Солнце космос черные дыры
Как обнаруживаются черные дыры?
Черные дыры обнаруживаются, когда окружающий материал (например, газ) направляется силой тяжести в диск вокруг черной дыры. Молекулы газа в диске вращаются вокруг черной дыры так быстро, что нагреваются и испускают рентгеновские лучи. Эти рентгеновские лучи можно обнаружить с Земли. Черные дыры также можно обнаружить, наблюдая за движением звезд около черной дыры.
Может ли Солнце стать черной дырой?
Нет, Солнце слишком мало, чтобы когда-либо стать черной дырой. Чтобы превратиться в черную дыру, звезда должна быть намного массивнее Солнца.
Есть ли в центре нашей Галактики черная дыра?
Да, в центре нашей Галактики есть очень большая черная дыра. Он имеет массу около трех миллионов солнц и находится очень далеко от Земли на расстоянии около 24000 световых лет. Считается, что огромные черные дыры естественным образом возникают в центре большинства крупных галактик, и многие из них уже обнаружены. Черная дыра, которая находится в центре нашей Галактики, слишком далеко, чтобы представлять какую-либо опасность для Земли.
Насколько велика черная дыра?
Черные дыры бывают разных размеров и их размер зависит от того, сколько в них материала (массы). Некоторые из них являются останками гигантских звезд, которая разрушилась. Чтобы стать черной дырой, звезда должна быть намного массивнее нашего Солнца. Эти типы черных дыр составляют всего несколько км в поперечнике. Черные дыры были обнаружены также в центрах некоторых галактик. Эти черные дыры очень большие и содержат такое же количество вещества, как 100 миллионов или более солнц. Эти типы черных дыр имеют диаметр в несколько миллионов км.
Действительно ли в космосе есть черные дыры?
Поскольку черные дыры не излучают свет, мы не можем их видеть. Однако мы можем видеть эффект, который они оказывают на пространство вокруг себя. Поскольку черные дыры обладают чрезвычайно высокой гравитацией, они втягивают окружающий материал с очень высокой скоростью, в результате чего этот материал становится очень горячим и испускает рентгеновские лучи. Обнаружив этот очень горячий материал, который спиралью образует черные дыры, астрономы могут определить, где находятся некоторые из них. Кроме того, астрономы изучают движение объектов в космосе, чтобы увидеть, где находится материал, который может двигаться, как если бы на него воздействовала черная дыра. До сих пор были обнаружены доказательства существования очень массивных черных дыр в центрах нескольких больших галактик и гораздо менее массивных черных дыр в двойных звездных системах (где две звезды вращаются вокруг друг друга).
Как образуются черные дыры?
Ученые думают, что черные дыры создаются в местах, где материя становится чрезвычайно плотной (где огромное количество материала помещено в чрезвычайно маленькое пространство). Это может происходить в центрах больших галактик или когда гигантская звезда коллапсирует и сжимается на последних этапах своей жизни. Когда материя становится настолько плотной, что свет не может выйти из нее, область, в которой она находится, становится черной дырой.
Что такое черная дыра?
Черная дыра — один из самых странных объектов в космосе. Это область в космосе, где гравитация настолько сильна, что даже свет не может покинуть ее. Поскольку свет не может выйти из черной дыры, она кажется черной. Свет может перемещаться быстрее, чем все, что мы знаем, — со скоростью 300 000 км в секунду. Если свет не может вырваться из черной дыры, ничто другое, о чем мы знаем, также не может. Черная дыра на самом деле не дыра, и она не пуста. Она заполнена большим количеством материала и занимает очень маленькое пространство. Это то, что придает черной дыре сверхсильную гравитацию. Термин «черная дыра» используется потому, что эти объекты выглядят в космосе как черные дыры — поскольку они не излучают свет.
Источник
Сможет ли Солнце однажды превратиться в черную дыру?
Всему однажды приходит конец. Наше с вами Солнце в этом плане не является исключением: спустя примерно 5 миллиардов лет после прочтения вами данной статьи, наше светило неожиданно разбухнет до размеров красного гиганта, полностью испепелив близлежащие планеты, в том числе и нашу. Но что случится дальше? Превратится ли красный гигант в заурядную черную дыру или же в планетарную туманность, напоследок украсив Солнечную систему разноцветными газами?
Через 5 миллиардов лет может начаться процесс умирания нашей звезды
Как сообщает портал nasa.gov, вероятность того, что наше Солнце однажды сможет превратиться во всепоглощающую черную дыру — мизерная. Дело в том, что размеры нашей звезды слишком малы для того, чтобы перед смертью наше Солнце попросту “схлопнулось вовнутрь” под действием собственных гравитационных сил.
Для того, чтобы с Солнцем смог произойти столь впечатляющий сценарий, наша звезда должна быть примерно в 20 раз массивнее. Звезды, имеющие такой размер, рискуют превратиться в сверхновую звезду по окончании основного периода своей жизни, образовав после своей смерти черную дыру — настоящее космическое чудовище, чье гравитационное притяжение настолько сильно, что ничто, даже свет, не может убежать из его цепких объятий.
Некоторые звезды имеют достаточно большие размеры для того, чтобы стать сверхновой, но при этом их масса слишком мала для того, чтобы стать черными дырами: они коллапсируют в очень плотные структуры, называемые нейтронными звездами, образовывающиеся сразу после взрыва сверхновой. Наше Солнце, к сожалению или счастью, недостаточно велико для такой судьбы: оно обладает лишь приблизительно одной десятой массы, которая обычно необходима для того, чтобы однажды превратить обычную звезду в нейтронную.
Так что же будет с Солнцем? Ученые убеждены, что через 5 миллиардов лет оно попросту превратится в белого карлика, который представляет собой маленький и очень плотный шарик, светящийся от остаточного тепла.
Сравнение размеров белого карлика Sirius B и нашей планеты
Если вам нравится данная статья, приглашаю вас присоединиться к нашему каналу на Яндекс.Дзен, где вас ожидает еще больше полезной информации из мира астрономии.
Такое превращение во Вселенной не является чем-то необычным: как и большинство звезд необъятного космоса, Солнце постоянно генерирует большое количество энергии, сжигая атомы водорода в своем ядре. Смерть нашей звезды будет вызвана полным истощением его естественного горючего, что заставит наше светило плавить свои более тяжёлые элементы в ядре. Когда это произойдет, температура Солнца начнет повышаться, а внешние слои его атмосферы расширятся настолько далеко в космос, что они поглотят Землю вместе со всеми ее обитателями, превратив при этом такие далекие миры как Титан или Плутон, в потенциально пригодные для жизни места. Фаза красного гиганта продлится около миллиарда лет, после чего Солнце превратится в уже упомянутого выше белого карлика, окруженного разноцветной планетарной туманностью.
Источник
Черные дыры. Монстры вселенной
Черные дыры – это таинственные космические объекты, невероятные свойства которых будоражат умы человечества долгие годы. Само существование черных дыр так долго было гипотезой, что многие ученые всерьез сомневались в их существовании. Несмотря на то, что во вселенной было найдено множество этих объектов, черные дыры до сих пор до конца не изучены и таят в себе множество загадок. В этой статье я расскажу вам загадках черных дыр. С вами канал “Все обо всем” .
Черная дыра – это объект, который невозможно наблюдать прямыми методами, как другие тела во вселенной, но факт его существования не вызывает сомнений. Ученые с каждым годом получают новые данные о черных дырах и благодаря их исследованиям, мы уверенны в существовании этих сложных космических объектов.
Что же собой представляют черные дыры?
Теоретически это область космического пространства с невероятно огромной силой притяжения из-за ее массы, при этом она абсолютно невидимая. Черную дыру можно сравнить с пылесосом, имеющим тягу космических масштабов. Он всасывает все, что попадает на границу космического пространства и самой черной дыры, это называется горизонтом событий. Не способен устоять перед притяжением черной дыры даже фотон, который является самой быстрой частицей во вселенной. Пространственно-временной континуум возле черной дыры настолько искривлен, что приобретает иные свойства . Единственное, что позволяет видеть черные дыры в бесконечной вселенной, это особые эффекты гравитационных линз и аккреционных дисков .
Существует несколько гипотез, объясняющих появление черных дыр:
- Первая гипотеза предполагает образование черной дыры путем коллапса тела, масса которого не менее трех солнц. Эту теорию можно просто объяснить с физической точки зрения. Вещество, основывающее тело, например, звезду начинает резко уменьшаться в размере, когда топливо для термоядерных реакций заканчивается. Коллапс или сжатие данного тела будет продолжаться, если давление газа ничем не будет компенсировано до тех пор, пока это тело не превратится в черную дыру .
- Некоторые ученые считают, что черные дыры появились сразу после большого взрыва и возникли они из пустоты .
- Следующая теория говорит о том, что находящийся газ в центах галактик способен сжаться так, что его сжатие способно привести к образованию черной дыры .
Что находится внутри черной дыры?
Один из типов черных дыр предполагает, что внутри нее находится гравитационная сингулярность . Гравитационной сингулярностью называется точка в пространстве-времени, кривизна которой стремится к бесконечности . Другой тип черных дыр подразумевает, что помимо обязательной сингулярности в них находится электрический заряд .
Можно сказать, что внутри черных дыр находится то, что было ей когда-то поглощено, поэтому она скорее всего состоит из нейтронов, образовавшихся при колоссальном сжатии. Масса черной дыры изначальна равна массе объекта, породившего ее, например, самая тяжелая черная дыра , которую удалось обнаружить весит примерно 21 миллиард солнц.
Плотность же этих объектов ставит тупик обывателей, поскольку чем меньше масса черной дыры, тем выше ее плотность, из этого следует, что наиболее тугими являются черные дыры планковских размеров. Плотность у объектов таких размеров может доходить до 1094 килограммов на метр кубический. Для сравнения 10 в 15 степени = 1 квадриллион.
Предназначение черных дыр.
Ученым пока не знают истинных причин возникновения черных дыр, как и предназначения их в нашей вселенной. Самым реалистичным сценарием является теория, что черные дыры являются порталом или генератором альтернативных вселенных. Подробнее о параллельных мирах , я рассказал в своей статье “Параллельные вселенные и как они создаются” .
Считается, что сингулярностью возможно управлять за пределами нашей вселенной, то есть из другой вселенной , находящейся по ту сторону черной дыры. Выходом же из черной дыры является ее противоположность – белая дыра, но пока эта аномалия существует лишь в теории.
Другая теория о предназначении черных дыр говорит о том, что они являются станциями по производству энергии и преобразованию атомов в субатомные частицы.
Слияние черных дыр.
Существуют двойные черные дыры, которые вращаются вокруг общего центра масс, постепенно сближаясь. В конечном итоге две черные дыры образуют новый объект , легче суммы масс двух слившихся черных дыр. Так же черные дыры могут образовываться во время столкновения двух галактик , ядра которых – сверхмассивные черные дыры. Энергия, освобождающаяся при столкновении будет невероятно высокой, сравнимая со взрывом миллиарда сверхновых . В основном эта энергия излучается в виде гравитационных волн, которые идут до земли миллиарды лет, а значит, их энергия сильно уменьшается.
Источник
8 самых больших черных дыр во Вселенной — Согласно их солнечным массам
Самый большой тип черных дыр — так называемые сверхмассивные черные дыры — имеют массы порядка от сотен тысяч до миллиардов масс Солнца. Масса нашего Солнца составляет 1,989 x 10 30 кг, что примерно в 333 000 раз больше массы Земли.
Предполагается, что почти все большие галактики содержат сверхмассивную черную дыру, расположенную в центре галактики. На самом деле существует тесная связь между образованием черной дыры и самой галактикой.
Хотя во вселенной существуют миллионы сверхмассивных черных дыр, невероятно массивные из них редки, и на сегодняшний день идентифицировано лишь малое их количество.
Определить массу большой черной дыры крайне сложно
Чтобы измерить массу сверхмассивных черных дыр, ученые используют различные сложные методы, в том числе доплеровские измерения, отображение реверберации широкой эмиссионной линии, отношение M-сигма и дисперсию скорости.
Массы, полученные из этих методов, часто противоречат друг другу. Поэтому они все еще остаются в области открытых исследований.
Ниже мы собрали несколько самых больших черных дыр с известными массами, измеренными по крайней мере на порядок. Список далеко не полон, но он дает приблизительное представление о том, насколько сложна и обширна наша вселенная.
8. Центральная черная дыра кластера Феникс
Солнечная масса: 2 × 10 10
Кластер Феникса является одним из самых массивных из известных кластеров, большая часть его массы находится в форме темной материи и внутрикластерной среды.
Сверхмассивная черная дыра в центральной галактике скоплений качает энергию в систему. Считается, что он в 20 миллиардов раз массивнее Солнца, а его горизонт должен составлять порядка 118 миллиардов километров в диаметре.
Данные Чандры и различные наблюдения на других длинах волн показали, что эта черная дыра растет быстро со скоростью, в 60 раз превышающей массу Солнца каждый год. Но так как он уже очень велик, этот показатель не является устойчивым. Рост не может длиться более 100 миллионов лет.
7. NGC 4889
Самая яркая сфера около центра — галактика NGC 4889, в которой находится космический сюрприз | Предоставлено: НАСА.
Солнечная масса: 2. 1 × 10 10
Обнаруженный в 1785 году, NGC 4889 является самой яркой галактикой в северной части скопления комы, расположенной на среднем расстоянии 308 миллионов световых лет от Земли.
В основе NGC 4889 находится одна из самых больших черных дыр, которая нагревает внутрикластерную среду за счет трения, создаваемого падающей пылью и газами. Эта сверхмассивная черная дыра почти в 5200 раз массивнее центральной черной дыры Млечного Пути, и весит около 21 миллиарда солнечных масс.
Горизонт событий черной дыры имеет ширину от 20 до 124 миллиардов километров, что эквивалентно диаметру орбиты Плутона от 2 до 12 раз.
В настоящее время он дремлет, и вокруг него, кажется, остаются стабильные звезды. Тем не менее космический телескоп Хаббла обнаружил ионизированную среду вокруг сверхмассивной черной дыры, предполагая, что NGC 4889, возможно, был квазаром миллиарды лет назад.
Квазар — чрезвычайно яркое активное галактическое ядро, в котором сверхмассивная черная дыра окружена газообразным аккреционным диском. Он так сильно затягивает пыль и газ, что нагревает вещество до миллионов градусов, что приводит к огромным выбросам энергии.
6. APM 08279 + 5255
Солнечная масса: 2. 3 × 10 10
В 2002 году наблюдения Чандры показали, что высокоскоростные ветры уносят газы (до 40% скорости света) из сверхмассивной черной дыры, питающей квазар APM 08279 + 5255.
Квазар расположен в созвездии Рысь и имеет яркость, равную одному квадриллиону, яркости Солнца. Это яркий источник света практически на всех длинах волн, и он стал одним из наиболее исследованных отдаленных объектов.
Сверхмассивная черная дыра, питающая APM 08279 + 5255, весит 23 миллиарда солнечных масс (измеряется по скоростям молекулярного диска). Однако другой метод измерения, называемый реверберационным картированием, показывает, что черная дыра весит 10 миллиардов солнечных масс — огромная разница между обоими методами измерения.
Двойное изображение квазара вызвано гравитационным линзированием (изгибанием его света галактикой, попавшей в него). Этот эффект также усиливает свет квазара в 100 раз, что позволяет углубленно изучить его характеристики, даже если он находится на расстоянии 12 миллиардов световых лет.
В последнее десятилетие исследователи также обнаружили, что APM 08279 + 5255 имеет достаточно воды, чтобы заполнить океаны Земли более чем в 100 триллионов раз.
5. NGC 6166
Солнечная масса: 3 × 10 10
NGC 6166 — одна из самых ярких эллиптических галактик [с точки зрения рентгеновского излучения], расположенная на расстоянии 490 миллионов световых лет в созвездии Геркулеса. Около 39 000 шаровых скоплений вращаются вокруг галактики, что указывает на то, что гало NGC 6166 плавно смешивается с внутрикластерной средой.
В центре галактики есть сверхмассивная черная дыра, масса которой в 30 миллиардов раз больше массы Солнца. Ежегодно он поглощает около 200 солнечных масс газа, создавая большие релятивистские струи.
Ученые предположили, что центр галактики может также содержать несколько звезд O-типа; редкие сине-белые звезды с температурой более 30000 кельвинов.
4. H1821 + 643
Солнечная масса: 3 × 10 10
Сильно светящийся квазар, H1821 + 643, расположен в гигантском кластере с сильным охлаждающим потоком в созвездии Драко.
В 2014 году исследователи обнаружили H1821 + 643 как одну из самых массивных черных дыр и точно рассчитали ее массу, которая эквивалентна 30 миллиардам солнечных масс. Горизонт событий черной дыры имеет ширину 1150 а.е. (1 астрономическая единица равна примерно 150 миллионам километров), а его средняя плотность составляет 22 грамма на метр куба, что меньше, чем воздух на Земле.
Исследователи также обнаружили, что внутрикластерная среда вокруг квазара существенно отличается от других крупных скоплений галактик — энтропия и температура значительно ниже и имеют гораздо более крутые градиенты.
Недавно детальный анализ квазара доказал, что наша вселенная заполнена огромными количествами ионизированного водорода, сопровождаемого ионизированным кислородом.
3. IC 1101
Солнечная масса: (4-10) × 10 10
IC 1101, одна из самых больших и ярких галактик во вселенной, содержит в своем центре сверхмассивную черную дыру, масса которой в 40-100 миллиардов раз превышает массу Солнца.
Это эллиптическая галактика, расположенная на расстоянии 1,04 миллиарда световых лет от Земли. Галактика имеет массу около 100 триллионов звезд и простирается на 2 миллиона световых лет от ее ядра.
Как и другие массивные галактики, IC 1101 содержит большое количество богатых металлами звезд, некоторым из которых 11 миллиардов лет, и они имеют золотисто-желтый цвет.
2. S5 0014 + 81
Солнечная масса: 4 × 10 10
S5 0014 + 81 относится к наиболее энергичному типу активных ядер галактик — это блазар, расположенный вблизи области высокого склонения созвездия Цефея, на расстоянии около 12,07 миллиардов световых лет от Земли.
Это 6-й самый яркий квазар, известный на сегодняшний день, с яркостью более 10 41 Вт. Чтобы поместить это в перспективу, это в 25 000 раз ярче, чем все звезды в галактике Млечный Путь вместе взятых.
Центральная черная дыра блазара чрезвычайно жестока — она поглощает огромное количество материалов (более 4000 солнечных масс вещества) каждый год.
В 2009 году данные, полученные из Обсерватории Нила Герилса Свифта, позволили ученым рассчитать массу центральной черной дыры. Они обнаружили, что он в 40 миллиардов раз массивнее нашего Солнца, а его горизонт событий имеет ширину 236,7 миллиарда километров, что эквивалентно 40-кратному радиусу орбиты Плутона.
1. TON 618
Солнечная масса: 6,6 × 10 10
Тон 618 — это гиперлюминиевый квазар, расположенный в 10,37 миллиардах световых лет от Земли. Он содержит самую большую черную дыру [известную человечеству], вес которой в 66 миллиардов раз превышает массу нашего Солнца.
Впервые он был обнаружен в 1957 году при съемке слабых голубых звезд, которые не лежат на плоскости Млечного Пути. Более детальное радиообследование, проведенное в 1970 году, определило TON 618 как квазар.
TON 618 считается аккреционным диском чрезвычайно горячего газа, циркулирующего вокруг массивной черной дыры в центре галактики. Это так ярко, что затмевает остальную часть галактики. Фактически, это один из самых ярких объектов во Вселенной со светимостью 4 × 10 40 Вт, что эквивалентно 140 000 миллиардов раз больше Солнца.
Поскольку газ в аккреционном диске движется с очень высокой скоростью (около 7000 км / с), черная дыра создает исключительно сильную гравитационную силу. И горизонт событий такой массивной черной дыры будет 2600 а.е. в диаметре.
Источник