Малоизвестные факты о Вселенной. Звезда -гигант. Ярчайший квазар и древнейшая черная дыра
Космос всегда манит людей. Если вы из таких, то вам будет интересно прочесть эту статью. Здесь будет рассказано об интересных космических телах и явлениях, которые встречаются в нашей необъятной вселенной. А главное — узнаем, насколько они опасны для землян .
Звезда-гигант
Голубой сверхгигант R136a1 имеет массу, превышающую массу Солнца более чем в 250 раз , а при своём рождении в 320 раз. Находится эта звёздочка в Туманности Тарантул в Большом Магеллановом Облаке. Световое излучение этой звезды тоже поражает воображение, оно превышает излучение нашей звезды в 10 миллионов раз. R136a1 была обнаружена Полом Кроутером с командой астрономов из Университета Шеффилда 21 июня 2010 года. Если бы она была вместо Солнца, Земле пришел бы каюк.
Примечательная пара— ярчайший квазар и древнейшая черная дыра
Квазар под заковыристым названием SDSS J0100+2802 имеет светимость в целых 42 триллиона раз больше, чем солнечная. Черная дыра, образующая квазар, имеет массу, сопоставимую с 12 миллиардами масс Солнца . Это в 3000 раз больше, чем масса черной дыры в центре нашей галактики. А образовалась она всего лишь на 900 миллионов лет позже Большого взрыва. SDSS J0100+2802 обнаружен сравнительно недавно китайскими учёными в декабре 2013 года при помощи Лицзянского телескопа в провинции Юньнань.
Кстати, сверхмассивные черные дыры, такие, как питают этот квазар, сами по себе имеют вес от миллиона до миллиарда масс Солнца. если бы она оказалась ближе к Солнцу, нашей системе пришел бы конец.
Источник
Необычная галактика «борется» с черной дырой и создает по 100 звезд в год. Что мы знаем о ней?
Долгое время считалось, что черные дыры поглощают огромное количество окружающей материи, что приводит к смерти галактик. При этом процессе формируется высокоэнергетический объект, называемый квазаром, который останавливает рождение звезд. Однако исследователи обнаружили галактику, которая выживает в огромной мощности квазара, продолжая формировать новые звезды. Как так бывает?
Речь идет о системе, в которой внутри галактики находится квазар, похожий на звезду радиоисточник с черной дырой в центре. Обычно в такой системе квазар поглощает всю энергию и не дает галактике производить новые звезды, однако не в этом случае.
Квазары представляют собой активные ядра галактик на начальном этапе развития, в которых сверхмассивная черная дыра поглощает окружающее вещество, формируя аккреционный диск. Он и является источником излучения, исключительно мощного (иногда в десятки и сотни раз превышающего суммарную мощность всех звезд таких галактик, как наша) и имеющего, помимо космологического, гравитационное красное смещение.
Как работает система «галактика + квазар»?
Вокруг квазаров вращаются зарождающиеся галактики, а в их центре находятся сверхмассивные черные дыры.
Любой объект, попадающий под притяжение черной дыры, начинает ускоряться и становится горячее и ярче. Вся материя вокруг черной дыры раскаляется до предела. Все это сопровождается свечением и выбросом энергии частиц тех объектов, которые она поглощает.
Квазар не существует без черной дыры, он питается энергией, которую ему поставляют гравитационные силы дыры. Когда она поглотит все, что сможет, и вокруг почти ничего не останется, квазар умрет. Обычно он светится несколько миллионов лет, потом остается только черная дыра.
Активные галактики и квазары производят гораздо больше энергии, чем нормальные галактики — именно поэтому мы и можем видеть их на таких огромных расстояниях. В обычных галактиках почти весь свет испускают нормальные звезды. В высокоэнергетических общее количество испускаемой энергии намного превышает продукцию звезд. Очень подробные карты, составленные радиоастрономами, показывают, что подавляющая часть избыточной энергии исходит из центральных областей.
Сейчас многие уверены в том, что ядра энергетически активных галактик служат прибежищем гигантских черных дыр. Вероятно, их массы заключены в пределах от нескольких тысяч до нескольких миллиардов масс Солнца. Космический телескоп «Хаббл» зарегистрировал водовороты вещества, вращающиеся вокруг черных дыр. Если черная дыра однажды образовалась, она все время увеличивается за счет втягивания вещества из окружающих областей. В гигантских галактиках типа М87 центральная черная дыра может пожирать за день массу, эквивалентную нескольким звездам.
Черная дыра и окружающий ее диск постоянно заправляются все новыми порциями материи. Центральные области галактик густо заполнены звездами. Очень плотные звездные скопления могут пополнять запасы горючего. Это может быть газ, сорвавшийся с поверхности нормальных звезд в ходе их эволюции, либо это могут быть обломки от очень большого числа взрывов сверхновых. По мере того как черная дыра увеличивается, нарастающая сила ее гравитационного поля позволяет ей легче захватывать звезды и разрывать их в клочья.
Подобная система есть в нашей вселенной?
Наша галактика вращается вокруг сверхмассивной черной дыры. Ее имя — Sgr A*. Когда-то она питала квазар, но он погас на стадии зарождения Млечного пути.
Квазар возникает лишь однажды, потом черная дыра существует уже без него. Если бы квазар все еще существовал в центре нашей галактики, то жизнь не смогла бы тут зародиться из-за постоянных выбросов энергии. Но квазар может зародиться вновь, если при столкновении Млечного пути и Андромеды через 4 млрд лет центры галактик сольются.
Как вышло, что одна галактика может «бороться» с квазаром и его черной дырой?
Астрономы обнаружили далекую галактику, которая сумела продолжить образование новых звезд, несмотря на присутствие разрушительного «холодного квазара», бушующего в ее ядре. Открытие было сделано с помощью телескопа SOFIA, который был установлен на борту специально модифицированного самолета Boeing 747SP: он летел высоко над облаками и мог наблюдать инфракрасный свет, излучаемый далекой галактикой.
Для образования новых звезд должно быть много пыли и холодного газа, это все можно найти в огромных облаках в межзвездном пространстве. Со временем гравитационное притяжение и другие катализаторы заставляют материалы, из которых состоят эти облака, группироваться вместе и в конечном итоге объединяться в полностью сформированные звезды и солнечные системы. Однако сверхмассивные черные дыры могут нарушить этот процесс и даже полностью его остановить.
Когда материал попадает в черную дыру и оседает в аккреционном диске, он начинает вращаться быстрее и невероятно ярко светиться, выделяя огромное количество энергии в виде электромагнитного излучения. Когда это происходит в больших масштабах, сверхмассивная черная дыра превращается в квазар. На этом этапе своего существования квазар будет излучать огромное количество энергии обратно в галактику, а энергия, в свою очередь, будет вытеснять большую часть оставшегося в нем холодного звездообразующего материала. Обычно из-за этогоона перестает производить новые звезды.
Однако новое исследование показало, что галактика CQ 4479, расположенная примерно в 5,25 млрд световых лет от Земли, смогла выдержать такое разрушающее влияние.
Авторы нового исследования использовали данные, собранные телескопом Стратосферной обсерватории (SOFIA). Установленный на Boeing 747SP телескоп в 2,7 м мог наблюдать за далекой галактикой, избегая при этом 99% атмосферы Земли, которая блокирует инфракрасное излучение.
Отмечается, что найденная галактика способна рождать около 100 звезд размером с Солнце за год. Это открытие может объяснить, как появились массивные галактики, а также заставит ученых переосмыслить все теории их эволюции.
Это показывает нам, что рост активных черных дыр не всегда прекращает рождение звезд. Это идет вразрез с сегодняшними научными знаниями о таких системах.
Эллисон Киркпатрик, доцент Канзасского университета в Лоуренсе
Что в итоге?
Необходимы дальнейшие исследования, которые помогут узнать, проходят ли другие галактики подобную стадию, во время которой растет и черная дыра, и звезда. Исследования, запланированные на 2021 год, позволят выявить, как на квазары влияют их родительские галактики.
Источник
Квазары и чёрные дыры
Чёрные дыры и квазары – это два довольно удивительных и мало изученных объекта в нашей Вселенной, которые довольно подробно изучаются в современной науке. Кроме всего прочего, выяснилось, что квазары и чёрные дыры имеют весьма прочную связь.
Естественно, вы никак не сможете увидеть чёрную дыру в обычный телескоп. Но бьюсь об заклад что как только ваши друзья узнают, что вы занимаетесь астрономией, они тотчас же станут вам задавать вопросы о чёрных дырах.
Проникнуть в чёрную дыру можно, а вот вылететь из неё – абсолютно невозможно, как бы вы сильно этого не хотели. У вас не будет времени даже для того чтобы что-нибудь крикнуть. Поскольку огромное давление вмиг раздавит вас.
Чёрная дыра – это объект во Вселенной, обладающий настолько колоссальной гравитацией, что из неё не могут выбраться даже лучи света; как раз поэтому мы и не можем увидеть чёрные дыры.
На этом изображении чёрная дыра MAXI J1820 + 070 поглощает материал соседней звезды и формирует аккреционный диск. Авторы и права: Aurore Simonnet / NASA’s Goddard Space Flight Center.
Любое тело, попавшее в чёрную дыру, должно будет выработать энергии больше, чем оно производило когда-либо, чтобы выбраться из этой дыры. Официальное название данной “энергии” – скорость убегания (escape velocity).
Проектировщики ракет под термином “скорость убегания” подразумевают скорость, с которой должна лететь ракета или любой другой объект, для того чтобы преодолеть притяжение Земли и выйти в космическое пространство. Подобным образом этот термин применяется для любого тела во Вселенной (т.е. как скорость необходимая для преодоления притяжения какого-либо космического тела).
На Земле скорость убегания (или, правильнее, вторая космическая скорость) равняется 11 км/с. Для тел с более слабой гравитацией необходима меньшая скорость (допустим, на Марсе она составляет около 5 км/с), а для планет с более сильной гравитацией – большая (например, на Юпитере она равняется 61 км/с).
Но лидером Вселенной по скорости убегания является, и всегда будет таковой, чёрная дыра. Её гравитация настолько огромна, что для её преодоления необходима скорость убегания, свыше скорости света (т.е. больше 300 000 км/с). Именно поэтому никакой объект в мире не сможет вырваться из чёрной дыры, даже свет.
Источник
Вселенная галактика черные дыры квазары
Рассылка Пикабу: отправляем лучшие посты за неделю 🔥
Спасибо!
Осталось подтвердить Email — пожалуйста, проверьте почту 😊
Комментарий дня
Рекомендуемое сообщество
Здесь публикуются ссылки на новые скидки, акции и специальные предложения из раздела promokod.pikabu.ru
Все предложения проверены и отбираются вручную @promokodex – партнерами Пикабу.
Если вдруг у вас возникла проблема, обращайтесь к @promokodex или по адресу pikabu@couponpartner.ru
Подписывайтесь, если хотите быть в курсе всех новых предложений!
Пикабу в мессенджерах
Активные сообщества
Тенденции
Астрономы нашли рекордно далекий квазар
Астрономы обнаружили новый самый далекий на сегодняшний день квазар J0313-1806, который существовал во времена, когда возраст Вселенной составлял 670 миллионов лет. Он содержит в себе сверхмассивную чёрную дыру с массой 1,6 миллиарда масс Солнца, что позволяет наложить серьезные ограничения на модели образования «зародышей» черных дыр в ранней Вселенной. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org .
Квазары — одни из самых ярких астрономических объектов в видимой Вселенной, это ядра далеких галактик на ранней стадии формирования, в которых сверхмассивные черные дыры активно поглощают вещество из окружающего их аккреционного диска и могут генерировать высокоскоростные струи (джеты). Поиск и наблюдения наиболее далеких подобных объектов позволяет проверить теории формирования сверхмассивных черных дыр путем определения массы их «зародышей» в ранней Вселенной и оценки скорости их роста. На сегодняшний день данных наблюдений за очень далекими квазарами крайне мало, лишь два подобных объекта были обнаружены при значениях красного смещения z≥7,5.
Группа астрономов во главе с Фейге Воном (Feige Wang) из Университета Аризоны сообщает об обнаружении самого далекого на сегодня яркого квазара J0313-1806. Первоначально кандидат был найден в ходе анализа данных наземных обзоров неба Pan-STARRS1, DELS (DESI Legacy Imaging Surveys), VHS (VISTA Hemisphere Survey), а также каталога данных космического телескопа WISE, в дальнейшем были проведены спектроскопические наблюдения за квазаром при помощи системы радиотелескопов ALMA и телескопов «Джемини», обсерватории Кека и Магеллановых телескопов.
Красное смещение J0313-1806 составило z=7,642, это означает, что он существовал во времена, когда возраст Вселенной составлял всего 670 миллионов лет. Он представляет собой ядро галактики, которая активно образует звезды со скоростью 200 масс Солнца в год. В ней уже накопились обширные запасы пыли общей массой 7×107 масс Солнца. Болометрическая светимость квазара оценивается в 1,4×1047 эрг в секунду, он содержит сверхмассивную чёрную дыру с массой (1,6±0,4)×109 масс Солнца, активно поглощающую вещество.
Существование такой сверхмассивной черной дыры всего через 670 миллионов лет после Большого взрыва накладывает серьезные ограничения на модели образования «зародышей» черных дыр. Кроме того, данные наблюдений показывают, что ранние черные дыры демонстрировали активные темпы роста, характеризующиеся большим коэффициентом Эддингтона. Астрономы считают, что J0313–1806 является идеальной целью для дальнейших, более детальных наблюдений при помощи системы ALMA и будущего космического телескопа «Джеймс Уэбб».
Черная дыра J2157* самая большая и «голодная» во вселенной
Новые оценки размеров сверхмассивной черной дыры J2157* сделали ее одной из самых крупных и голодных во Вселенной
Сверхмассивные черные дыры находятся в центрах крупных галактик: например, у нашего Млечного Пути она имеет массу около четырех миллионов солнц. А в 2018 году астрономы сообщили об обнаружении такой дыры в центре далекой галактики SMSS J215728.21-360215.1 (J2157), оценив ее величину в целых 20 миллиардов солнечных масс, а скорость поглощения вещества — в 0,5 солнечной массы за день.
Уже эти числа поставили J2157* в ряд самых крупных и «голодных» сверхмассивных черных дыр. Однако новые оценки размеров J2157 оказались еще впечатляющее. Кристофер Онкен (Christopher Onken) и его коллеги из Австралийского национального университета уточнили дистанцию до J2157*, а заодно и ее величину. Об этом они пишут в статье, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Оказалось, эта черная дыра и ее галактика находятся чуть дальше, чем считалось до сих пор, — на расстоянии примерно 13 миллиардов световых лет. Соответственно, новая оценка ее размеров составила уже 34 миллиарда масс Солнца, а скорость аккреции вещества — массу светила в день. «Она примерно в 8000 раз массивнее черной дыры в центре Млечного Пути, — говорит Кристофер Онкен. — Если бы наша дыра набрала столько вещества, ей бы пришлось проглотить для этого две трети всех звезд Галактики».
Соответствующим должен быть и диаметр J2157*, который оценивается в 670 а.е. (астрономических единиц, равных расстоянию от Земли до Солнца). Для сравнения, орбита Плутона в среднем не достигает и 40 а.е., а условная граница Солнечной системы (гелиопауза) находится примерно в 120 а.е. Таким образом, эта сверхмассивная черная дыра в несколько раз больше всей Солнечной системы.
Заметим, что рекордной J2157* все же не стала. Верхние строчки рейтинга вселенских великанов удерживают ультрамассивные черные дыры Holm 15A* и TON 618, которые оцениваются в колоссальные 40 миллиардов и 66 миллиардов солнечных масс. Однако с учетом возраста J2157* — ведь она набрала сравнимые размеры еще в молодой Вселенной — она представляет не меньший интерес, чем рекордсмены. Откуда и как подобные объекты так быстро набрали столь колоссальные объемы вещества, остается загадкой.
По данным Naked Science
В ранней Вселенной обнаружен гигантский квазар, «запрещенный» теорией
Астрономы открыли самый массивный квазар, известный в ранней Вселенной, в центре которого лежит гигантская черная дыра массой порядка 1,5 миллиарда масс Солнца. Получивший официальное обозначение J1007+2115, этот вновь открытый квазар имеет лишь один аналог в границах этого временного периода истории космоса. Квазары представляют собой самые высокоэнергетические объекты во Вселенной, поэтому вопросы их происхождения имеют большое значение для астрономов.
Этот новый объект, открытый при помощи телескопов, расположенных на вершине гавайской горы Маунакеа, получил гавайское имя Pōniuāʻena, что означает «невидимый вращающийся источник Творения, окруженный сиянием». Это имя было предложено местным гавайским сообществом школьных учителей.
Согласно современной теории, источником ослепительно яркого излучения квазара является взаимодействие между центральной сверхмассивной черной дырой (СМЧД) галактики и поглощаемой ею материей.
СМЧД, лежащая в центре квазара Pōniuāʻena, делает этот квазар самым далеким, а потому самым ранним известным во Вселенной объектом, который имеет черную дыру массой свыше 1 миллиарда масс Солнца. В новом исследовании, проведенном группой под руководством Чжин И Яна (Jinyi Yang), исследователя-постдока из Обсерватории Стюарда Аризонского университета, США, описано открытие этого квазара. Согласно данной работе, свет, идущий со стороны квазара Pōniuāʻena, путешествовал по Вселенной в течение 13,02 миллиарда лет, прежде чем достичь Земли – начав свое путешествие в то время, когда возраст нашего мира составлял всего лишь 700 миллионов лет.
Это открытие бросает вызов современным космологическим теориям, поскольку для достижения такой огромной массы черной дыре, растущей за счет аккреции из черной дыры звездных масс, требуется, согласно моделям, намного больше времени. Вместо этого авторы предлагают сценарий роста черной дыры из «зародыша», уже содержавшего массу порядка 10 000 масс Солнца на момент не позже, чем через 100 миллионов лет после Большого взрыва.
Согласно Яну, изучение квазара Pōniuāʻena поможет глубже понять Эпоху Реионизации Вселенной – время, когда во Вселенной зажигались первые звезды и галактики.
Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters.
Чем заняться на даче? 13 идей под любое настроение и компанию (бонусом любопытная статистика Пикабу)
С мая по сентябрь для многих местом силы становится дача. Недавно мы собрали мнение 25 тысяч пользователей Пикабу про дачу, а сейчас делимся любопытной статистикой и идеями, чем заняться на природе, если фантазия иссякла. Тут идеи и для залипания в интернете, и для отдыха с друзьями, и для одиноких вечеров под шум дождя. Протестируйте все!
ЗАЧЕМ ПИКАБУШНИКАМ ДАЧИ И КАК ЧАСТО ОНИ ТУДА ЕЗДЯТ
По результатам опроса, большая часть пользователей предсказуемо использует дачу как место для отдыха или уединения, 22% ухаживают за огородом и только 8% работают за городом в режиме удаленки. Чаще всего на дачу едут в выходные (один-два дня), причем 86% берут с собой компанию, чтобы не скучать и веселее жарить шашлыки.
2020 год не сильно повлиял на любовь к даче. Подавляющее большинство ездит на дачу с такой же частотой, как и год назад. Только 15% пользователей стали делать это чаще, 9% — использовать дачу еще и в качестве летнего офиса, а 7% — осознали, что в городе им все-таки лучше. Дети цивилизации!
К сожалению, у 29% участников опроса на дачном участке по-прежнему нет даже базовых вещей вроде электричества и воды. Примерно у такого же количества пользователей не проведен интернет или не ловит сеть. Спойлер: видимо, поэтому часть пикабушников предпочла фильмам и музыке тишину.
Больше половины опрошенных пользователей на даче не отказывают себе ни в чем и могут свободно раздавать мобильный интернет и смотреть фильмы. Но трети пикабушников хватает скорости только на звонки и мессенджеры. Значит, пора задуматься о быстрой и стабильной связи.
Если у вас на даче нет привычного домашнего интернета (и не предвидится), а прощаться с соцсетями и всеми радостями доступа к сети вы не готовы, на помощь придет самый быстрый мобильный интернет от МегаФона. Нет, это мы не придумали: он официально самый быстрый. С МегаФоном смартфон станет мостиком к цивилизации для всех ваших гаджетов и гаджетов ваших друзей и родственников. Раздавать интернет можно бесплатно и без ограничений.
ПЕРЕХОДИМ К ГЛАВНОМУ: ЧЕМ РАЗВЛЕКАТЬ СЕБЯ НА ДАЧЕ ВЕЧЕРОМ
Среди «вечерних» дачных развлечений посиделки с друзьями и семьей оказались немного популярнее чтения книг, просмотра кино и сериалов.
Шашлыки и баня, к слову, не единственные развлечения для компании. Ниже несколько вариантов, которые мы собрали вместе с пикабушниками, для совместных активностей.
ЕСЛИ ВЫ НА ДАЧЕ С КОМПАНИЕЙ
1. Устроить вечерний киносеанс под открытым небом. Заморачиваться с проектором и колонками или запустить фильм на ноутбуке — решать вам. Главное — уютные места для сидения, средство от комаров и закуски. Ну и стабильный интернет, который потянет кино в Ultra HD с любого онлайн-кинотеатра.
2. Провести арт-вечеринку. Этот формат совместных развлечений отлично подойдет для семей с детьми и творческих компаний. Главная фишка таких вечеринок — создание чего-то совместными усилиями. Раздайте каждому по листку бумаги и засеките пять минут. Пусть каждый рисует все, что пожелает. Когда время истечет, передайте листочки по кругу, чтобы каждый продолжил рисунок другого человека. Так передавайте незаконченные картины до тех пор, пока не сделаете полный круг. А чтобы настроиться на творчество, подберите заранее плейлист с приятной фоновой музыкой.
3. Изучить окрестности и сходить в поход. Берите пример с пользователя MrVladislavv:
«Недавно моим новым хобби стал велосипедизм. Гонять по полям и холмам, путешествовать в соседние города и деревни намного интереснее, чем спокойно кататься по парку. Также я стал собирать старые велосипеды — ведь особое удовольствие проехаться по поселку на велосипеде, которому почти 50 лет!».
ЕСЛИ ВЫ ОДИН НА ДАЧЕ, А ПОГОДА ШЕПЧЕТ
На Пикабу столько постов про кино и сериалы, что кажется, будто на даче все тоже не отлипают от экранов. Но опрос показал, что предпочитающих тишину людей больше. При этом кино, сериалы, музыка и подкасты все равно любят и явно не расстаются с ними даже за пределами города и вездесущего Wi-Fi.
1. Учиться новому. Пользователь urbobottle поделился, чем он займется в тихой дачной атмосфере:
«Буду заниматься созданием электронной музыки. Может, изучу какой нибудь новый для себя интересный программный продукт».
И правильно! Дача — именно тот мостик, с которого можно нырнуть в море интересного (на что в городе вечно не хватает времени). Освойте какое-нибудь ремесло или даже новую профессию, пока на даче вас ничто и никто не отвлекает. Слава онлайну, можно раздать интернет на ноутбук или планшет и учиться прямо из шезлонга.
2. Работать. Благодаря удаленке мы научились работать из самых труднодоступных мест. Почему бы не обустроить рабочий уголок на даче? Подключайте ноутбук к своей мобильной точке доступа и все в сад! Не забудьте включать видео на созвонах с коллегами — пусть завидуют вашим флоксам на заднем плане.
3. Улучшать мир (начиная со своего участка). На даче так бывает — вы просто решили покрасить забор, а потом очнулись за постижением тонкостей ландшафтного дизайна. Улучшайзинг вообще затягивает — и вы можете обнаружить себя помогающим пожилым соседям, засыпающим яму на дороге или собирающим мусор в лесу.
Мои дачные занятия — это выращивание рассады (как хобби, так как по факту дешевле купить готовое, а не ждать урожая); постройка бани и веранды; подкормка, пристрой и стерилизация кошек (финансирую это дело), оставшихся после сезонных дачников.
4. Вообще ничего не делать (да, так тоже можно!). Выходные нужны для отдыха. И если сейчас у вас нет сил делать что-то полезное, позвольте себе просто насладиться свежим воздухом (а еще лучше сериалом или книгой на свежем воздухе).
Так вышло, что у меня дача плавно переросла в дом в черте города, поэтому мое любимое развлечение на «даче» — это dolce far niente (сладкое ничегонеделание). Люблю сидеть, вытянув лапы, в гамаке, смотреть моего любимого Пуаро и отдыхать душой.
ЕСЛИ ВЫ ОДИН НА ДАЧЕ, А ЗА ОКНОМ ДОЖДЬ
В вопросе про дождливую погоду пользователи Пикабу на стороне созерцания. Почти половина опрошенных оказались поклонниками чтения и медитации под звуки дождя. Примерное равное количество пользователей занимают себя просмотром кино и полезными делами. А пятая часть предпочитает вообще не появляться на даче в дождливую погоду.
1. Посмотреть подходящий под погоду фильм (или устроить марафон сериалов). «Римские каникулы» в солнечный день, «Свет в океане» — в дождливый, «И грянул шторм» — во время грозы. Ну вы поняли.
2. Включить медитацию в любимом приложении или на YouTube. Вбейте в своем магазине приложений на смартфоне «медитация» и выберите приложение по отзывам. Практически в каждом есть бесплатные медитации и трекер сессий, чтобы мотивировать себя медитировать не только в пасмурную погоду по выходным, но и на неделе.
ЕСЛИ ВЫ НА ДАЧЕ, А ИНТЕРНЕТ (ПОКА ЕЩЕ) НЕ ТАКОЙ БЫСТРЫЙ
Воспользуйтесь моментом и устройте цифровой детокс. Например, понаблюдайте за природой, как NemoM.D:
«Отслеживаю, как формируется мой сад, какая живность любит в нем гостить, кто из леса или с луга поселился в саду и растет там так же, как в природе».
1. Наблюдать за птицами. Помимо внимательности, нужен легкий бинокль с 5-10-кратным увеличением и в дополнение справочник по видам птиц — если хотите знать, кто именно вам встретился. Можно просто любоваться птичками, а можно внести свой вклад в науку и загрузить наблюдения в базу Зоомузея МГУ.
2. Смотреть на звезды. В городе увидеть по-настоящему звездное небо мешает световое загрязнение. На отдаленных дачах эта проблема исчезает и небо по ночам преображается. Подловите момент и попробуйте найти над головой известные созвездия или выдумать свои.
3. Ходить босиком. Разуйтесь и пройдитесь по траве, песку или нагретой солнцем земле. Есть целая субкультура «босоходов» (англ. barefooting): они ходят босиком вообще везде. Начинайте без фанатизма и «побосоножьте» у себя на участке — чтобы точно не наступить на что-то опасное.
4. Лежать в гамаке. Читать или есть в гамаке. Спать в гамаке. Жить в гамаке. Поверьте, когда у вас есть гамак, он сразу становится центром дачной вселенной.
ДАЧА — ОТЛИЧНОЕ МЕСТО, ЧТОБЫ ВОССТАНОВИТЬ СВЯЗЬ
Ученые говорят, что человек теряет половину своего близкого круга общения каждые семь лет. Это не приговор, а усредненные данные — просто устройте встречу в зуме с тем, с кем давно хотели поговорить.
Даже если вы за городом, до друзей, привычных развлечений или комфортной удаленной работы может быть один клик. Главное, чтобы интернет тянул.
Обзаведитесь самым быстрым мобильным интернетом от МегаФона и проведите этот дачный сезон без ограничений. Оставайтесь на связи, смотрите кино, слушайте музыку, устраивайте вечеринки и раздавайте интернет на самом быстром.
В четырёх словах о неизвестном. Чёрные дыры
Чёрные дыры – одни из самых странных объектов во вселенной. Почему они такие? Откуда они появились? Что будет, если упасть в неё? На эти и другие вопросы я дам ответы в этой статье.
(В рамках международного проекта «Event Horizon Telescope» астрономам впервые за всю историю наблюдений удалось получить снимок черной дыры в 2019)
Звёзды состоят из огромного количества атомов, в основном из водорода. В центре звёзд проходит ядерный синтез, при котором водород превращается в гелий. При этом выделяется огромное количество энергии. Эта энергия препятствует силе гравитации. В звезде появляется тонкий баланс между двумя силами. Пока держится этот баланс – звезда будет оставаться стабильной. В звёздах намного массивнее Солнца превращения заходят куда дальше – до атомов железа. Дело в том, что процесс создания железа в ядре не выделяет никакой энергии. Железо накапливается до тех пор, пока его объём не станет критическим. Тогда тонкий баланс между энергией и гравитацией нарушится. Вся масса звезды “упадёт” на ядро со скоростью в четверть скорости света. Звезда умирает во взрыве сверхновой. В этот момент создаются тяжёлые элементы во вселенной. Появляется нейтронная звезда или чёрная дыра, если изначально звезда была достаточно массивной. Кстати, любой объект может быть чёрной дырой, если бы тот достиг радиуса Шварцшильда. Это радиус горизонта события, в котором вещество становится таким плотным, что превращается в чёрную дыру. Например, радиус Шварцшильда у Земли – с грецкий орех. Посмотрите в чёрную дыру и вы увидите то, что называется горизонтом событий. Всё, что пересечёт горизонт событий, останется в чёрной дыре навсегда. Это связано с тем, что гравитация чёрной дыры настолько огромна, что даже свет не может её покинуть. Мы мало знаем о том, что за горизонтом событий по двум причинам. Первая – чёрные дыры далеки. Вторая – мы не сможем достичь его и изучить, не обрекая себя на неминуемую гибель. То, что мы видим – чёрная сфера, которая ничего не отражает. Чёрные дыры не всасывают всё в себя, как пылесос. Если поменять наше Солнце на чёрную дыру с той же массой, то, в принципе, ничего не поменяется. Разве что – мы замёрзнем насмерть.
Сердце чёрной дыры —
Сингулярность. Учёные ещё не дали точный ответ, что же это такое. Сингулярность может быть бесконечно плотной, потому что вся её масса сосредоточенна в бесконечно малой точке без какого либо пространства или объёма. Или же быть чем-то совсем иным.
Что будет, если упасть в чёрную дыру?
Из-за того, что чёрная дыра буквально искривляет пространство-время – ощущение времени различны вокруг них. По мере приближения к горизонту события вам бы казалось, что всё замедляется. В какой-то момент для наблюдателя вы бы застыли на месте, медленно становясь красным, а после и вовсе исчезли. Для вас же всё только начинается. Вы бы смогли увидеть остальную вселенную будто бы в быстрой перемотке. Почти что как взглянуть в будущее. Никто не знает, что происходит дальше. Мне кажется, что у упавшего в чёрную дыру будет два варианта. Быстрая смерть и очень быстрая смерть. Это зависит от массы чёрной дыры. “Маленькая” чёрная дыра убьёт вас даже раньше, чем вы успеете “подобраться” к горизонту событий. Внутри же сверхмассивной чёрной дыры вы бы смогли даже “путешествовать” некоторое время. Чем дальше от сингулярности – тем дольше жизнь.
(Спагеттификация в представлении художника)
Быстрая смерть. После того, как вы пересечёте горизонт событий, у вас будет лишь одно направления, куда двигаться – центр чёрной дыры. Масса чёрной дыры сконцентрирована в одной точке. Из-за чего гравитация будет воздействовать в миллионы раз сильнее даже на крошечные расстояния в несколько сантиметров. Из-за этого ваше тело будет как бы вытягиваться. Этот процесс называется спагеттификация. Ваши клетки будут разрываться, а тело вытягиваться всё больше и больше, пока вы не превратитесь в горячий поток плазмы шириной в один атом.
Очень быстрая смерть. После пересечения горизонта событий вы столкнётесь со стеной огня, которая мгновенно испепелит вас.
Чёрные дыры разные. Бывают чёрные дыры с массой в несколько раз больше солнечной и размерами астероида. А бывают сверхмассивные чёрные дыры – сердца каждой галактики. Самая крупная сверхмассивная чёрная дыра – S5 00014 + 81. Она больше солнца по массе в 40 миллиардов раз. Это 236 миллиардов километров в диаметре. Это столько же, сколько 47 расстояний от Солнца до Плутона.
Чёрные дыры испаряются.
И чем они больше, тем процесс, что носит название «Излучение Хокинга» быстрее. Чёрные дыры излучают свою массу, как кастрюля с супом испаряет в воду в виде пара. Чтобы разобраться в этом лучше – необходимо посмотреть на пустое пространство. Пустое пространство, на самом деле, не пустое. Оно заполнено виртуальными частицами, которые при появлении сразу же уничтожают друг друга. Когда это происходит на краю чёрной дыры, одна из виртуальных частиц будет втянута внутрь, другая же сможет избежать “засасывания” и станет настоящей частицей. Так чёрные дыры теряют энергию. Долгое время это происходит медленно. Чёрная дыра уменьшается, теряет в массе. И чем она меньше, тем быстрее это происходит. Когда чёрная дыра достигнет массы большого астероида, температура излучения будет комнатной температуры. А когда станет массой с гору, то будет жарить, как Солнце. В последние секунды жизни чёрная дыра выбросит энергию равную энергии миллиардов ядерных бомб в огромном взрыве. Хороший такой предсмертный хрип.
Но весь этот процесс длится невообразимо долго. Для самых больших чёрных дыр, которые мы знаем, потребуется гугол лет для испарения. Это число со 100 нулями. Я думаю, что это настолько долго, что, когда последняя чёрная дыра испарится, это уже никто не сможет запечатлеть.
Чёрные дыры могут “удалить” вселенную.
Когда последняя звезда будет мертва как минимум триллион лет, чёрные дыры будут становиться всё меньше и меньше, пока не взорвутся и не оставят после себя каплю радиации. В этом-то и проблема. В процессе исчезновения чёрные дыры могут удалить важное — Информацию. В физике она понимается, как свойство распределения частиц. Представьте пачку атомов углерода. Распределите их в определённом порядке и вы получите уголь, графит и даже алмазы. Добавим ещё немножко разных атомов – мы получим яблоко. Измените порядок атомов и добавьте что-то новое – получите собаку. Основной строительный материал вселенной един для всех. И без разницы часть он белки или же карандаша. Без информации всё во вселенной было бы одинаковым. По теории квантовой механики, информацию не уничтожить. Информация может изменить форму, но никогда не будет утеряна. Сожгите бумажный лист, и вы получите пепел. Пепел никогда не превратится обратно в бумагу. Но, если у вас получится собрать каждый атом углерода, считать дым и тепло, то, в теории, сможете “возродить” бумажку. Информация бумажки всё ещё находится во вселенной, её лишь трудно прочитать. Если вы каким-либо образом сможете считать каждый атом, частицу и волну излучения во вселенной, то сможете увидеть и даже отследить информацию в них вплоть до Большого взрыва. Но тут чёрные дыры как раз не кстати. Информация делает вещи разными. Чёрная дыра превращает всё в одну “кашу”, уничтожая информацию. Это создаёт Парадокс Информации, который является серьёзной проблемой.
То, что информация неразрушима – фундамент законов физики. Но, может быть, информация вовсе не утеряна?
Где и как чёрные дыры “хранят” информацию?
Давайте сделаем чёрную дыру из печенья. Для начала, мы наполняем комнату печеньем. В какой-то момент комната будет настолько полной, что уже ничего нельзя будет в неё поместить, ни крошки. Больше совсем нет места. Но если мы всё же попытаемся, приложив при этом энергию и силу, комната вожмётся в себя и превратится в чёрную дыру. Но ведь места не стало больше. Добавить ещё больше информации всё также невозможно. Но, что если мы попытаемся? Сама комната станет чуть больше, чтобы создать место для ещё одной крошки или чего угодно. А точнее, для их информации. Получается, чёрная дыра “чуть-чуть” увеличивается за каждую частичку информации. Это похоже на то, как мы кидаем камушки в воду. Сам камень исчезает под толщей воды, но мы сможем сказать, что что-то точно произошло по волнам. Даже самая маленькая чёрная дыра может содержать в себе больше информации, чем человечество производило за всю свою историю. Это достигается хранением информации в самом малом размере, который возможно представить, если не меньше. Уже представляю флешки будущего. Поглощение звёзд да планет чёрной дырой похоже на то, как мы отцифровываем информацию. Это названо «Принципом Голографии». Но если всё так, значит, всё, что мы знаем о вселенной – ложно. И если информация действительно хранится на границе чёрной дыры, то излучение Хокинга может уносить эту информацию. Получается – всё в порядке и можно не сжигать учебники по физике. Парадокс решён! Но нам всё ещё придётся изменить наши понятия о реальности.
По мере того, как люди всё больше узнают о космосе, наше представление об объектах и явлениях меняется. Раньше туманностью называли любые туманные объекты, которые находятся внутри Млечного пути. Как оказалось позже, некоторые из них были галактиками, которые находятся очень далеко от нас. Квазары – это активные ядра галактик, которые выделяют огромное количество энергии. Им принадлежит статус самых ярких объектов во вселенной! Чёрные дыры разгоняют, нагревают и закручивают вещество вокруг себя. Закрученное вещество как бы выстреливает со скоростью близкой к скорости света из чёрной дыры лучом, который называется джетом. Они настолько ярки, что на снимках похожи на звёзды. Только разница в том, что квазары находятся в миллионы раз дальше от звёзд такой же яркости. Отсюда и происходит названия квазара – quasi-stellar radio source (квази-звёздный радио источник). Квази-звёздный означает “похожий на звезду”. С появлением радиоастрономии астрономы стали открывать радиоисточники из космоса. По началу считали, что радиоисточники – звёзды в нашей галактике. Тогда технология радиотелескопов ещё зарождалась, поэтому определить, где находится радиоисточник было практически невозможно. Учёные направляли радиотелескоп на определённый участок небо. После астрономы получали радиосигналы, но от чего конкретно – неизвестно. С появлением новых приборов и технологи учёные делали предположения, что некоторые радиоисточники могут вовсе и не быть звёздами.
Самый первый квазар.
Нам не было известно точное местоположение радиоисточника, но мы знаем точно расположение Луны. В определённый момент Луна заслоняла собой радиоисточник. Учёные направили на это место 64-метровый радиотелескоп, который зафиксировал положение Луны, когда пропал сигнал. И ещё раз, когда сигнал вновь появился.
(фотография 64-ёх метрового радиотелескопа)
Объект похож на звезду, но не более. От него отходит что-то вроде тонкой струи. Объект находится в миллионы раз дальше, чем звёзды такой же светимости. При изучении сигнала оказалось, что это не просто точка, а вытянутый объект. Детали исследований и координаты передали астроному Мартину Шмидту. С помощью телескопа (фото ниже) он выявил, что объект находится в 2 миллиардах световых лет от Земли. Учёные предположили, что это звёзды, выброшенные из галактики на огромных скоростях. В последствиях это опровергли. 3C273 — первый квазар, открытый в 1963.
(Телескоп Мартина Шмидта)
Один квазар может быть ярче в тысячу раз целой галактики. Самый яркий квазар ярче нашего Солнца в 600 триллион раз. На сегодняшний день открыты сотни тысяч квазаров.
Самые большие хранилища чистой энергии.
Когда чёрная дыра поглощает объекты, то забирает себе их энергию. Энергия теряется для нас навсегда. Но у нас есть вселенский чит-код, который откроет нам новый способ генерации энергии. С таким запасом мы бы прожили до конца всего или создали бы самую большую бомбу во вселенной. Но разве не всё, что попадает за горизонт событий там и остаётся? Да, но есть одна деталь, которая всё меняет. Чёрные дыры вращаются.
Почему чёрные дыры вращаются?
Звёзды вращаются. А основополагающее свойство нашей вселенной таково: штуки, что вращаются, не хотят останавливаться. Мы назвали это – «Угловой момент». Крутящаяся вещь при уменьшении крутится ещё быстрее. Этим, например, пользуются балерины, когда прижимают руки к телу при вращении. Пока ядро звезды сжимается, её угловой момент заставляет её крутиться ещё быстрее, быстрее и быстрее. Звезда станет чёрной дырой и продолжит крутиться невероятно быстро. Некоторые вращаются миллион раз в секунду.
Но как это даст нам энергию?
Как и у не-вращающихся чёрных дыр, сердце вращающихся чёрных дыр – сингулярность. В сингулярности сконцентрирована вся масса чёрной дыры. Сингулярность обычно описывают, как бесконечную малую точку без площади и объёма. Но точки не могут вращаться, но вращающиеся сингулярности могут. Назовём это – КОЛЬЦЕгулярность. Кольцегулярность – это кольцо с нулевой толщиной, без площади. Кольцегулярность вращается невероятно быстро и вмещает в себя всю массу чёрной дыры. Чёрная дыра вращается так быстро, что искривляет пространство-время. Так появляется новый странный регион пространства-времени – Эргосфера, что обволакивает чёрную дыру. Если внутри чёрной дыры пространство-время полностью поломано, то в эргосфере лишь наполовину. Внутри эргосферы ничего не имеет смысла. Но, в отличие от горизонта событий, в неё можно войти и вернуться обратно. Для сравнения представьте: падение в статичную чёрную дыру, как скатиться в дыру. Находиться же внутри эргосферы вращающейся чёрной дыры – это как закручиваться в водовороте. Чёрная дыра передаёт свою кинетическую энергию в виде вращения всему, что войдёт в эргосферу. Кольцегулярность заставит вас танцевать в пространстве. Вы сможете остановиться только, если сможете двигаться быстрее скорости света. Напомню, что это невозможно. Пора бы уже ввести чит-код.
Как «воровать» у чёрной дыры?
Возьмём, к примеру, сверхмассивную чёрную дыру в центре нашей галактики. Мы можем украсть больше, чем каждая звезда Млечного пути сможет когда-либо излучить за миллиарды лет! Для этого нам нужно бросить что-то в чёрную дыру. Мы уже знаем, что чёрная дыра излучает энергию, которая закручивает нас. Это очень похоже на водоворот. Если вы умны, то догадаетесь плыть по течению. На практике же нам нужно “отправить ракету в эргосферу и поторговаться с чёрной дырой”. Мы дадим массовую энергию, она – энергию вращения. Но это нечестная сделка. Нам достанется больше. К примеру, если вы запустите ракету в космос, то обменяете химическую энергию на кинетическую. Это как плыть в стоячей воде. Но если мы запустим ракету в эргосферу, то это также, как плыть по волнам. Энергия волн толкает корабль сильнее, чем “толкали его вы”. Ускорение настолько велико, что на выходе из эргосферы его будет куда больше, чем на входе. Чёрная дыра отдаёт энергию вращения и слегка замедляется. Для этого нужно «накормить» чёрную дыру. Благо она неразборчива в пище. Продвинутая цивилизация будущего могла бы собирать астероиды и “обменивать” их на энергию. Но есть способ получше. С помощью него, кстати, можно построить самую большую бомбу. Нам нужно только две вещи для постройки такого генератора – вращающаяся чёрная дыра и большое зеркало. Зеркало должно полностью покрывать чёрную дыру. Это напоминает Сферу Дайсона, мега структуру, которая собирает энергию целой звезды. Разница ещё и в том, что наше зеркало будет проще построить. Зеркала проще сделать, а ещё чёрные дыры в разы меньше звёзд. Если сделать зеркало толщиной 10 сантиметров, то металла из одного большого астероида хватило бы на чёрную дыру с массой Солнца. Как только зеркало окажется в нужном месте, нужно будет открыть окно и выстрелить в чёрную дыру электромагнитными волнами. Для сравнения, представьте, что вы бросаете мяч в стену, который отлетает от неё быстрее, чем пуля. Волны попадают в чёрную дыру на скорости света. Крошечная порция волн пропадает за горизонтом событий, но остальная часть проходит через эргосферу. Чёрная дыра передаёт энергию вращения волнам. Волны начинают скакать между зеркалами и чёрной дырой, становясь всё сильнее. Каждый такой отскок усиливает их. Открыв несколько окон в зеркале, мы можем извлечь энергию из волн. Теоретически, это можно использовать для создания источника энергии на триллионы лет! Или же, мы можем взорвать это.
Самая большая бомба во вселенной.
Если волны не выпускать, то они будут становиться всё сильнее и сильнее. Волны будут забирать всё больше энергии у чёрной дыры, пока зеркало не разобьётся. Сверхмассивная чёрная дыра испустила бы столько же энергии, сколько и взрыв сверхновой.
Особенность такого генератора и бомбы в том, что это не научная фантастика. В далёком будущем это может быть единственным способом выжить в умирающей вселенной.
Вращающиеся чёрные дыры могут оказаться единственным источником энергии во вселенной.
Когда свет вселенной угаснет, мы сможем осветить себе путь тьмой.
Источник