Астрономы, как известно, сделали первое в истории прямое изображение чёрной дыры в 2019 году благодаря материалу, светящемуся в ее присутствии.
Но многие #черные дыры на самом деле почти невозможно обнаружить. Теперь другая команда, использующая космический телескоп Хаббла, похоже, наконец, нашла то, чего никто раньше не видел: чёрную дыру, которая совершенно невидима. Исследование, опубликованное в Интернете и представленное для публикации в Астрофизическом журнале, еще не прошло рецензирование.
Черные дыры-это то, что остаётся после гибели больших звёзд и коллапса их ядер. Они невероятно плотные, с такой сильной #гравитацией, что ничто не может двигаться достаточно быстро, чтобы избежать их, включая свет. Астрономы стремятся изучать черные дыры, потому что они могут многое рассказать нам о том, как умирают звезды. Измеряя массы черных дыр, мы можем узнать о том, что происходило в последние моменты жизни звёзд, когда их ядра разрушались, а внешние слои удалялись.
Может показаться, что черные дыры по определению #невидимы – в конце концов, они заслужили свое название благодаря своей способности улавливать свет. Но мы все еще можем обнаружить их по тому, как они взаимодействуют с другими объектами, благодаря их сильной гравитации. Сотни маленьких черных дыр были обнаружены по тому, как они взаимодействуют с другими звёздами.
Существует два различных подхода к такому обнаружению. В “рентгеновских двойных звёздах”, в которых звезда и чёрная дыра вращаются вокруг общего центра, производя рентгеновские лучи, гравитационное поле чёрной дыры может вытягивать материал из своего спутника. Материал вращается вокруг чёрной дыры, нагреваясь при этом за счёт трения. Горячий материал ярко светится в рентгеновском свете, делая чёрную дыру видимой, прежде чем его засосёт в чёрную дыру и он исчезнет. Вы также можете обнаружить пары черных дыр, когда они сливаются вместе, закручиваясь спиралью внутрь и испуская краткую вспышку гравитационных волн, которые являются рябью в пространстве-времени.
Однако существует множество черных дыр – изгоев, которые дрейфуют в пространстве, ни с чем, не взаимодействуя, что затрудняет их обнаружение. Это проблема, потому что если мы не сможем обнаружить изолированные черные дыры, то мы не сможем узнать о том, как они образовались и о гибели звёзд, из которых они произошли.
Чтобы обнаружить такую невидимую чёрную дыру, команде учёных пришлось объединить два разных типа наблюдений в течение нескольких лет. Это впечатляющее достижение обещает новый способ поиска ранее неуловимого класса изолированных черных дыр.
#Общая теория относительности Эйнштейна предсказывала, что массивные объекты будут искривлять #свет, когда он проходит мимо них. Это означает, что любой свет, проходящий очень близко к невидимой чёрной дыре, но недостаточно близко, чтобы оказаться внутри нее, будет искривляться так же, как свет, проходящий через линзу. Это называется гравитационным линзированием, и его можно заметить, когда объект переднего плана выравнивается с фоновым объектом, искажая его свет.
Обратите внимание: Зачем Наполеон полез в Египет?.
Этот метод уже использовался для изучения всего, от скоплений галактик до планет вокруг других звёзд.Авторы этого нового исследования объединили два типа наблюдений гравитационного линзирования в своих поисках черных дыр. Все началось с того, что они заметили, как свет от далёкой звезды внезапно усилился, на короткое время, сделав его ярче, прежде чем вернуться к нормальному состоянию. Однако они не могли видеть ни одного объекта на переднем плане, который вызывал увеличение в процессе гравитационного линзирования. Это наводило на мысль, что объект может быть одинокой чёрной дырой, чего раньше никто не видел. Проблема заключалась в том, что это также могла быть просто слабая звезда.
Выяснение того, была ли это чёрная дыра или неяркая #звезда, потребовало большой работы, и именно здесь появился второй тип наблюдений гравитационного линзирования. Авторы неоднократно делали снимки с Хабблом в течение шести лет, измеряя, как далеко, по-видимому, двигалась звезда, когда ее свет отклонялся.
В конечном счёте, это позволило им рассчитать массу и расстояние до объекта, вызвавшего эффект линзирования. Они обнаружили, что она примерно в семь раз превышает массу нашего #Солнца, расположенного примерно в 5000 световых лет от нас, что звучит далеко, но на самом деле относительно близко. Звезда такого размера и так близко должна быть видна нам. Поскольку мы его не видим, они пришли к выводу, что это, должно быть, изолированная чёрная дыра.
Провести такое количество наблюдений с помощью такой обсерватории, как Хаббл, непросто. #Телескоп очень популярен, и для своего времени существует большая конкуренция. И, учитывая сложность подтверждения такого объекта, вы можете подумать, что перспективы найти их больше невелики. К счастью, мы находимся в начале #революции в #астрономии. Это происходит благодаря оборудованию нового поколения, в том числе продолжающемуся обследованию Gaia, а также предстоящей обсерватории Веры Рубин и Римскому космическому телескопу Нэнси Грейс, которые будут проводить повторные измерения больших участков неба с беспрецедентной детализацией.
Это будет иметь огромное значение для всех областей астрономии. Регулярные высокоточные измерения такой большой части неба позволят нам исследовать массовые явления, которые меняются в очень короткие сроки. Мы будем изучать такие разнообразные явления, как астероиды, взрывающиеся звезды, известные как #сверхновые, и планеты вокруг других звёзд по-новому.
Когда дело доходит до поиска невидимых черных дыр, это означает, что вместо того, чтобы праздновать обнаружение только одной, мы вскоре можем обнаружить так много, что это станет рутиной. Это позволит нам заполнить пробелы в нашем понимании гибели звёзд и создания черных дыр.
В конечном счёте, невидимым черным дырам галактики будет гораздо труднее спрятаться.
Дорогие гости сайта, а что думаете Вы, прочитав этот материал?
Было ли Вам интересно?
Если да - ставьте лайк. Комментируйте! Подписывайтесь!
Использован материал Astronomers think they’ve just spotted an ‘invisible’ black hole for the first time
Больше интересных статей здесь: История.
Источник статьи: Букашки ползающие по Земле, убивающие друг друга и, вдруг, космос, звёзды, черные дыры… Зачем??? Что это нам даёт?.