Наука + Черная дыра

2) Своенравная звезда попадает под сильное гравитационное притяжение черной дыры; 3) Звезда растягивается или "превращается в спагетти" из-за гравитационно-приливных эффектов; 4) Остатки звезды образуют диск вокруг черной дыры; 5) Существует период аккреции черной дыры, изливающей излучение по всему электромагнитному спектру, от рентгеновских лучей. до радиоволн; и 6) Галактика-хозяин, видимая издалека, содержит яркую вспышку энергии, которая смещена от ядра галактики, где обитает еще более массивная черная дыра.

Учёные сделали революционное открытие в области астрофизики — впервые удалось точно определить положение блуждающей сверхмассивной чёрной дыры в далёкой галактике. 2

Это достижение стало возможным благодаря точным измерениям космического телескопа «Хаббл» НАСА и рентгеновской обсерватории «Чандра».

Обнаруженная чёрная дыра примерно в миллион раз массивнее нашего Солнца и находится на расстоянии около 600 миллионов световых лет от Земли.

Уникальность этого открытия заключается в том, что чёрная дыра расположена не в центре галактики, как обычно бывает, а смещена от него на значительное расстояние — всего 2600 световых лет от центральной сверхмассивной чёрной дыры.

Откройте для себя Вселенную! Присоединяйтесь к нашему сообществу в Telegram и будьте в курсе самых свежих новостей астрономии и космонавтики каждый день!

Для сравнения, это составляет всего одну десятую расстояния между нашим Солнцем и центральной чёрной дырой Млечного Пути.

Открытие было сделано благодаря наблюдению за событием приливного разрушения звезды (TDE), когда звезда приближается слишком близко к чёрной дыре и подвергается воздействию её мощных гравитационных сил. Из примерно 100 зарегистрированных событий TDE это первое, в котором чёрная дыра находится за пределами центра галактики. Остальные случаи всегда связаны с центральными чёрными дырами галактик.

В центре той же галактики находится ещё более массивная чёрная дыра, масса которой в 100 миллионов раз превышает массу Солнца. Эта более крупная чёрная дыра активно поглощает падающий на неё газ и выбрасывает энергию, что делает её активным галактическим ядром. Несмотря на близкое расположение, две сверхмассивные чёрные дыры не образуют двойную систему и не связаны друг с другом гравитационно. В будущем меньшая чёрная дыра может постепенно приблизиться к центру галактики и слиться с большей чёрной дырой, но пока она находится слишком далеко для гравитационного взаимодействия.

Это открытие имеет важное значение для астрономии, поскольку оно подтверждает существование популяции блуждающих чёрных дыр, которые ранее были лишь теоретическими предсказаниями.

Как отметил ведущий автор исследования Юхан Яо из Калифорнийского университета в Беркли, «AT2024tvd — это первое смещённое TDE, зафиксированное с помощью оптических обзоров неба, и оно открывает возможность обнаружения этой неуловимой популяции блуждающих чёрных дыр с помощью будущих обзоров неба».

Открытие также показало эффективность совместной работы различных космических телескопов, включая «Хаббл», который благодаря своей точности смог определить местоположение TDE с высокой точностью.

Присоединяйся в наше сообщество в Telegram и будь в курсе самых свежих новостей астрономии и космонавтики каждый день!

Автор: Осипов Илья Александрович, лектор «Смоленского Планетария» имени Ю. А. Гагарина. (2022-2024)

Чёрная дыра — это место в космосе, где сила притяжения настолько велика, что даже свет не может из неё выбраться.

Такая огромная сила притяжения возникает из-за того, что материя сжата в крошечное пространство. Это может произойти, например, когда звезда подходит к концу своего жизненного цикла.

Хотя мы не можем видеть сами чёрные дыры (так как они поглощают весь свет), космические телескопы с особыми инструментами могут их обнаружить. Учёные наблюдают за поведением звёзд и материи, находящихся очень близко к чёрным дырам.

Откройте для себя Вселенную! Присоединяйтесь к нашему сообществу в Telegram и будьте в курсе самых свежих новостей астрономии и космонавтики каждый день!

Насколько велики чёрные дыры?

Чёрные дыры бывают разных размеров и делятся на три основных типа. Первичные чёрные дыры — самые маленькие, они размером с атом, но имеют массу с большую гору. Звёздные чёрные дыры — самый распространённый тип, их масса может быть в 20 раз больше массы Солнца, и они помещаются в шар диаметром около 16 километров.

В нашей галактике Млечный Путь существует множество таких чёрных дыр. Сверхмассивные чёрные дыры — самые крупные, они имеют массу более миллиона Солнц и поместились бы в шар размером со всю Солнечную систему. В центре каждой большой галактики находится такая сверхмассивная чёрная дыра. В центре нашей галактики находится чёрная дыра под названием Стрелец A*, масса которой равна примерно четырём миллионам Солнц.

Как образуются чёрные дыры?

Процесс образования чёрной дыры зависит от её типа. Первичные чёрные дыры, как полагают учёные, появились в ранней Вселенной вскоре после Большого взрыва. Звёздные чёрные дыры возникают, когда центр очень массивной звезды схлопывается. Этот процесс также приводит к появлению сверхновой — взрывающейся звезды, которая выбрасывает часть своей массы в космос. Сверхмассивные чёрные дыры, по мнению учёных, образовались одновременно с галактиками, в которых они находятся. Размер такой чёрной дыры напрямую связан с размером и массой галактики.

Если чёрные дыры «чёрные», то откуда учёные знают, что они существуют?

Хотя мы не можем видеть сами чёрные дыры из-за того, что они поглощают весь свет, учёные могут наблюдать их влияние на окружающее пространство. Они изучают движение звёзд и газа вокруг чёрных дыр. Когда звезда вращается вокруг определённой точки в космосе, учёные могут выяснить, вращается ли она вокруг чёрной дыры. Когда чёрная дыра находится рядом со звездой, возникает высокоэнергетическое излучение. Научные приборы могут улавливать это излучение. Иногда гравитация чёрной дыры настолько сильна, что притягивает внешние слои газа звезды, образуя аккреционный диск. При этом газ нагревается до очень высоких температур и испускает рентгеновское излучение во всех направлениях, которое могут измерять телескопы НАСА.

Может ли чёрная дыра уничтожить Землю?

Нет, чёрные дыры не представляют угрозы для Земли. Они не блуждают по Вселенной, случайно поглощая миры, — они подчиняются законам гравитации, как и все остальные объекты во Вселенной. Чтобы чёрная дыра могла повлиять на нашу планету, она должна находиться очень близко к Солнечной системе, что крайне маловероятно. Если бы на месте Солнца вдруг появилась чёрная дыра такой же массы, Земля не упала бы в неё. Такая чёрная дыра обладала бы такой же гравитацией, как и наше Солнце, и планеты продолжали бы вращаться вокруг неё точно так же, как сейчас вращаются вокруг Солнца.

Превратится ли Солнце когда-нибудь в чёрную дыру?

Нет, наше Солнце никогда не превратится в чёрную дыру. У него недостаточно массы для этого. Через миллиарды лет, когда Солнце подойдёт к концу своего жизненного цикла, оно станет красной гигантской звездой. Затем, когда оно израсходует всё своё топливо, оно сбросит внешние слои и превратится в светящееся газовое кольцо — планетарную туманность. В конце концов от Солнца останется только остывающий белый карлик.

Как в NASA изучют чёрные дыры?

НАСА использует специальные космические аппараты для изучения чёрных дыр: рентгеновскую обсерваторию «Чандра», спутник «Свифт» и космический гамма-телескоп «Ферми», запущенный в 2008 году для изучения гамма-лучей — самой энергичной формы света.

Эти космические аппараты помогают учёным лучше понять происхождение, эволюцию и судьбу Вселенной.

Кто изучает чёрные дыры?

Изучением чёрных дыр занимаются разные специалисты. Астрофизики — это учёные, изучающие физику Вселенной, интересующиеся тем, как возникла Вселенная, как она развивается и как устроена.

Компьютерные учёные разрабатывают программное обеспечение для анализа данных и создают алгоритмы обработки информации с телескопов. Они сыграли ключевую роль в получении первого в истории изображения чёрной дыры.

Присоединяйся в наше сообщество в Telegram и будь в курсе самых свежих новостей астрономии и космонавтики каждый день!

Автор: Осипов Илья Александрович, лектор «Смоленского Планетария» имени Ю. А. Гагарина. (2022-2024)

С момента, как Альберт Эйнштейн предложил свою общую теорию относительности, черные дыры стали предметом как восхищения, так и тревоги в научном сообществе. Особенно интересует одна загадочная особенность: сингулярность в центре этих загадочных объектов. Это место, где законы физики, как мы их знаем, кажутся несостоятельными.

Но не будем даваться в панику. Исследователи ведут активную работу над альтернативными моделями, которые обошли бы эту неприглядную проблему. Свежая статья, опубликованная в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, представляет результаты работы Института фундаментальной физики вселенной (IFPU) в Триесте. В ней обсуждаются две альтернативные модели черных дыр, а также предлагаются наблюдательные тесты, которые могут помочь в понимании этих глубоких космических тайн.

Загадка черных дыр и сингулярностей?

Как сказал Стефано Либерати, один из авторов статьи, "здесь обитают львы" – другая метафора для описания трудных мест, как сингулярность в центре черных дыр. Чтобы понять весь контекст, стоит немного углубиться в историю. В 1915 году Эйнштейн обнародовал свою первую основополагающую работу, а в том же году немецкий физик Карл Шварцшильд вывел решение уравнений Эйнштейна, которое открыло двери к пониманию черных дыр.

С тех пор черные дыры стали символами физической теории, интересной и пугающей одновременно. Сингулярность, которая возникает в центре черной дыры, стала флагманом проблем, вызвавшей долгие споры среди ученых. Если эта точка реальна, значит, общая теория относительности теряет свою силу в экстремальных условиях.

Тем не менее, несмотря на все споры, научные доказательства черных дыр только накапливаются. Все началось с награжденных Нобелевской премией исследований, связанных с гравитационными волнами и удивительными изображениями, полученными Телескопом горизонта событий. Но, к сожалению, эти свидетельства не предоставили окончательных ответов по вопросу сингулярностей.

Новая эпоха: исследование без сингулярностей.

"Мы можем описывать физику черных дыр лишь до некоторого расстояния от центра. За этим пределом лежит тайна," – подчеркивает Либерати. Именно поэтому ученые стремятся найти парадигму, в которой сингулярности "заживляются" из-за квантовых эффектов. В рамках новой работы Либерати и его команда предложили две модели, которые могут освободить нас от необходимости говорить о сингулярностях.

Примечательно, что статью можно рассматривать как расширение совместных обсуждений среди экспертов. Это не просто работа одной группы — это синтез идей от молодых и опытных исследователей, которые собрались на семинаре IFPU. С таким подходом они надеются не только совместно решить сложные вопросы, но и обменяться свежими взглядами и идеями.

Две альтернативы: объекты без сингулярностей.

В своей работе авторы описали три основные модели: стандартная черная дыра с сингулярностью, регулярная черная дыра, якая устраняет сингулярность, и имитатор черной дыры, который может воспроизводить внешние характеристики черной дыры, но не имеет ни сингулярности, ни горизонта событий.

Каждая из этих моделей имеет потенциал и уникальные особенности, которые могут помочь в их будущем различении. Наблюдения, собранные за последние годы, были значительными, но до сих пор не давали полной картины. Теперь ученые стремятся изучить, как наблюдательные тесты могут помочь различить эти модели и, возможно, раскрыть тайны, скрытые в недрах черных дыр.

Обнадеживающее будущее: на пороге новых открытий!

Текущие знания не позволяют точно сказать, какие именно отличия нам следует искать, но ожидания теоретических достижений и численных симуляций воодушевляют. Эти исследования могут стать основой для новых наблюдательных инструментов, разработанных специально для альтернативных моделей.

Генерация: тексты, идеи, ответы на вопросы

С помощью мощной языковой модели Яндекса вы можете создавать тексты разных стилей и форматов, писать код, выполнять задания по математике и решать другие задачи. Она объяснит сложное простыми словами, поможет разобраться в новой теме и подскажет идею. А если подключить функцию поиска, модель будет использовать не только свои знания, но и информацию из интернета — вы сможете узнать, на основе каких источников составлен ответ.

Раньше эта языковая модель была доступна только по подписке, теперь она открыта для всех — причём в улучшенной версии. Обновлённая версия полнее отвечает на вопросы, больше знает о мире, а случаев, когда она уходит от ответа, стало почти на треть меньше. В момент пиковой нагрузки вместо мощной модели может отвечать её облегчённая версия, что будет отражено в интерфейсе.

Режим рассуждений

В этом режиме нейросеть Алиса пошагово решает задачу: прежде чем ответить на вопрос, она выстраивает логическую цепочку рассуждений. Следить за ходом её мысли можно в реальном времени. Вы сможете понять, как нейросеть рассуждает и почему делает именно такие выводы. А заодно — взять на заметку её подход.

Генерация изображений

В чате с Алисой теперь вы можете генерировать сколько угодно картинок. Изображение легко скачать, чтобы использовать в соцсетях или презентации. Функция работает на базе обновлённой модели YandexART. По сравнению с предыдущей версией она создаёт изображения более высокого качества и с меньшим числом дефектов.

Работа с файлами

Загружайте в чат с Алисой текстовые файлы в форматах pdf, txt, doc и docх. Нейросеть сумеет ответить на вопросы по их содержанию, проанализировать данные или сделать сжатый пересказ. Например, вы можете загрузить в чат файл с ответами респондентов, чтобы Алиса подготовила по ним отчёт. Или дать нейросети научную статью, чтобы она сделала конспект или глоссарий.

Персонализированное общение с Алисой — в опции «Про»

Опция «Про» получила ещё одно важное обновление. Теперь подписчикам доступна функция персонализированного общения с Алисой. Нейросеть будет учитывать, что раньше сообщал о себе пользователь в диалогах: например, чем он увлекается, какую кухню любит, как зовут его собаку. Чтобы получать персонализированные ответы, нужно авторизоваться в Яндексе или познакомиться с нейросетью на умной колонке или ТВ Станции. Для этого достаточно сказать: «Алиса, давай познакомимся».

Использовать новые бесплатные возможности вы можете в чате на https://alice.yandex.ru, на главной странице Яндекса, в приложениях Алиса и Яндекс, а также в Яндекс Браузере для Android (чуть позже нейросеть появится в десктопном Браузере и версии для iOS). Будем рады вашим отзывам!