Впервые сразу три обсерватории наблюдали столкновение черных дыр. Дыр двух черных столкновение
Столкновение двух черных дыр произойдет через 21 год
В центре большинства галактик, в том числе и нашей, находится сверхмассивная черная дыра, которая удерживает все элементы вместе. Однако, одна из галактик, расположенная в 10,5 млрд. световых лет от нашей собственной галактики, похоже, может иметь две черные дыры. Ученые считают, что они собираются врезаться друг в друга всего через 21 год. Это может дать беспрецедентную возможность понаблюдать за умопомрачительной физикой такого события.Галактика называется PSO J334.2028+01.4075. Это квазар, или «активная галактика». Такие объекты выбрасывают в пространство огромное количество света и других электромагнитных излучений по мере того, как материя падает в черную дыру в центре. Свет, излучаемый большинством квазаров, мерцает хаотично, по мере поглощения материи, но если в ядре галактики есть две черные дыры, существует предсказуемая картина непостоянства. Именно это астрономы и обнаружили в PSO J334.2028+01.4075.
Аспирант Тинтин Лю из Университета Мэриленда обнаружил аномальную галактику, используя телескоп Pan-STARRS1 на горе Халеакала на Гавайях. Он был использован для анализа 316 квазаров, чтобы найти правильный тип повторяющегося сигнала, и PSO J334.2028+01.4075 была лучшим кандидатом. Черные дыры в центре этой галактики, как полагают, имеют от 3 млрд. до 30 млрд. солнечных масс.
Хотя вычисления предсказывают, что столкновение произойдет через 21 год, - этот 21 год пройдет с нашей точки зрения на Земле. Потому что PSO J334.2028+01.4075 находится так далеко, что это событие, на самом деле, произошло миллиарды лет назад. Нам просто повезло, что мы обнаружили ее в нужное время. Теоретически, слияние двух сверхмассивных черных дыр должно произвести взрыв гравитационных волн, который приведет к искривлению пространства-времени.
Большое количество астрономических инструментов, безусловно, будет направлено на этот квазар, чтобы подтвердить эти соображения ученых, и наблюдать, что произойдет, когда черные дыры приблизятся друг к другу. Если анализ данных является правильным, астрономы должны быть в состоянии точно предсказать следующий цикл света, идущего от квазара.
Источник: http://ftimes.ru/science-it/4127-stolknovenie-dvux-chernyx-dyr-proizojdet-cherez-21-god/
tech.indexdirectory.net
Впервые сразу три обсерватории наблюдали столкновение черных дыр
Столкновение было отмечено 14 августа в 10:30:43 по всемирному координированному времени (UTC) с использованием двух лазерно-интерферометрических гравитационно-волновых лабораторий (LIGO), расположенных в Ливингстоне, штат Луизиана и Ханфорде, штат Вашингтон, и детектора Virgo, установленного недалеко от итальянской Пизы. Столкновению двух черных дыр присвоено условное наименование GW170814.
Когда событие обнаруживается сетью из трех детекторов, область его поиска в небе значительно сокращается, что повышает точность исследования. Так, для GW170814 область поиска составляет всего 60 квадратных градусов. Если бы ученым были доступны только данные двух интерферометров LIGO, она была бы в 10 раз больше. Обнаруженные гравитационные волны — «рябь» в пространстве и времени, испускавшаяся в последние моменты слияния двух черных дыр, масса одной из которых примерно в 31 раз превышает массу Солнца, а другой — в 25 раз. Событие, происходившее на расстоянии около 1,8 миллиарда световых лет от Земли, породило вращающуюся черную дыру с массой, соответствующей 53 Солнцам. Еще около трех солнечных масс были преобразованы в энергию гравитационной волны.
«Немногим ранее полугода назад NSF (американский Национальный научный фонд) объявил о первом в истории обнаружении гравитационных волн, возникших в результате столкновения двух черных дыр на расстоянии в миллиард световых лет от Земли, — отметил директор NSF Франц Кордова. — Сегодня мы рады объявить, что гравитационные волны впервые одновременно наблюдались несколькими обсерваториями, расположенными за тысячи километров друг от друга». Следует упомянуть, что обновленный детектор Virgo принял данные спустя всего две недели после ввода в эксплуатацию. Исследователи возлагают большие надежды на сеть детекторов LIGO и Virgo: ожидается, что следующее наблюдение придется на осень 2018 года, после чего подобные события будут происходить практически еженедельно.
Ранее в августе исследователи провели наблюдение явления. которое может оказаться новым видом гравитационных волн.
hightech.fm
СВЕРШИЛОСЬ! Гравитационные волны, столкновение двух черных дыр и правота Эйнштейна
11 февраля участники международного проекта LIGO объявили, что им удалось обнаружить гравитационные волны, предсказанные Альбертом Эйнштейном в рамках общей теории относительности почти сто лет назад. В проекте участвовали научные группы с физического факультета МГУ и Института прикладной физики РАН (Нижний Новгород).
Гравитационные волны — это колебания ткани пространства-времени, которые разбегаются от массивных объектов, движущихся с переменным ускорением. Похожим образом перемещающийся электрический заряд порождает волны электромагнитные, но только их гораздо легче зарегистрировать. Об открытии было объявлено на специально созванной NSF (National Science Foundation — национальный научный фонд) конференции. Источником волн стали две черные дыры массой около 30 масс Солнца каждая, которые, двигаясь на околосветовых скоростях, столкнулись, образовав одну дыру бОльшего размера. При этом суммарная масса единой дыры оказалась на три солнечные массы меньше, чем сумма двух масс: оставшаяся энергия была испущена в форме гравитационных волн.
«Когда волна от столкновения дошла до Земли, она начала трястись — примерно как трясется желе», — рассказал исполнительный директор LIGO Дэвид Райц (David Reitze). По расчетам ученых, столкновение произошло 1,3 млрд лет назад и длилось около 20 миллисекунд.
Спикер LIGO Габриела Гонзалес (Gabriela Gonzalez) рассказала, что мы можем слышать гравитационные волны и даже запустила аудиозапись.
Гравитационные волны предсказал еще Альберт Эйнштейн, но все экспериментальные попытки их обнаружить заканчивались провалом. Дело в том, что даже сильные гравитационные волны вызывают лишь крохотные изменения: объекты, удаленные друг от друга на расстояние метра, будут как бы колебаться на волнах пространства-времени и становиться то ближе, то дальше друг от друга на 10−18—10−23 метра. Именно поэтому ученые рассчитывали обнаружить гравитационные волны только от очень тяжелых объектов вроде сталкивающихся галактик, вращающихся черных дыр или двойных звездных систем.
В коллаборации LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) для этого использовали наземные гравитационные телескопы — гигантские Г-образные антенны с длиной плеч по четыре километра. Внутри них в условиях высокого вакуума распространялись лазерные лучи, которые отражались от подвешенных в противоположных концах антенн зеркал. А поскольку гравитационная волна периодически растягивала и сжимала плечи телескопа, разные лучи, шедшие по разным оптическим путям, приходили на выход с небольшими задержками. Именно их в конечном счете и регистрировали экспериментаторы по возникающей при взаимодействии лучей характерной интерференционной картине.
Из этих данных ученые сделали вывод об отклонении на уровне 10−19 м — сигнале, который свидетельствовал о прохождении гравитационной волны, порожденной системой двух черных дыр на расстоянии около 50 миллионов световых лет от Земли.
В экспериментах активно участвовали научные группы под руководством профессора физического факультета МГУ Валерия Митрофанова и член-корреспондента РАН Александра Сергеева (Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород).
Они боролись с квантовыми эффектами, искажающими сигналы сверхчувствительных антенн (зафиксированное отклонение в 10−19 м в 10 000 раз меньше радиуса протона) и также разрабатывали саму конструкцию телескопа. В частности, именно российские физики предложили подвешивать зеркала на кварцевых нитях вместо стальных, что снизило посторонние шумы в системе.
Источник
elena-shugaley.livejournal.com
Столкновение двух черных дыр
Что может случиться, если например в Млечном пути произойдет столкновение двух черных дыр? Если вы когда-нибудь задумывались, каков был бы конец Млечного пути, возможно эта симуляция сможет ответить на ваши вопросы. Проект SXS (Simulating Extreme Spacetime – моделирование экстремального времени-пространство)создает моделирование отвечающее на вопросы, что бы могло произойти с нашей галактикой, если случится столкновение двух черных дыр где-то в ее пространстве.
Столкновение двух черных дырМожет быть вы спросите, почему только две черные дыры и почему такое моделирование происходит прямо сейчас? На самом деле я бы спросил, что именно я вижу, но тем не менее – ответ на первый вопрос. Потому, что физика настолько сложна для моделирования вокруг только одной черной дыры, столкновение между двумя такими виртуальными объектами требует очень много вычислительных мощностей.
Один из исследователей, который отвечает за моделирование, поделился как уравнения Эйнштейна описывают подобные объекты изначально взорвавшиеся в галактике. Им пришлось преобразовать эти сложные уравнения, чтобы команда могла с ними работать – и вот результат. Вы можете прочитать весь научный труд описывающий эксперимент, если вы дружите с высшей математикой и теорией относительности.
Между тем эффект от моделирования может быть, вам не покажется столь грандиозным как Mass Effect, но не забывайте, что в действительности калейдоскопически изгибая пространство которое связано в узел, теряет свои нормальные физические свойства под огромной гравитацией. Кроме того можно пока не беспокоиться потому, что такое событие вряд ли произойдет в нашей Галактике в ближайшее время. Верно?
Понравилось это:
Нравится Загрузка...
Похожее
mysteryworld.info
Зафиксирована гравитационная волна от столкновения двух черных дыр | Futurist
Благодаря совместной деятельности обсерватории Вирго и лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории LIGO, ученые смогли зафиксировать гравитационные волны в четвертый раз за всю историю науки.
Статья по теме
Астрономы нашли черные дыры, которые вращаются вокруг друг друга Место действия находится на расстоянии 1,8 миллионов световых лет от Земли. Причиной возникновения гравитационной волны, получившей название GW170814, стало столкновение двух черных дыр массой в 31 и 25 Солнц соответственно. Они сформировали вместе одну вращающуюся черную дыру, массой в 53 Солнца. Часть материи при столкновении рассеялась.
«На самом деле, возможность определить источник сигнала гравитационной волны – это большой шаг вперед», - отметил Джо ван ден Бранд, физик из Амстердамского свободного университета и ответственный по связям с общественностью от проекта. По его словам, ученые 20 лет шли к этому моменту – первые попытки получить финансирование на обсерватории начались еще в 1980 году.
На видео представлена анимация процесса столкновения черных дыр и возникновения феномена гравитационных волн.
Понравилась статья?
Поделись с друзьями!
Поделиться 0 Поделиться 0 Твитнуть 0Подпишись на еженедельную рассылку
futurist.ru
Слияние и столкновение черных дыр
Одним из интереснейших явлений в астрофизике является столкновение черных дыр, которое также позволяет обнаруживать такие массивные астрономические тела. Подобные процессы интересуют не только астрофизиков, так как их следствием становятся плохо изученные физиками явления. Ярчайшим примером является событие под названием GW150914, когда две черные дыры приблизились настолько, что в результате взаимного гравитационного притяжения слились в одну. Важным следствием этого столкновение стало возникновение гравитационных волн.
Согласно определению гравитационных волн – это такие изменения гравитационного поля, которые распространяются волнообразным образом от массивных движущихся объектов. Когда два таких объекта сближаются – они начинают вращаться вокруг общего центра тяжести. По мере их сближения, их вращение вокруг собственной оси возрастает. Подобные переменные колебания гравитационного поля в некоторый момент могут образовать одну мощную гравитационную волну, которая способна распространиться в космосе на миллионы световых лет. Так на расстоянии 1,3 млрд световых лет произошло столкновение двух черных дыр, образовавшее мощную гравитационную волну, которая дошла до Земли 14 сентября 2015 года и была зафиксирована детекторами LIGO и VIRGO
Как же умирают черные дыры?
Очевидно, чтобы черная дыра перестала существовать, ей понадобится потерять всю свою массу. Однако, согласно ее определению — ничто не может покинуть пределы черной дыры если перешло ее горизонт событий. Известно, что впервые о возможности излучения черной дырой частиц упомянул советский физик-теоретик Владимир Грибов, в своей дискуссии с другим советским ученым Яковом Зельдовичем. Он утверждал, что с точки зрения квантовой механики черная дыра способна излучать частицы посредством туннельного эффекта. Позже при помощи квантовой механики построил свою, несколько иную теорию английский физик-теоретик Стивен Хокинг. Подробнее о данном явлении Вы можете прочесть здесь. Кратко говоря, в вакууме существуют так называемые виртуальные частицы, которые постоянно попарно рождаются и аннигилируют друг с другом, при этом не взаимодействуя с окружающим миром. Но если подобные пары возникнут на горизонте событий черной дыры, то сильная гравитация гипотетически способна их разделить, при этом одна частица упадет внутрь ЧД, а другая отправится по направлению от черной дыры. И так как улетевшая от дыры частица может быть наблюдаема, а значит обладает положительной энергий, то упавшая в дыру частица должна обладать отрицательной энергий. Таким образом черная дыра будет терять свою энергию и будет иметь место эффект, который называется – испарение черной дыры.
Согласно имеющимся моделям черной дыры, как уже упоминалось ранее, с уменьшением ее массы ее излучение становится все интенсивнее. Тогда на завершающем этапе существования ЧД, когда она, возможно, уменьшится до размеров квантовой черной дыры, она выделит огромное количество энергии в виде излучения, что может быть эквивалентно тысячам или даже миллионам атомных бомб. Данное событие несколько напоминает взрыв черной дыры, словно той же бомбы. Согласно подсчетам, в результате Большого взрыва могли зародиться первичные черные дыры, и те из них, масса которых порядка 10^12 кг, должны были бы испариться и взорваться примерно в наше время. Как бы то ни было, подобные взрывы ни разу не были замечены астрономами.
Несмотря на предложенный Хокингом механизм уничтожения черных дыр, свойства излучения Хокинга вызывают парадокс в рамках квантовой механики. Если черная дыра поглощает некоторое тело, а после теряет массу, возникшую в результате поглощения этого тела, то независимо от природы тела, черная дыра не будет отличаться от той, которой она была до поглощения тела. При этом информация о теле навсегда утеряна. С точки зрения теоретических расчетов преобразование исходного чистого состояния в полученное смешанное («тепловое») не соответствует нынешней теории квантовой механики. Этот парадокс иногда называют исчезновением информации в чёрной дыре. Доподлинное решение данного парадокса так и не было найдено. Известные варианты решения парадокса:
- Несостоятельность теории Хокинга. Это влечет за собой невозможность уничтожения черной дыры и постоянный ее рост.
- Наличие белых дыр. В таком случае поглощаемая информация не пропадает, а просто выбрасывается в другую Вселенную.
- Несостоятельность общепринятой теории квантовой механики.
nauka-novosti.ru
Столкновение двух черных дыр произойдет через 21 год.
В центре большинства галактик, в том числе и нашей, находится сверхмассивная черная дыра, которая удерживает все элементы вместе. Однако, одна из галактик, расположенная в 10,5 млрд. световых лет от нашей собственной галактики, похоже, может иметь две черные дыры. Ученые считают, что они собираются врезаться друг в друга всего через 21 год. Это может дать беспрецедентную возможность понаблюдать за умопомрачительной физикой такого события.Галактика называется PSO J334.2028+01.4075. Это квазар, или «активная галактика». Такие объекты выбрасывают в пространство огромное количество света и других электромагнитных излучений по мере того, как материя падает в черную дыру в центре. Свет, излучаемый большинством квазаров, мерцает хаотично, по мере поглощения материи, но если в ядре галактики есть две черные дыры, существует предсказуемая картина непостоянства. Именно это астрономы и обнаружили в PSO J334.2028+01.4075.
Аспирант Тинтин Лю из Университета Мэриленда обнаружил аномальную галактику, используя телескоп Pan-STARRS1 на горе Халеакала на Гавайях. Он был использован для анализа 316 квазаров, чтобы найти правильный тип повторяющегося сигнала, и PSO J334.2028+01.4075 была лучшим кандидатом. Черные дыры в центре этой галактики, как полагают, имеют от 3 млрд. до 30 млрд. солнечных масс.
Хотя вычисления предсказывают, что столкновение произойдет через 21 год, - этот 21 год пройдет с нашей точки зрения на Земле. Потому что PSO J334.2028+01.4075 находится так далеко, что это событие, на самом деле, произошло миллиарды лет назад. Нам просто повезло, что мы обнаружили ее в нужное время. Теоретически, слияние двух сверхмассивных черных дыр должно произвести взрыв гравитационных волн, который приведет к искривлению пространства-времени.
Большое количество астрономических инструментов, безусловно, будет направлено на этот квазар, чтобы подтвердить эти соображения ученых, и наблюдать, что произойдет, когда черные дыры приблизятся друг к другу. Если анализ данных является правильным, астрономы должны быть в состоянии точно предсказать следующий цикл света, идущего от квазара.
Источник: http://ftimes.ru/science-it/4127-stolknovenie-dvux-chernyx-dyr-proizojdet-cherez-21-god/
tb-molotok.blogspot.com
