Ученые измерили диаметр самой крупной черной дыры Вселенной. Черные дыры самые большие
Насколько огромными бывают черные дыры?
Самые маленькие — размером с крупный мегаполис, а размеры самых больших совершенно не с чем сравнивать. О маштабах черных дыр, известных в 2018 году, рассказывает новый ролик канала Harry Evett.
В этом году ученые с помощью телескопа ALMA впервые сфотографировали окрестности черной дыры, которая находится в центре активного ядра галактики М77, и измерили диаметр окружающего ее газопылевого кольца. Самой черной дыры на снимке, конечно, не видно, потому что черные дыры не излучают свет, который могли бы уловить телескопы. Если мы когда-нибудь получим снимок черной дыры и ее окрестностей, на нем будет виден только дик аккреции и окружающее его кольцо материи, заметный, поскольку в нем на субрелятивистских скоростях носятся частицы, выделяя энергию в виде электромагнитного излучения. Возможно, снимок окрестностей черной дыры Sagittarius A*, которая находится в центре нашей галактики, появится уже в этом году. Пока же что о том, как выглядят черные дыры, мы знаем только по представлениям художников. Зато мы знаем их массу и размеры, и они просто не укладываются в голове. Новый ролик о масштабах черных дыр позволяет получить хотя бы примерное представление о том, насколько огромными они бывают.
Диаметр некоторых черных дыр не больше протяженности большого города, скажем, Лондона, но весит такая «кроха» как пять тысяч Солнц; радиус других сравним с радиусом земного шара, но масса их при этом в пять миллионов больше, чем у нашей планеты. Еще немного о Солнце: самые легкие из известных черных дыр всего впятеро массивнее нашей звезды, но при этом в в 100 тысяч раз компактнее. Черная дыра, которая находится в центре Млечного Пути — относительный тяжеловес, но далеко не рекордсмен ни по массе, ни по размерам, хотя и весит как 4 миллиона Солнц. Она просто теряется на фоне, скажем, дыры в центре галактики Messier 60, масса которой составляет 4,5 миллиарда солнечных. Примерно с этой массы начинается класс ультрамассивных черных дыр, самые большие из которых заставляют даже 4,5 млрд Солнц казаться пушинкой. Самая большая (и массивная) из известных черных дыр — та, что находится в центре квазара TON 618: 66 миллиардов солнечных масс. А о том, насколько велика Вселенная, можно получить представление, посмотрев нашу подборку роликов о масштабах космоса.
www.popmech.ru
Самая большая чёрная дыра в известной Вселенной / Хабр
Чёрная дыра возникает в результате коллапса сверхмассивной звезды, в ядре которой заканчивается «топливо» для ядерной реакции. По мере сжатия температура ядра повышается, а фотоны с энергией более 511 кэВ, сталкиваясь, образуют электрон-позитронные пары, что приводит к катастрофическому снижению давления и дальнейшему коллапсу звезды под воздействием собственной гравитации.
Астрофизик Этан Сигел (Ethan Siegel) опубликовал статью «Крупнейшая чёрная дыра в известной Вселенной», в которой собрал информацию о массе чёрных дыр в разных галактиках. Просто интересно: где же находится самая массивная из них? Поскольку наиболее плотные скопления звёзд — в центре галактик, то сейчас практически у каждой галактики в центре находится массивная чёрная дыра, образованная после слияния множества других. Например, в центре Млечного пути есть чёрная дыра массой примерно 0,1% нашей галактики, то есть в 4 млн раз больше массы Солнца.
Определить наличие чёрной дыры очень легко, изучив траекторию движения звёзд, на которые воздействует гравитация невидимого тела.
Но Млечный путь — относительно маленькая галактика, которая никак не может иметь у себя самую большую чёрную дыру. Например, недалеко от нас в скоплении Девы находится гигантская галактика Messier 87 — она примерно в 200 раз больше нашей.
Так вот, из центра этой галактики вырывается поток материи длиной около 5000 световых лет (на фото). Это сумасшедшая аномалия, пишет Этан Сигел, но выглядит очень красиво.
Учёные считают, что объяснением такого «извержения» из центра галактики может быть только чёрная дыра. Расчёт показывает, что масса этой чёрной дыры где-то в 1500 раз больше, чем масса чёрной дыры в Млечном пути, то есть примерно 6,6 млрд масс Солнца.
Но где же во Вселенной самая большая чёрная дыра? Если исходить из расчёта, что в центре почти каждой галактики имеется такой объект с массой 0,1% от массы галактики, то нужно найти самую массивную галактику. Учёные могут дать ответ и на этот вопрос.
Самая массивная из известных нам — галактика IC 1101 в центре скопления Abell 2029, который находится от Млечного пути в 20 раз дальше, чем скопление Девы.
В IC 1101 расстояние от центра до самого дальнего края — около 2 млн световых лет. Её размер вдвое больше, чем расстояние от Млечного пути до ближайшей к нам галактики Андромеды. Масса почти равняется массе всего скопления Девы!
Если в центре IC 1101 есть чёрная дыра (а она должна там быть), то она может быть самой массивной в известной нам Вселенной.
Этан Сигел говорит, что может и ошибиться. Причина — в уникальной галактике NGC 1277. Это не слишком большая галактика, чуть меньше нашей. Но анализ её вращения показал невероятный результат: чёрная дыра в центре составляет 17 млрд солнечных масс, а это аж 17% общей массы галактики. Это рекорд по соотношению массы чёрной дыры к массе галактики.
Есть и ещё один кандидат на роль самой большой чёрной дыры в известной Вселенной. Он изображён на следующей фотографии.
Странный объект OJ 287 называется блазар. Блазары — особый класс внегалактических объектов, разновидность квазаров. Они отличаются очень мощным излучением, которое в OJ 287 меняется с циклом 11-12 лет (с двойным пиком).
По мнению астрофизиков, OJ 287 включает в себя сверхмассивную центральную чёрную дыру, по орбите которой вращается ещё одна чёрная дыра меньшего размера. Центральная чёрная дыра в 18 млрд масс Солнца — самая большая из известных на сегодняшний день.
Эта парочка чёрных дыр станет одним из самых лучших экспериментов для проверки общей теории относительности, а именно — деформации пространства-времени, описанной в ОТО.
Из-за релятивистских эффектов перигелий чёрной дыры, то есть ближайшая к центровой чёрной дыре точка орбиты, должен смещаться на 39° за один оборот! Для сравнения, перигелий Меркурия сместился всего на 43 арксекунды за столетие.
habr.com
Найдена самая большая черная дыра во Вселенной
Горизонт событий — это предел, граница шварцшильдовской черной дыры. Ядром шварцшильдовской черной дыры является точечная сингулярность как бесконечность плотности материи и искривления пространства-времени.
Горизонт событий означает, что все, что попадает под горизонт событий, "проваливается" в область сингулярности: нет никаких физических сил, которые могли бы удержать вещество от падения в сингулярность или предотвратить это падение. Значит, все, что втянуто в под горизонт событий, неотвратимо превращается в сингулярность бесконечной плотности массы-энергии и искривления пространства-времени, все само превращается в точечную сингулярность.
Шварцшильдовская черная дыра есть сферически-симметричная идеализация реального природного объекта: ее свойства во всех направлениях остаются одинаковыми, неизменными. Она не вращается и не обладает зарядом. Единственный характеризующий ее параметр — масса — относится к источнику гравитационного коллапса. Это самая простая модель черной дыры. Расстояние от горизонта до сингулярности называется шварцшильдовским радиусом. В сфере этого радиуса — шварцшильдовской сингулярной сфере — содержится вся информация о строении и составе звезды, характере химических и физических процессов. В результате гравитационного коллапса вся эта информация теряется. Происходит сглаживание всех неоднородностей. Это правило Прайса: пусть там будут 1 тонна камней, 1 тонна сахара, 1 тонна спирта и даже слон однотонный — все это за горизонтом перемалывается, растворяется и ликвидируется. Остается одно — масса: 4 тонны и больше ничего — ни запаха, ни цвета, ничего живого и даже никаких слоновых костей. Все лики материи превращаются за горизонтом событий в одну гравитационную массу и, следовательно, энергию: вся барионная материя в коллапсирующей черной дыре превращается в "темную материю".
Самая тяжелая черная дыра — самый большой объект во вселенной.
Всем известно, что чёрные дыры возникают в результате коллапса огромных сверхмассивных звезд, в ядрах которых закончилось ядерное топливо.
Все знают что чёрные дыры — это также и самые тяжелые объекты Вселенной. Несомненно черные дыры являются и самыми большими компактными объектами во Вселенной.
Ниже представлен рейтинг самых тяжелых черных дыр. Черная дыра — это объект, где огромная масса вещества сведена в одно место. При этом все квантовые характеристики черных дыр неизвестны и точная природа их возникновения пока еще не понята до конца.
Ученые полагают, что в центре большинства галактик обычно формируется — как минимум, одна массивная черная дыра. Считается, что черные дыры образуются при сжатии крупных звезд. После сжатия они создают столь сильное гравитационное притяжение, что никакое вещество (даже свет) не могут их покинуть. Однако впоследствии Стивен Хокинг доказал, что черная дыра все-таки излучает свет и, следовательно, представляет собой объект, который имеет температуру.
Для оценки размеров чёрной дыры используется радиус Шварцшильда, который пропорционален массе объекта: R=1,48e-27*m. Если объект с заданной массой сжать до этого радиуса, то он превратится в черную дыру. Для Земли Радиус Шварцшильда равен 9 мм, для Солнца около 3 км.
Сегодня науке известны три претендента, которые оспаривают титул самой тяжелой черной дыры:
1. Первое место — сверхмассивная черная дыра в центре галактики NGC 4889. Галактика NGC 4889 входит в скопление галактик «Волосы Вероники». Это открытие сделано учеными из Калифорнийского университета в Беркли (США). Cверхмассивная черная дыра в центре галактики NGC 4889 имеет массу в
21 миллиард масс Солнца
. Это первая обнаруженная массивная чёрная дыра, не являющаяся квазаром.
2. Второе место - сверхтяжелая черная дыра в центре галактики NGC 1277 в созвездии Персея (удаление от Земли 228 миллионов световых лет). Открытие сделано группой ученых из института в Гейдельберге на основе снимков, полученных при помощи телескопа Хобби-Эберли. Эта черная дыра содержит в себе огромное количество материи —
от 17 до 20 миллиардов масс Солнца
и включает 59% массы центральной части галактики. Обычно сверхмассивные черные дыры содержат около 0,1 процент массы галактики. «Это действительно очень странная галактика. Она практически целиком состоит из черной дыры.» — заявил один из авторов открытия. Черная дыра в этой галактике претендует так же и на звание самого большого объекта во Вселенной.
3. Третье место — сверхмассивная черная дыра в сердце квазара OJ 287 (созвездие Рака). Открытие сделано финскими астрономами из обсерватории Туорла при Университете города Турку. Эта черная дыра входит в бинарную систему чёрных дыр и имеет младшего компаньона весом в 100 миллионов масс Солнца. Сама сверхмассивная черная дыра имеет массу порядка —
18 миллиардов солнечных
и по тяжести равна небольшой галактике. Квазар OJ 287 удален от нас на расстояние в 3.5 миллиарда и его можно наблюдать с Земли через телескоп с диаметром объектива 300 мм.
Для сравнения, масса чёрной дыры в центре нашей галактики «Млечный Путь» — 4 миллиардов масс Солнца.
Пожалуйста сообщайте нам, если вы узнаете о других претендентах на титул самого тяжелого и/или самого большого объекта во вселенной.
© Копировать пост можно лишь при наличии прямой индексируемой ссылки на youinf.ru
youinf.ru
Самая большая черная дыра
Порой важные открытия делаются тогда, когда их совсем не ждешь. Астрономы из Планковского института и не подозревали, что исследуя небольшую галактику NGC 1277, обнаружат черную дыру размером с галактику.
Маленькая по космическим меркам галактика расположилась в 230 миллионах световых лет от нашей планеты, там не ожидалось обнаружить чего-то сверх необычного. Однако самая большая черная дыра во Вселенной перевернула все представления астрофизиков о возникновении и жизни этих космических объектов. Ученые ранее думали, что размер черных дыр пропорционален размеру галактики, т.е., чем больше галактика, тем и больше дыра в ее центре.
Но выяснилось, что размер NGC 1277 меньше нашего Млечного пути на 75 процентов, а черная дыра в ее центре имеет массу в 17 миллиардов наших Солнц и в несколько тысяч раз «тяжелее» черной дыры в центре нашей родной галактики. Эти данные ввели в ступор астрономическое сообщество.
Ранее считалось, что масса черных дыр в центре галактик не превышает одной десятой массы выпуклой области галактики, но в NGC 1277 черная дыра оставляет практически 15 % всей массы галактики! Почти весь центр NGC 1277 занят массивной черной дырой, как оказалось, самой большой черной дырой во Вселенной! Строительство огромного небоскреба посреди небольшого ранчо, вот как сравнили ученые дыру в NGC 1277.
Каждого интересует задолженность по налогам. Удобный сервис, где вы может проверить задолженность по налогам. Теперь проверять ваши задолженности стало намного проще.
Для исследования маленькой галактики был задействован телескоп Хобби-Эберли, немного ранее легендарный Хаббл уже делал снимки NGC 1277. Получив все необходимые данные, астрономы смогли подсчитать яркость, скорость движения звезд. Мощный компьютер, который проводил расчеты, выдал ошеломительную информацию о размерах и весе черной дыры.
Ученые говорят, что раньше не могли и подумать о существовании таких необычных галактик. NGC 1277 почти полностью «сделана» из черной дыры. Вполне возможно, что астрономы обнаружили первого представителя нового вида звездных систем.
Теперь астрофизикам предстоит тщательный пересмотр своих сведений о формировании черных дыр. Видимо, большие галактики имеют свои правила формирования черных дыр, а небольшие галактики – свои. Ученые составили три наиболее подходящих теории о процессе формирования черных дыр. Теперь же им предстоит выяснить, какое предположение более правильное.
В целом, научный мир еще очень мало знает о природе черных дыр. Пока что исследовано не более ста объектов. Ученые серьезно нацелены на изучение самой большой черной дыры во Вселенной, дабы лучше разобраться в вопросах рождения этих загадочных космических объектов. Кто знает, может где-то на просторах Вселенной есть черная дыра и покрупнее?
Ниже вы можете ознакомиться с картиной, которая наглядно показывает масштабы обнаруженной черной дыры.
Новости НЛО и многое другое.
Это очень интересно:
secretplanet.pp.ua
Ученые измерили диаметр самой крупной черной дыры Вселенной
10:2313.02.2016
(обновлено: 10:29 13.02.2016)
30593744
"Хаббл" и ряд других телескопов помогли астрофизикам измерить точное положение горизонта событий у крупнейшей черной дыры близлежащего космоса, расположенной в центре эллиптической галактики NGC 4889.
МОСКВА, 13 янв – РИА Новости. Орбитальный телескоп "Хаббл" помог ученым определить положение горизонта событий, своеобразный "диаметр", крупнейшей черной дыры Вселенной, расположенной в центре эллиптической галактики NGC 4889, сообщает сайт космического телескопа.
Считается, что в центре большинства массивных галактик существует, по крайней мере, одна сверхмассивная черная дыра. Причины образования этих объектов пока не совсем ясны. Наблюдения за искривлением пространства вокруг них позволяют говорить о том, что типичная масса сверхмассивных черных дыр находится в диапазоне от миллиона до нескольких миллиардов масс Солнца.
До недавнего времени наиболее массивным объектом такого рода считалась черная дыра в центре галактики М87, которая расположена на расстоянии в 53 миллиона световых лет в созвездии Девы. Относительно недавно на этот титул начала претендовать черная дыра в галактике NGC 4889, которая принадлежит к сверхскоплению Волосы Вероники. Расстояние между этой галактикой и нашей планетой составляет примерно 335 миллионов световых лет.
Данная черная дыра является, скорее всего, действительно гигантским объектом – ее минимальный вес составляет 9,8 миллиарда, а максимальный — 27 миллиардов солнечных масс. Так как разброс этих значений был слишком большим, многие астрономы сомневаются в том, что она является текущим держателем рекорда и считают другие черные дыры главными "тяжеловесами" Вселенной.
Астрономы нашли две рекордно тяжелые черные дыры Измерение ее массы затруднено тем, что NGC 4889 сейчас является, по сути, мертвой галактикой, так как ее черная уничтожила все запасы холодного газа в ней, пригодных для формирования новых звезд. Поэтому сейчас она находится на "голодном пайке" и почти не поглощает материи и не излучает часть ее в виде джетов, сверхгорячих пучков плазмы, разогнанных до околосветовых скоростей.
Новые замеры, проведенные при помощи "Хаббла" и ряда других наземных и орбитальных телескопов, помогли ученым вычислить где расположен горизонт событий этой черной дыры – поверхность воображаемой сферы, при пересечении которой материя и свет уже никак не могут вырваться из гравитационных "объятий" сингулярности.
Астрономы застали за "обедом" галактику-каннибала в созвездии Девы Таким образом, диаметр этой сферы, который физики называют "шварцшильдовским", представляет собой, очень грубо говоря, диаметр самой черной дыры, зная который, ученые могут вычислить ее точную массу.
Как оказалось, размеры этой черной дыры оказались действительно гигантскими – за пределы ее горизонта событий легко вместится десять Солнечных систем, выстроенных одна за другой. Ее диаметр составляет 130 миллиардов километров. Для сравнения, черные дыры, породившие недавно открытые гравитационные волны, обладали диаметром всего в 150-200 километров.
Масса черной дыры, вычисленная с учетом этого диаметра, составляет 21 миллиард солнечных масс, что ближе к верхней планке предыдущих оценок, чем к нижней. Это в принципе позволяет NGC 4889 претендовать на статус галактики, в которой обитает крупнейшая, или, по крайней мере, одна из самых больших черных дыр во Вселенной.
ria.ru
Самая большая чёрная дыра в известной Вселенной » Xenomorph
Астрофизик Этан Сигел (Ethan Siegel) опубликовал статью «Крупнейшая чёрная дыра в известной Вселенной», в которой собрал информацию о массе чёрных дыр в разных галактиках. Просто интересно: где же находится самая массивная из них?
Поскольку наиболее плотные скопления звёзд — в центре галактик, то сейчас практически у каждой галактики в центре находится массивная чёрная дыра, образованная после слияния множества других. Например, в центре Млечного пути есть чёрная дыра массой примерно 0,1% нашей галактики, то есть в 4 млн раз больше массы Солнца.
Определить наличие чёрной дыры очень легко, изучив траекторию движения звёзд, на которые воздействует гравитация невидимого тела.
Но Млечный путь — относительно маленькая галактика, которая никак не может иметь у себя самую большую чёрную дыру. Например, недалеко от нас в кластере Virgo находится гигантская галактика Messier 87 — она примерно в 200 раз больше нашей.
Так вот, из центра этой галактики вырывается поток материи длиной около 5000 световых лет (на фото). Это сумасшедшая аномалия, пишет Этан Сигел, но выглядит очень красиво.
Учёные считают, что объяснением такого «извержения» из центра галактики может быть только чёрная дыра. Расчёт показывает, что масса этой чёрной дыры где-то в 1500 раз больше, чем масса чёрной дыры в Млечном пути, то есть примерно 6,6 млрд масс Солнца.
Но где же во Вселенной самая большая чёрная дыра? Если исходить из расчёта, что в центре почти каждой галактики имеется такой объект с массой 0,1% от массы галактики, то нужно найти самую массивную галактику. Учёные могут дать ответ и на этот вопрос.
Самая массивная из известных нам — галактика IC 1101 в центре кластера Abell 2029, который находится от Млечного пути в 20 раз дальше, чем кластер Virgo.
В IC 1101 расстояние от центра до самого дальнего края — около 2 млн световых лет. Её размер вдвое больше, чем расстояние от Млечного пути до ближайшей к нам галактики Андромеды. Масса почти равняется массе всего звёздного кластера Virgo!
Если в центре IC 1101 есть чёрная дыра (а она должна там быть), то она может быть самой массивной в известной нам Вселенной.
Этан Сигел говорит, что может и ошибиться. Причина — в уникальной галактике NGC 1277. Это не слишком большая галактика, чуть меньше нашей. Но анализ её вращения показал невероятный результат: чёрная дыра в центре составляет 17 млрд солнечных масс, а это аж 17% общей массы галактики. Это рекорд по соотношению массы чёрной дыры к массе галактики.
Есть и ещё один кандидат на роль самой большой чёрной дыры в известной Вселенной. Он изображён на следующей фотографии.
Странный объект OJ 287 называется блазар. Блазары — особый класс внегалактических объектов, разновидность квазаров. Они отличаются очень мощным излучением, которое в OJ 287 меняется с циклом 11-12 лет (с двойным пиком).
По мнению астрофизиков, OJ 287 включает в себя сверхмассивную центральную чёрную дыру, по орбите которой вращается ещё одна чёрная дыра меньшего размера. Центральная чёрная дыра в 18 млрд масс Солнца — самая большая из известных на сегодняшний день.
Эта парочка чёрных дыр станет одним из самых лучших экспериментов для проверки общей теории относительности, а именно — деформации пространства-времени, описанной в ОТО.
Из-за релятивистских эффектов перигелий чёрный дыры, то есть ближайшая к центровой чёрной дыре точка орбиты, должен смещаться на 39° за один оборот! Для сравнения, перигелий Меркурия сместился всего на 43 арксекунды за столетие.
Теги: Космос
© Хабрахабр
xenomorph.ru
