100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Астрономы обнаружили системы трех огромных черных дыр

Необычное столкновение трех сверхмассивных черных дыр и его последствия

Одни из самых таинственных объектов во Вселенной — черные дыры, скрывают в себе невероятное количество тайн. Ученые всего мира ломают голову над такими вопросами, как и почему сверхмассивные черные дыры существуют в центре галактик, что находится за горизонтом событий, а также могут ли черные дыры быть порталом в другие Вселенные. Однако сегодня ученым известно об этих космических объектах больше, чем когда-либо в истории. Недавно мы писали о том, что NASA представили миру визуализацию черной дыры. Сегодня мы расскажем вам о новом исследовании астрономов. Ученые обнаружили нечто удивительное — сразу три черных дыры могут столкнуться друг с другом.

Так выглядит траектория столкновения трех галактик

Почему это открытие — аномалия?

На просторах бесконечной, расширяющейся Вселенной всем заведует сила гравитации. Бесчисленное количество самых разных небесных объектов сталкиваются между собой, будь то галактики, звезды или планеты. Недавно ученые обнаружили три сверхмассивные черные дыры, которые находятся в центрах трех галактик. Необычным это явление делает то, что сразу три галактики, которые находятся в миллиарде световых лет от нашей планеты, сталкиваются друг с другом. Однако есть еще одна странность — оказалось, что эти сверхмассивные объекты светятся в рентгеновских лучах.

Больше новостей из мира науки читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен.

В 2017 году ученые объявили миру об обнаружении гравитационных волн, предсказанных теорией относительности Альберта Эйнштейна. Гравитационные волны достигли нашей планеты, возникнув в результате столкновения двух сверхмассивных черных дыр. Таким образом, исследователи впервые получили данные о слиянии этих космических монстров. Однако, по словам ученых, LIGO или обсерватория VIRGO не смогут обнаружить гравитационные волны, которые возникнут в результате столкновения трех галактик, из-за их низкой частотности. Но обо всем по порядку.

Как ученые обнаружили аномалию?

Все началось с обнаружения слияния галактик в оптическом свете телескопом Sloan Digital Sky Survey (SDSS) в Нью-Мексико. Затем исследователи изучили данные, собранные космическим аппаратом NASA Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). Ученые утверждают, что WISE обнаружил инфракрасное излучение во время слияния галактик. Дальнейшие наблюдения в рентгеновском и оптическом свете подтвердили предположения астрономов о том, что в центре каждой из трех галактик находится черная дыра.

Как вы думаете, что происходит внутри горизонта событий черной дыры? Порассуждать на эту тему можно в нашем уютном Telegram-чате.

Впоследствии рентгеновская обсерватория NASA Чандра обнаружила источники рентгеновского излучения вблизи каждого из центров сливающихся галактик. Это говорит о том, что рядом с центром галактик расходуется много газа и пыли, а это признак наличия черной дыры. По словам специалистов, каждый телескоп предоставил уникальны данные, благодаря которым специалисты подтвердили, что перед ними находится по-настоящему необычное открытие — сразу три черные дыры находятся в центре сталкивающихся галактик.

Читайте так же:
Сколько нужно спать для хорошего самочувствия? (видео)

Снимок трех сталкивающихся галактик в миллиарде световых лет от Земли

По мнению исследователей, обнаруженное столкновение подобных массивных объектов отличается от столкновения двух черных дыр. Дело в том, что каждая из трех черных дыр — это ядро галактики, которое активно поглощает материал. Именно по причине того, что в процессе поглощения материал излучает яркий свет, ученые смогли обнаружить эту необычную систему. Специалисты отмечают, что подобные объекты обнаружить довольно сложно так как они окружены большим количеством пыли и газа, а это сильно затрудняет поиски.

Черные дыры помогают галактикам эволюционировать

Не секрет, что у всех космических объектов существует свой жизненный цикл. Так, астрономы утверждают, что аномальная система, обнаруженная в ходе последнего исследования, свидетельствует об эволюции галактик. Ключ к пониманию подобных процессов — это черная дыра. Компьютерное моделирование показало, что порядка 16% галактик, которые сталкиваются друг с другом и в центре которых вращаются сверхмассивные черные дыры, будут взаимодействовать с третьей сверхмассивной черной дырой. По мнению исследователей, третья черная дыра способствует более быстрому процессу слияния галактик.

Так выглядит столкновение двух сверхмассивных черных дыр

Также данное исследование может пролить свет на «тайну последнего парсека» — она повествует о том, что в процессе слияния двух галактик, черные дыры в их центрах не сталкиваются друг с другом, а облетают преграду, таким образом формируя сдвоенную систему на расстоянии в несколько парсеков. Таким образом, третья черная дыра может их наконец объединить.

Сразу три сверхмассивных черных дыры впервые нашли в центре одной галактики

Галактика NGC 6240 X-ray: NASA/CXC/MIT/C.Canizares, M.Nowak; Optical: NASA/STScI

ТАСС, 22 ноября. Ученые неожиданно обнаружили в центре галактики NGC 6240 в созвездии Змееносца сразу три сверхмассивных черных дыры, которые попали туда после одновременного столкновения трех небольших галактик. Подобные катаклизмы могли породить необычно крупные черные дыры в первые эпохи жизни Вселенной, пишут ученые в журнале Astronomy & Astrophysics.

"Мы не могли объяснить, как возникли самые крупные современные галактики Вселенной. Если в столкновениях их прародителей участвовало сразу несколько объектов, то тогда крупные галактики и их сверхмассивные черные дыры могли расти очень быстро. Наше открытие — первое свидетельство в пользу этого сценария", — прокомментировал работу один из ее авторов, астрофизик из Геттингенского университета (Германия) Питер Вайльбахер.

Читайте так же:
Как разводят рыбу во Вьетнаме

Астрономы «взвесили» самую сверхмассивную черную дыру

Как сейчас считают астрономы, столкновения и слияния галактик происходят фактически постоянно в обозримом космическом пространстве. По текущим оценкам NASA, около четверти видимых галактик уже пережили подобные "космические ДТП" в прошлом. Как недавно выяснили ученые, в их число входит и наша Галактика, Млечный Путь.

В первые эпохи жизни Вселенной подобные катаклизмы могли происходить еще чаще. Это, в частности, объяснило бы то, как самые ранние галактики Вселенной и их сверхмассивные черные дыры смогли достичь огромных размеров за первый миллиард лет существования мироздания. Сейчас ученые пытаются понять, как протекал процесс их формирования, проводя своеобразную "перепись" сталкивающихся галактик.

Троица космических тяжеловесов

Вайльбахер и его коллеги сосредоточили свои усилия на изучении нескольких достаточно редких галактик, в центре которых расположена не одна, а сразу две сверхмассивных черных дыры. Подобные пары черных дыр интересны для астрономов еще и потому, что они испускают гравитационные волны, которые будет изучать строящаяся европейская орбитальная обсерватория LISA.

В число таких галактик входит достаточно близкая к нам и хорошо изученная NGC 6240, которая расположена в созвездии Змееносца на расстоянии в 400 миллионов световых лет от Земли. Первые рентгеновские снимки этого объекта, которые получила орбитальная обсерватория Chandra еще в 2005 году, указали на то, что в ее центре находится две сверхмассивных черных дыры, удаленных друг от друга всего на три тысячи световых лет.

Немецкие астрономы пытались уточнить их положение и расстояние между ними с помощью телескопа VLT, одной из крупнейших наземных обсерваторий мира, которая установлена на вершине горы Параналь в чилийской части пустыни Атакама. Параллельно они использовали эти замеры для того, чтобы проверить работу спектроскопа MUSE, который подключили к VLT несколько лет назад.

Сначала ученые не ожидали увидеть ничего необычного, однако первые же спектральные данные от MUSE указали на то, что "южная" сверхмассивная черная дыра в центре NGC 6240, которая казалась ученым больше, на самом деле состоит из двух отдельных объектов. Из масса оказалась примерно одинакова — около 70 и 90 миллионов Солнц. Они были удалены друг от друга на очень малое расстояние, примерно 645 световых лет.

Небольшие расстояния между всеми тремя черными дырами, их схожие размеры и некоторые особенности в характере движения звезд вокруг них, как отмечают ученые, говорят о том, что галактики, в которых раньше находились эти космические "тяжеловесы", столкнулись друг с другом фактически одновременно несколько десятков миллионов лет назад.

В прошлом астрономы считали, что крупные галактики растут в результате так называемых "иерархических" слияний, поглощая близлежащих соседок по очереди. Открытие следов "тройного столкновения" в NGC 6240 говорит о том, что первые галактики Вселенной могли расти иным образом. Это можно будет подтвердить, наблюдая за гравитационными волнами, которые они порождают, или открыв другие "тройки" сверхмассивных черных дыр, отметил Вайльбахер.

Читайте так же:
Почему в Китае арабские цифры?

Астрономы обнаружили системы трех огромных черных дыр

Астрономы увидели системы трех огромных черных дыр

Новости

Известно, что в центре каждой галактики находится черная дыра. На не поддающемся воображению расстоянии порядка 1 млрд. световых лет от голубой планеты находятся 3 большие галактики. Они движутся к сверхмассивным черным дырам и готовы соединиться с ними.

Не является сенсацией слияние двух сверхогромных черных дыр. Такие явления часто наблюдаются астрономами. Но находка космического телескопа Chandra, работающего в рентгеновском спектре, по-видимому, сделает настоящий переворот в научном мире.

Действительно, телескоп заметил уникальнейшую картину: на расстоянии около 1 млрд. световых лет от Земли сходятся 3 большие галактики с массивнейшими черными дырами в центральной области. Эта находка – результат длительной работы астрономов во главе с Р. Пфайфлем, работающих в Университете Джорджа Мейсона.

Команда ученых вела поиски космических объектов, в которых сливаются большие галактики и сверхмассивные черные дыры. Они могут иметь массу, в миллиарды раз превышающую солнечную. Одна из таких дыр может весить более 1036 тонн. Такая космическая катастрофа сопровождается поглощением большого количества звезд, поглощение черной дырой огромной массы космической пыли, газа. Во время ускорения они могут испускать волны разной длины.

Телескоп SDSS, располагающийся в южных регионах Соединенных Штатов, заснял большое количество похожих объектов. Изображения оцифрованы и собраны в интернет-библиотеку Galaxy Zoo, доступную для каждого, кто интересуется астрономией. Астрономы-профессионалы и интересующиеся лица инсталлируют на свои устройства программное обеспечение (распространяющееся бесплатно), чтобы участвовать в увлекательнейшем поиске интересных снимков.

Тройная система черных дыр в оптическом и рентгеновском диапазонах / ©NASA, CXC, George Mason Univ., R. Pfeifle et al., SDSS, STScI

Тройная система черных дыр в оптическом и рентгеновском диапазонах / ©NASA, CXC, George Mason Univ., R. Pfeifle et al., SDSS, STScI

Благодаря работе энтузиастов стало известно об объекте SDSS J0849 + 1114. Ее и исследовал Р. Пфайфль вместе со своими коллегами. Ученые провели новые исследования этой звездной системы. Для этого были подключены новые телескопы – WISE (работающий в инфракрасном спектре), рентгеновские Chandra, NuSTAR.

Результаты наблюдений удивили ученых. Обнаружились сразу 3 огромнейшие черные дыры. Расстояние между ними очень невелико – порядка 10 – 30 тыс. световых лет. По космическим меркам это совсем немного. Результаты исследований содержатся в статье, которая готовится к публикации в научном журнале The Astrophysical Journal.

Модель, представленная результатами исследований, не особо красочная. Присутствие неподалеку черной дыры должно значительно ускорить неизбежное взаимное поглощение черных дыр, расположенных на столь близком расстоянии. По расчетам, две черные дыры могут образовать одну еще большую. Третья же дыра может двигаться возле своей соседки. Вероятно, что вскоре и она будет поглощена. О массе новой дыры можно только догадываться: астрономы редко наблюдают объекты с такими внушительными параметрами.

Читайте так же:
Фабрика по сборке складных велосипедов

Пока что это только предположения. Дальнейшие наблюдения помогут узнать развитие космических событий. Наблюдения за столь редкой системой черных дыр не прекращаются.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Астрономы обнаружили три сливающихся черных дыры

Астрономы обнаружили три гигантские черные дыры в колоссальном столкновении трех галактик. Несколько обсерваторий, в том числе рентгеновская обсерватория Чандра и другие космические телескопы НАСА, сделали снимок необычной системы.

«В то время мы искали только пару черных дыр, благодаря нашей методике отбора мы наткнулись на эту удивительную систему», — сказал Райан Пфайфл из Университета Джорджа Мейсона в Фэрфаксе, штат Вирджиния, первый автор новой статьи в Астрофизический журнал, описывающий эти результаты.

Система известна как SDSS J084905.51 + 111447.2 (сокращенно SDSS J0849 + 1114) и расположена в миллиарде световых лет от Земли.

Чтобы раскрыть эту редкую систему из трех черных дыр, исследователям нужно было объединить данные с телескопов, как на земле, так и в космосе. Вначале телескоп Sloan Digital Sky Survey (SDSS), который сканирует большие полосы неба в оптическом свете из Нью-Мексико, получил изображение SDSS J0849 + 1114. С помощью гражданских ученых, участвующих в проекте под названием Galaxy Zoo, он был помечен как система сталкивающихся галактик.

Затем данные миссии НАСА от Широкоугольного инфракрасного обзорного исследователя (WISE) показали, что система интенсивно светилась в инфракрасном свете во время фазы слияния галактик – эффект, который обычно происходит при интенсивном поглощении материала черной дырой. Чтобы выяснить это, астрономы обратились к космическому телескопу Чандра и Большому бинокулярному телескопу (LBT) в Аризоне.

Изображение системы SDSS J084905.51 + 111447.2. Источник: X-ray: NASA/CXC/George Mason Univ./R. Pfeifle et al.; Optical: SDSS & NASA/STScI

Данные Чандры показали рентгеновские источники — явный признак того, что материал поглощается черными дырами — в ярких центрах каждой галактики при слиянии, именно там, где ученые ожидают, что будут проживать сверхмассивные черные дыры. Чандра и ядерный спектроскопический телескоп НАСА Array (Nuclear Spectroscopic Telescope Array, NuSTAR) также обнаружили доказательства наличия большого количества газа и пыли вокруг одной из черных дыр, типичной для системы сливающихся черных дыр.

Читайте так же:
Почему 19 век называют золотым веком? Причины, фото и видео

Между тем, данные оптического света от SDSS и LBT показали характерные спектральные характеристики материала, потребляемого тремя сверхмассивными черными дырами.

«Оптические спектры содержат огромное количество информации о галактике», — сказала соавтор Кристина Мансано-Кинг из Университета Калифорнии, Риверсайд. «Они обычно используются для выявления активно нарастающих сверхмассивных черных дыр и могут отражать влияние, которое они оказывают на галактики, которые они населяют».

Одна из причин, по которой трудно найти тройку сверхмассивных черных дыр, заключается в том, что они, вероятно, будут окутаны газом и пылью, блокируя большую часть их света. Инфракрасные изображения от WISE, инфракрасные спектры от LBT и рентгеновские изображения от Чандра обходят эту проблему, потому что инфракрасный и рентгеновский свет проникают сквозь газовые облака гораздо легче, чем оптический свет.

«Благодаря использованию этих основных обсерваторий мы определили новый способ идентификации тройных сверхмассивных черных дыр. Каждый телескоп дает нам различную подсказку о том, что происходит в этих системах», — сказал Пфайфл. «Мы надеемся расширить нашу работу, чтобы найти больше тройных черных дыр, используя ту же технику».

«Системы из двойных и тройных черных дыр чрезвычайно редки», — сказал соавтор Шобита Сатьяпал, также из Университета Джорджа Мейсона в Фэрфаксе. «Но такие системы на самом деле являются естественным следствием слияния галактик».

Слияние трех сверхмассивных черных дыры происходит не так же, как слияние всего пару черных дыр. Когда взаимодействуют три черные дыры, пара должна слиться в одну большую черную дыру гораздо быстрее, чем, если бы их было всего две. Это может быть решением теоретической загадки, называемой «конечной проблемой парсек», в которой две сверхмассивные черные дыры могут приблизиться друг к другу в течение нескольких световых лет, но для их конечного слияния потребуется дополнительное притяжение внутрь. Влияние третьей черной дыры, как в SDSS J0849 + 1114, может, наконец, объединить их.

Компьютерное моделирование показало, что 16% пар сверхмассивных черных дыр в сталкивающихся галактиках будут взаимодействовать с третьей сверхмассивной черной дырой, прежде чем они сольются. Такие слияния создадут рябь в пространстве-времени, называемую гравитационными волнами. Эти волны будут иметь более низкие частоты, чем может обнаружить лазерный гравитационно-волновой интерферометр (LIGO) и европейский детектор гравитационных волн (Дева). Однако их можно обнаружить с помощью радионаблюдений пульсаров, а также будущих космических обсерваторий, таких как Лазерная Интерферометрическая Космическая Антенна (LISA), которая обнаружит черные дыры массой до миллиона солнечных масс.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию