тем не менее какие-то выводы мы все же смогли сделать», — рассказывает Бабак.

Из-за низкой чувствительности VIRGO ученым пока удалось провести только один такой эксперимент и проверить две идеи из всего множества допустимых вариантов — полное совпадение с теорией относительности или абсолютное несовпадение с ней. В последнем случае, как пояснил астроном, гравитационные волны никогда не будут растягивать и сжимать материю так, как это предсказывает общая теория относительности (ОТО).

12 декабря 2016, 12:00

Ученые: детектор LIGO мог увидеть «стену огня» у черной дырыАнализ данных, собранных детектором LIGO в прошлом году, намекает на существование «стены огня» у горизонта событий черных дыр, что указывает на нарушение теории относительности Эйнштейна.

«Эти замеры показали, что мы можем исключить те теории, в которых есть только векторные и скалярные типы поляризации. Это интересный и хороший результат, но проблема заключается в том, что он не полон и даже частично не имеет смысла. К примеру, пока не существует теорий, говоривших, что гравитационные волны могут иметь только векторную поляризацию. Поэтому мы не можем утверждать, что нам удалось полностью подтвердить теорию относительности», — продолжает ученый.

Последующие совместные наблюдения LIGO и VIRGO, как надеется Бабак, помогут проверить остальные комбинации возможных типов поляризации гравитационных волн и получить более полные подтверждения правоты или ошибочности выкладок Эйнштейна.

Окно в иные миры

Открытие гравитационных волн возродило интерес теоретиков и практиков к другим смелым идеям, которые раньше ученые не могли проверить.

К примеру, известный космолог Лоуренс Краусс (Lawrence Krauss) и астроном Дэвид Эндриот (David Andriot) считают, что дальнейшие наблюдения за гравитационными волнами помогут нам найти следы «лишних» шести измерений, о которых говорит теория струн, или иных миров, возникших в результате Большого взрыва и ускоряющегося расширения Вселенной.

Новые измерения, как считают эти теоретики, можно будет обнаружить по странностям в поляризации гравитационных волн и по аномально большой мощности в высокочастотной части спектра.

«Такие работы действительно ведутся, но нужно учитывать один важный момент. Для проверки чего-то, что не является классической теорией относительности, нам, собственно, нужно понять, как будет вести себя гравитационно-волновой сигнал в рамках этой теории, и построить его модель. Этого пока нет, и поэтому мы проверяем ОТО путем поиска внутренних противоречий в тех данных, которые получаем», — отмечает Бабак.

1 июня 2017, 18:00

Гравитационная обсерватория LIGO открыла новый тип черных дыр

Некоторые варианты подобных нарушений, по его словам, команды LIGO и VIRGO уже проверили. Ни один из них не был обнаружен, однако из-за отсутствия достойных альтернатив выкладкам Эйнштейна это нельзя считать доказательством того, что других измерений или параллельных Вселенных не существует.

«В данный момент мы можем ответить на вопросы класса «давайте предположим, что есть такие-то отклонения от теории относительности, и посмотрим, видим ли мы их в сигнале с LIGO/VIRGO». На что-то более существенное, в силу отсутствия не противоречащей себе теории гравитации вне пределов ОТО, мы неспособны», — подчеркивает физик.

Как отмечает Бабак, научные команды LIGO и VIRGO всерьез подходят ко всем претензиям, которые часто излагают сторонники альтернативных теорий гравитации, считающие, что гравитационные обсерватории или ничего не нашли, или зафиксировали какое-то другое событие в космосе.

«Мы хорошо понимаем, что скептики будут всегда, и убежать от них у нас не получится. Каждое их заявление и все их претензии проверяет наша коллаборация. Мы пытаемся повторить их расчеты и оценить, действительно ли мы ошибались. Как правило, нам не удается повторить те результаты, которые получили эти люди, или же мы находим ошибки в их собственных выкладках», — пояснил ученый.

9 августа 2017, 12:13

Взрывы экзотических черных дыр могут порождать «сигналы инопланетян»

Некоторым идеям, как отметил физик, удалось пройти через эту проверку, выжить и получить признание команд LIGO и VIRGO. К примеру, в декабре 2016 года канадские теоретики из института «Периметр» предположили, что слияние черных дыр вызовет не только мощный хлопок гравитационных волн, но и породит своеобразное гравитационное эхо в том случае, если они окружены своеобразной стеной огня, невидимым слоем квантов высокой энергии.

Но в целом, как подчеркнул Бабак, все то, что видит LIGO, в целом соответствует теории относительности, и пока никаких объектов, похожих на стену огня или другие структуры, способные порождать другие типы гравитационных волн, им не удалось найти. «Тем не менее поиски идут, и сейчас они стали более серьезными», — подытожил физик.

Коснуться горизонта

Ни LIGO, ни VIRGO, как отмечает Бабак, не позволят окончательно дать ответ на этот вопрос и параллельно воплотить в жизнь мечту многих астрофизиков — «пощупать» горизонт событий обычной или сверхмассивной черной дыры.

«Эту задачу сможет решить космическая гравитационная обсерватория LISA, в работе которой я и многие мои коллеги по LIGO примут деятельное участие. Сейчас это основной мой проект. Хотя до запуска вроде бы еще далеко — конец 2020-х или начало 2030-х годов, — это совсем скоро по меркам гравитационной астрономии», — пояснил Бабак.

Идея космической гравитационной обсерватории LISA в НАСА и ЕКА возникла в 2001 году. Речь идет о системе из трех спутников, которые должны следить за колебаниями пространства-времени, наблюдая за тем, как гравитационные волны отклоняют ход лазерных лучей, соединяющих все три аппарата LISA.

30 июля 2015, 11:19

Ученые планируют найти «фабрики черных дыр» в шаровых скоплениях звездНовое поколение детекторов гравитационных волн сможет обнаружить их в крупных шаровых скоплениях звезд, которые, как выяснили ученые, являются своеобразными «фабриками черных дыр», где нередко происходят их слияния.

В 2011 году НАСА объявило о выходе из программы, после чего постройку и запуск LISA отложили на неопределенный срок. И все же ЕКА продолжило работы по созданию экспериментального аппарата LISA Pathfinder (LPF), на борту которого ученые и инженеры недавно успешно отработали технологии, необходимые для лазерного «треугольника», на порядок превысив требования по точности, заложенные в программе.

«Одна из главных задач LISA — выяснить, как возникли самые крупные сверхмассивные черные дыры, чье существование сейчас объяснить достаточно сложно. Вдобавок этот телескоп будет искать следы реликтовых гравитационных волн, возникших во время Большого взрыва, и проверит, есть ли «волосы» у черных дыр, наблюдая за парами из обычных и сверхмассивных объектов такого рода», — продолжает ученый.

Как отмечает Бабак, после запуска LISA сразу найдет тысячи источников длинных гравитационных волн — они будут очень яркими и сильными. Возникнет обратная проблема по сравнению с LIGO и VIRGO — их станет так много, что физикам и астрономам придется создавать новые методики обработки данных и моделирования гравитационно-волновых сигналов для того, чтобы найти следы этих слияний в общем наборе данных.

7 июня 2016, 13:15

Гравителескоп LPF в 100 раз превзошел ожидания ученых, сообщает ЕКАПрототип космического гравитационного телескопа LISA Pathfinder успешно завершил первый этап своей работы, в сотни раз превысив тот предел в чувствительности в наблюдениях за гравитационными волнами, который был запланирован ЕКА.

Хотя наземные гравитационные телескопы и их космическая «сестра» предназначены для наблюдений за разными объектами, LISA сможет наблюдать и за обычными черными дырами примерно за пять-десять лет до их слияния.

Успешное завершение тестов LPF, по словам физика, подстегнуло интерес к проекту и в ЕКА и заставило НАСА вернуться в миссию в качестве младшего партнера с небольшим, но существенным вкладом в постройку LISA. Представители космических агентств постоянно подгоняют ученых и стремятся максимально быстро вывести аппараты на орбиту.

Препятствий для этого, подчеркивает Бабак, нет. Главные части «треугольника» LISA, в том числе лазеры и телескопы, пока не готовы, но все материалы и технологии для их создания уже существуют. Сборка первых прототипов ключевых инструментов, как ожидает физик, начнется примерно через два года. Это вплотную приблизит нас и к горизонту событий черных дыр, и к новой эпохе в гравитационной астрономии.

Объяснение науки о межзвездном пространстве (инфографика)

Диаграммы, объясняющие физические концепции «Интерстеллар». Путешествие червоточин по вселенной и сверхгигантские черные дыры — это лишь некоторые из чудес, показанных в фильме «Интерстеллар». (Изображение предоставлено Карлом Тейтом, художником по инфографике)

(открывается в новой вкладке)

Внимание: СПОЙЛЕР! Эта инфографика содержит подробности о новом космическом фильме «Интерстеллар».

Фильм «Интерстеллар» опирается на реальную науку во многих потрясающих визуальных эффектах. Физик Кип Торн, эксперт по черным дырам и червоточинам, предоставил математику, которую художники по спецэффектам превратили в магию кино.

Пункт назначения космического корабля Endurance — Гаргантюа, вымышленная сверхмассивная черная дыра с массой в 100 миллионов раз больше солнечной. Он находится в 10 миллиардах световых лет от Земли и вращается вокруг нескольких планет. Гаргантюа вращается с поразительной скоростью 99,8% скорости света.

«Интерстеллар» в картинках: Галерея космической эпопеи

Аккреционный диск Гаргантюа содержит газ и пыль с температурой поверхности Солнца. Диск обеспечивает светом и теплом планеты Гаргантюа.

Сложный внешний вид черной дыры в фильме связан с тем, что изображение аккреционного диска деформируется гравитационным линзированием на два изображения: одно зацикливается над черной дырой, а другое под ней.

Одной из особенностей уравнений Эйнштейна является то, что время течет медленнее в более сильных гравитационных полях. Так что на планете, вращающейся близко к черной дыре, часы идут гораздо медленнее, чем на космическом корабле, вращающемся дальше.

Деформационные двигатели и червоточины (видео)

Нашу трехмерную вселенную можно представить как плоскую мембрану (или «брану»), плавающую в четырехмерной пустоте, называемой «Объемом». Присутствие массы искажает мембрану, как будто это резиновый лист.

Если в точке сосредоточено достаточно массы, образуется сингулярность. Объекты, приближающиеся к сингулярности, проходят через горизонт событий, из которого они никогда не смогут вернуться. Если бы две сингулярности в далеких друг от друга местах могли быть объединены, то мог бы образоваться туннель червоточины через Балк. Однако такие червоточины не могут образоваться естественным путем.

Существа, способные управлять гравитацией и путешествовать сквозь Балк, могут создавать червоточины и пересекать пространство намного быстрее скорости света.

На двухмерных диаграммах устье червоточины показано в виде круга. Если смотреть лично, червоточина будет сферой. На поверхности сферы виден гравитационно искаженный вид пространства с другой стороны.

Червоточина в фильме имеет диаметр 1,25 мили (2 километра) и длину 10 миллиардов световых лет.

Как работает межзвездное космическое путешествие (инфографика)
Последние новости о Black Holes
Галерея: Видения межзвездного звездного путешествия

Следуйте США @SscedotOtcom , Facebook и .

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].

Связь Карла со Space.com восходит к 2000 году, когда его наняли для создания интерактивной флэш-графики. С 2010 по 2016 год Карл работал специалистом по инфографике во всех редакционных ресурсах Purch (ранее известной как TechMediaNetwork). До прихода в Space.com Карл провел 11 лет в нью-йоркской штаб-квартире Associated Press, создавая новостную графику для использования в газетах и в Интернете по всему миру. Он получил степень в области графического дизайна в Университете штата Луизиана и сейчас работает графическим дизайнером-фрилансером в Нью-Йорке.

Гаргантюа | Интерстеллар Вики | Fandom

Миллер на орбите Гаргантюа

Гаргантюа — очень массивная, быстро вращающаяся черная дыра. Вокруг него вращаются планеты Миллер и Манн, а также безымянная нейтронная звезда. Звезда главной последовательности Пантагрюэль находилась в пределах годичного полета от Гаргантюа вместе с обитаемой планетой Эдмундс. Гаргантюа находится в пределах нескольких недель космического полета от Червоточины.

В книге Кипа Торна, The Science of Interstellar, он упоминает, что у Гаргантюа нет струи или перегретого синего аккреционного диска, что указывает на то, что он, вероятно, не пожирал звезду миллионы лет.

Содержание

1 История
2 Сценарий 2008 г.
3 Дополнительные детали из «Науки о межзвездном пространстве»
4 звена

История

Одним из первых открытий НАСА после отправки первых зондов через Червоточину, вероятно, был Гаргантюа. Миссии Лазаря очень мало изучали Гаргантюа, но межзвездный ретранслятор НАСА определил его гравитационное влияние на его планетную систему.

Черная дыра Гаргантюа использовалась для маневра механизированной рогатки, чтобы облегчить прибытие Брэнда на планету Эдмундса, поскольку у Endurance не было достаточно топлива, чтобы добраться до Эдмундса самостоятельно. Гаргантюа также перенес Купера и TARS в тессеракт, что позволило им увидеть сингулярность черной дыры и передать квантовые данные дочери Купера с помощью азбуки Морзе. Предположительно, Гаргантюа находится в центре галактики, в которой он находится, или недалеко от него. Из-за присутствия большого количества нейтронных звезд и IMBH (черных дыр промежуточной массы) это может быть сверхмассивная черная дыра родной галактики.

Сценарий 2008 года

Названия нейтронной звезды и черной дыры, скорее всего, взяты из «Жизнь Гаргантюа и Пантагрюэля» , пентологии романов, написанных в 16 веке Франсуа Рабле и рассказывающих о приключениях двух гигантов: Гаргантюа и его сын Пантагрюэль. В сценарии 2008 года Пантагрюэль на самом деле представляет собой черную дыру меньшего размера, вокруг которой вращается ледяная планета.

Дополнительная информация из «Науки о межзвездном пространстве»

По расчетам Кипа Торна, Гаргантюа имеет массу около 100 миллионов солнечных, что делает его сверхмассивной черной дырой.