Черная дыра от взрыва солнца

Что будет если ближайшая к Солнцу звезда станет чёрной дырой?

Недавно один из наших подписчиков прислал следующий вопрос:

Если ближайшая к солнцу звезда взорвётся и станет чёрной дырой, почувствуем мы на земле какие либо изменения? Или нас начнёт медленно притягивать к ней?

Ближайшая к Солнцу звезда — Проксима Центавра не имеет никаких шансов стать чёрной дырой. Она представляет собой красный карлик, который на много миллиардов лет переживёт наше Солнце. Чёрными дырами могут стать звёзды главной последовательности с массой примерно от 40 масс нашего Солнца. По мере выгорания в них топлива для термоядерных реакций они превращаются в красных гигантов после чего, когда топливо для термоядерных реакций подойдёт к концу, они взрываются как сверхновые оставляя после себя туманность с чёрной дырой в центре.

Аналогично и две другие звезды системы Альфа Центавра, в которую входит Проксима Центавра также не имеют шансов на то, чтобы стать чёрными дырами в будущем. То же касается и всех звёзд входящих в ближайшее окружение Солнца — все они попросту недостаточно массивны даже чтобы просто взорваться как сверхновые, не говоря уже о том, чтобы оставить после взрыва чёрную дыру. Ближайшая к нам звезда, которая в ходе своей эволюции может стать чёрной дырой это, пожалуй, Тета¹ Ориона С с массой около 40 масс Солнца. Расстояние до неё около 1500 световых лет.

Если все же одна из ближайших к нам звёзд каким-то магическим образом превратится в чёрную дыру такой же массы, какой была звезда, то мы этого никак не ощутим.

Многие представляют себе чёрную дыру как некий космический пылесос, который всё в себя засасывает, однако, это не так. В действительности чёрные дыры не так уж и отличаются от звёзд. Чёрная дыра притягивает к себе объекты исключительно за счёт гравитации, которая зависит от массы объекта и расстояния до него.

Именно в зависимости от расстояния до дыры наблюдатель будет по разному ощущать её влияние. Если наблюдатель находится далеко от чёрной дыры, то поскольку массы звезды, из которой образовалась чёрная дыра и собственно чёрной дыры одинаковые, то и сила притяжения от них будет одинаковой.

То есть на Земле мы никак не почувствуем превращение ближайшей к Солнцу звезды в чёрную дыру, более того, для нас в плане гравитации будет почти неощутимо превращение в чёрную дыру самого Солнца! Мы конечно перестанем получать свет и тепло, но орбита Земли практически не изменится.

Другое дело наблюдатель, находящийся близко к чёрной дыре, когда вещество было звездой, источник искривления пространства был “размазан” по большому объёму пространства и искривлял его везде понемногу, но после образования чёрной дыры источник сжался в точку и искривление в ней стало бесконечно большим, поэтому притяжение возле горизонта событий чёрной дыры будет значительно сильнее, чем возле поверхности бывшей звезды.

Это можно проиллюстрировать следующим образом: натянуть большое полотно и в его середину сначала высыпать килограмм пенопласта, он немного прогнёт полотно на большой площади, это аналог звезды, а затем заменить пенопласт свинцовой гирей, она прогнёт полотно значительно сильнее, но в меньшей области, чем пенопласт, при этом на краях полотно в обоих случаях будет практически не искривлённым.

Подписывайтесь на наш канал здесь, а также на наш канал на youtube . Каждую неделю там выходят видео, где мы отвечаем на вопросы о космосе, физике, футурологии и многом другом!

Источник

Чёрная дыра возле Солнца: невидимая звезда — пожирательница материи оказалась совсем близко

По словам астрофизиков, это объект редчайшего вида — космический «единорог», в существование которого мало кто верил.

Во-первых, находится в созвездии Единорога. Это по левую сторону от Ориона, меж тремя звёздами, образующими знаменитый зимний треугольник: Сириус, Процион, Бетельгейзе.

Фото © NASA / JPL-Caltech

А во-вторых, согласно расчётам, эта чёрная дыра весит всего-навсего три Солнца. Неправдоподобно мало для такого объекта: астрономы до недавних пор не верили, что это возможно. Лишь в 2019 году появились первые предположения о существовании столь мелких чёрных дыр.

Похоже, рядом с нами тёмная материя: нечто невидимое и огромное притаилось среди ближайших звёзд

Как нашли эту чёрную дыру

Дело в том, что у неё есть звезда-компаньон, притом весьма солидная и потому хорошо наблюдаемая — красный гигант. Это уже очень пожилая звезда, в ней почти закончилось топливо для ядерных реакций, и потому её чрезвычайно раздуло. Так вот, астрономы заметили, что нечто своим притяжением постоянно искажает её свет и даже вытягивает. И это нечто в телескопы не видно. Учёные пришли к выводу, что это и есть чёрная дыра — «единорог».

— Так же, как притяжение Луны воздействует на земные океаны, заставляет моря подниматься и опускаться, вызывая приливы и отливы, чёрная дыра вытягивает звезду в форму наподобие мяча для американского футбола, — объясняет соавтор исследования, астроном из Университета Огайо (США) Тодд Томпсон.

По этим же признакам в Обсерватории Апачи-Пойнт (это в американском Нью-Мексико) нашли по всему Млечному Пути ещё две сотни таких двойных систем: с видимой звездой и её невидимым братом. Надо сказать, дуэты, трио и прочие коллективы — очень распространённое в космосе явление. В случае с «единорогом» внешнее искажение его напарника позволяет предположить, что масса чёрной дыры — 3,3 Солнца.

— То, что мы проделали, представляет собой новый путь поиска чёрных дыр, но мы также потенциально идентифицировали одну из первых маломассивных чёрных дыр нового класса, о которых астрономы раньше не знали. Массы объектов говорят нам об их формировании и эволюции, они говорят нам об их природе, — рассказал учёный.

Насколько близко к нам чёрная дыра

Полторы тысячи световых лет. Такое расстояние представляется вполне безопасным, хотя по меркам астрономии оно весьма невелико. Стоит, правда, отметить, что не далее как год назад нашли чёрную дыру ещё ближе — в тысяче световых лет. Тем не менее Университет Огайо заявляет, что именно «единорог» — ближайшая к Земле из всех ныне известных.

Вот она где. Как найти на небе ближайшую к Земле чёрную дыру

Как возникают чёрные дыры

По современным представлениям это, так сказать, умершие звёзды: они отсветили положенный срок и вспыхнули сверхновыми — это значит, эффектно сбросили с себя массивную внешнюю оболочку. А ядро коллапсировало — схлопнулось. И астрономы привыкли считать, что в чёрную дыру могут схлопнуться только довольно массивные звёзды — скажем, в 10–15 Солнц. Как минимум пять. Логика требует этого потому, что только в таком случае их гравитация будет настолько мощной, чтобы не выпускать даже свет. А звёзды, например вдвое тяжелее нашей, должны, по идее, становиться пульсарами — нейтронными звёздами. Они тоже очень и очень плотные — представьте себе Солнце, сжатое в шарик диаметром километров в 10–20, но их гравитация не настолько мощна, чтобы полностью скрыть их от глаз наблюдателя. Да, кстати, Солнце не станет ни тем ни тем — оно закончит свою жизнь тихо-мирно без всякого взрыва, превратится в скромный белый карлик.

Фото © NASA / M. Helfenbein, Yale University / OPAC

Так вот, чёрные дыры бывают ещё и сверхмассивные — массой в миллионы Солнц. Такие монстры обитают в центрах галактик. Тут уже ничья смерть и не нужна — просто, согласно общему закону гравитации, громадное скопление звёзд в какой-то момент становится настолько плотным, что проваливается в неведомое нам пространство, спрятанное за «горизонтом событий».

Именно поэтому миниатюрный «единорожка» так озадачивает. Если действительно бывают такие маленькие чёрные дыры, значит, мы ещё многого не знаем о том, как они получаются и где ещё в окружающем нас космосе они могут прятаться.

Самое интересное из мира науки и технологий — в телеграм-канале автора.

Источник

Что будет, если Солнце станет чёрной дырой: последствия апокалипсиса

Непроглядная темнота Вселенной хранит в себе множество загадок и тайн. Далёкий космос, несмотря на существенный прогресс в его освоении в наши дни, с древности заставляет человека испытывать страх неизвестности, вглядываясь в звёздное небо. Иногда в голову могут приходить даже фантазии мистического характера, влекущие за собой глобальные катастрофы и гибель всего живого, например, падение метеорита на Землю или превращение Солнца в чёрную дыру. Рассмотрим возможные последствия такого катаклизма и разберёмся, что будет с людьми, если Солнце навсегда погаснет.

Может ли Солнце превратиться в чёрную дыру

Чёрная дыра — это космический объект с такой силой гравитации, что даже частицы света не могут покинуть её пределы. Существует множество видов чёрных дыр, однако самыми изученными являются чёрные дыры звёздных масс, которые возникают в результате гибели звезды. В этот момент вещества космического объекта начинают сжиматься до критической массы, превращаясь в точку. Эта точка называется сингулярностью, и в ней исчезает любая информация о попавшем в неё объекте из вселенной. Точку сингулярности окружает горизонт событий, который считается условной границей чёрной дыры. Внутри горизонта событий искажаются физические законы, объекты внутри него начинают перемещаться во времени и пространстве, а также нарушаются причинно-следственные связи. Попав за горизонт событий, исчезает возможность вернуться, так как точка сингулярности имеет слишком высокую силу притяжения.

Чёрная дыра — космический объект с огромной силой притяжения, в котором искажаются все физические законы

Что касается Солнца, то учёные подсчитали, что оно превратится в красного гиганта через 5 миллиардов лет, при этом границы звезды достигнут атмосферы Земли. Затем Солнце начнёт быстро сжиматься под действием силы гравитации, превращаясь в белого карлика. Сжатие прекратится, когда звезда достигнет размеров нынешней Земли, при этом плотность Солнца будет приблизительно равна 1000 тон на один кубический сантиметр. Всё равно силы гравитации не хватит для того, чтобы Солнце стало чёрной дырой, как правило, ими становятся звёзды массой в два с половиной раза больше.

Солнце слишком маленькое по размерам, чтобы взорваться и превратиться в чёрную дыру

Что будет, если Солнце превратится в чёрную дыру

Если отбросить всё и представить, что Солнце превратилось в чёрную дыру, то можно спрогнозировать определённый сценарий. Одномоментно ничего страшного не произойдёт, например, чёрная дыра не поглотит Землю из-за своих небольших размеров, так как Солнце, чтобы стать точкой сингулярности, должно уменьшиться до 6 километров в диаметре. Его масса не изменится, а лишь только будет сосредоточена в объекте существенно меньшего размера, соответственно, гравитационное поле других планет также не пострадает. Таким образом, мы сможем спрогнозировать следующую хронологию событий после исчезновения светила:

Через 8 минут после взрыва Солнца станет темно, но будет виден свет других планет, расположенных дальше

Через неделю после взрыва Солнца температура поверхности Земли упадёт до ноля

Растения погибнут от темноты и холода

Через год температура на поверхности земли опустится до -75 градусов

Через 3 года после взрыва Солнца океаны покроются льдом

Через 20 лет после взрыва светила люди смогут жить только в городах глубоко под землёй

Чёрные дыры — это одно из самых угрожающих жизни человечества явлений во Вселенной, которые обнаружены сегодня. Они возникают после гибели звёзд, но Солнце это не ждёт из-за его небольших размеров. Если предположить, что светило всё же превратилось в чёрную дыру, то человечество ждёт полное исчезновение в течение 20 лет.

Источник

Все за сегодня

Политика

Экономика

Наука

Война и ВПК

Общество

ИноБлоги

Подкасты

Мультимедиа

Большой взрыв: обнаружена «черная дыра», возникшая почти одновременно с Вселенной

Исследователи обнаружили в космосе «черную дыру», образовавшуюся 12,8 миллиарда лет назад, масса которой в 12 миллиардов раз превышает массу Солнца. С учетом ее яркости вполне можно утверждать, что она поистине уникальна.

Большой взрыв произошел примерно 13,8 миллиардов лет назад — во времена, когда времени еще не существовало, и в месте, которого также еще не существовало. Тогда появились пространство, время и материя, возникшие из бесконечно горячей, тяжелой, плотной и маленькой точки.

В то же самое время пространство начало расширяться — со скоростью, в триллионы раз превышающей скорость света, причем далеко за пределы той Вселенной, которую можно наблюдать в наше время.

Лишь через 500 миллионов лет возникли первые звезды, галактики и «черные дыры». Все более стремительное расширение Вселенной и отдаление разных галактик друг от друга астрономы могут измерять, вычисляя их космологическое красное смещение.

Наблюдая за тем или иным источником света, они измеряют, насколько его спектральные линии сдвигаются к красному краю электромагнитного спектра.

Локализация самого мощного из всех известных квазаров

Вычислив красное смещение, астрономы могут рассчитать возраст и удаленность наблюдаемого объекта. При этом они руководствуются простой формулой: чем выше показатели, тем дальше от нас находится небесное тело и тем выше скорость его движения.

Ценность этого параметра доказывает недавнее открытие международной группы астрономов, о котором написал журнал Nature в своем последнем номере.

Ученым удалось на основе показателей красного смещения, архивных данных, а также результатов продолжительных наблюдений с помощью телескопов определить местонахождение наиболее яркого квазара, возникшего еще на заре существования Вселенной, движимого чрезвычайно тяжелой «черной дырой».

Квазар (квазизвездный радиоисточник — quasistellar radio source) представляет собой крайне насыщенную энергией и ярко светящуюся область в центре активной галактики, общая сила света которой зависит от активности сверхтяжелой «черной дыры».

До сих пор было зарегистрировано около полумиллиона квазаров

Такого рода энергетические монстры освещают не только галактику Вирца, в которой они находятся, но и производят общий электромагнитный спектр — от радиоволн до гамма-волн, а их излучение превышает по яркости общее излучение тысяч крупных галактик.

До сих пор астрономам удалось обнаружить и внести в соответствующие реестры порядка полумиллиона квазаров, причем большинство из них — в рамках обширной и продолжающейся до сих пор кампании по наблюдению за небесными телами Sloan Digital Sky Survey (SDSS). В их число входят 40 квазаров, находящиеся на расстоянии более чем 12,7 миллиарда световых лет от нас, и, по меньшей мере, одна «черная дыра», масса которой равна тысяче масс Солнца. Теперь в каталог внесен также новый квазар под номером SDSSJ0100+2802. Однако то, что этот квазар отдален от нас на расстояние в 12,8 миллиарда световых лет и возник всего через 900 миллионов лет после «большого взрыва», еще не делает его уникальным.

«Этот квазар неповторим»

Есть и другие квазары, которые могут «похвастаться» примерно таким же возрастом. То же самое можно сказать и по поводу массы других квазаров: SDSSJ0100+2802 является одним из крупнейших, но не самым крупным.

«Есть пять еще более тяжелых квазаров, но они возникли не так скоро после зарождения Вселенной», — говорит Кристиан Вейе (Christian Veillet), директор расположенной в американском штате Аризона Большой Бинокулярной Телескопической Обсерватории (Large Binocular Telescope Observatoy), сотрудники которой причастны к последнему открытию.

А уникальным новый квазар можно назвать потому, что его возраст сочетается с невероятной яркостью, а также с массой его центральной «черной дыры». Это подтвердил, в частности, руководитель проекта и один из авторов статьи в журнале Nature Сю-Бинь Ву (Xue-bing Wu) из Пекинского университета: «Этот квазар единственный в своем роде. Обнаружив его, мы были поражены, когда выяснилось, что такой яркий и тяжелый квазар возник всего лишь через 900 миллионов лет после Большого взрыва».

Других столь старых и столь же ярких квазаров нет

Имея яркость, превышающую яркость Солнца в 420 триллионов раз, этот квазар светит в семь раз ярче, чем наиболее удаленный от нас — на расстояние в 13 миллиардов световых лет.

Поскольку галактика Вирца из-за этой яркости квазара естественным образом остается в тени, исследователи не знали о ее размере, о количестве звезд в ней и об их общей массе. SDSSJ0100+2802 имеет массу в 12 миллиардов раз тяжелее Солнца и является одним из самых компактных «тяжеловесов» своего класса.

Для сравнения: Sagittarius A, «черная дыра» в самом сердце нашего «Млечного пути», «всего лишь» в 4,5 миллиона раз тяжелее Солнца. А имея показатель красного смещения в 6,3, квазар SDSSJ0100+2802 является вообще рекордсменом: ни один другой квазар, возникший на ранней стадии существования Вселенной, имеющий настолько массивную «черную дыру» и настолько большое красное смещение, не светится так ярко.

«Черная дыра» всегда была крайне активна

Однако, несмотря на все эти характеристики в превосходной степени, астрономы спорят по поводу неожиданно высоких показателей. «Как такое может быть, чтобы сверхтяжелая “черная дыра” так стремительно росла в такой молодой Вселенной? Как соотносится такая огромная “черная дыра” с областью вокруг нее и со всей галактикой Вирта?», — спрашивает Сяохуэй Фан (Xiaohui Fan) из обсерватории Стюарда (Steward Observatory) при Аризонском университете, один из авторов статьи в Nature.

Фуян Бьян (Fuyan Bian), еще один участник исследования, представляющий Австралийский национальный университет (Australian National University) из Канберры, вторит коллегам: «Столь быстрый рост настолько большой “черной дыры” очень трудно объяснить с помощью современных теоретических моделей». Однако можно с уверенностью сказать, что «черная дыра» SDSSJ0100+2802 всегда была весьма активна.

«Черные дыры», возникающие на месте погибших тяжелых звезд, «засасывают» любые формы материи и энергии. Все, что приближается к ним достаточно близко, оседает на аккреционном диске, окружающем «черную дыру».

Сю-Бинь Ву и сотоварищи следуют новой стратегии

В процессе аккреции крутящийся диск нагревается до невообразимых температур, и от него исходит мощнейшее излучение в видимом свете и (почти) на всех других частотах волн электромагнитного спектра.

Теоретически возможно, что «черная дыра» общей массой в десять с лишним миллиардов Солнц образовалась через миллиард лет после возникновения Вселенной, объясняет Брэм Венеманс (Bram Venemans) из гейдельбергского Института имени Макса Планка (Max-Planck-Institut) в Nature. «Но действительно необычно, что настолько тяжелая “черная дыра” возникла сразу после появления Вселенной. Должно быть, она на протяжении большей части своего существования максимально активно поглощала энергию».

Чтобы обнаружить квазары с высоким красным смещением, Сю-Бинь Ву и его коллеги следовали новой стратегии. Сначала они тщательно исследовали архив SDSS, проверили спектры в оптическом и близком инфракрасном цвете и отобрали кандидатов с характерным красным смещением.

Данные со спутника NASA Wise также учитываются

Кроме того, ученые проанализировали данные со спутников NASA Wise и 2Mass. В конце декабря 2013 года они также детально изучили оптические спектры квазаров с помощью телескопа Lijiang диаметром 2,4 метра, установленного в китайском Юннане.

И наконец, до октября 2014 года они в рамках международного проекта совместно с США и Чили провели наблюдения с помощью трех других больших телескопов и добились значительного успеха.

«Результаты наших исследований указывают на то, что на ранней стадии существования Вселенной “черные дыры” в квазарах росли стремительнее, чем их галактика Вирца. Однако чтобы доказать эту теорию, нам предстоят дальнейшие исследования», — признал Юрий Белецкий из вашингтонского Научного института Карнеги (Carnegie Institution for Science), участвовавший в этой работе.

Продолжающееся исследование должно дать ответы на дальнейшие вопросы

Руководитель данного исследования Сю-Бинь Ву убежден, что в процессе работы возникнут новые вопросы, в связи с чем нынешняя модель развития галактик на начальной стадии существования космоса еще претерпят изменения: «Я уверен, что после нашего открытия многие астрономы продолжат поиски новых “черных дыр”, похожих на нашу».

Таким образом, нет ничего удивительного в том, что SDSSJ0100+2802 вскоре вновь окажется в центре внимания ученых. «Наше исследование продолжается, и в ходе него мы используем космический телескоп Hubble. Он вполне может помочь нам найти дальнейшие ответы на возникающие вопросы», — добавил в свою очередь Сяохуэй Фан.

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.

Источник