Международная команда астрономов опубликовала первое изображение тени Стрельца A* — сверхмассивной черной дыры, находящейся в центре Млечного Пути. Съемку проводили восемь разных телескопов в течение 10 ночей в апреле 2017 года. Последующие пять лет понадобилось ученым для того, чтобы обработать миллиарды гигабайт собранных данных и отделить саму тень дыры от разнообразного шума. Получившееся изо
Подробности
бражение (фотографией его назвать нельзя, так как оно сделано не в видимом, а в миллиметровом диапазоне спектра) сильно напоминает снимок другой черной дыры — М87. Опубликованное в 2019 году изображение M87 стало первым прямым наблюдением тени черной дыры в астрономии, однако нынешние съемки оказались существенно более сложными. Прежде всего, из-за того, что наша «домашняя» сверхмассивная черная дыра не только примерно в тысячу раз легче, но и поглощает гораздо меньше окружающего вещества, и поэтому гораздо более тусклая (сама черная дыра свет не выпускает, но падающее на нее разогретое вещество может очень ярко светиться; чем его больше, тем ярче изображение). Задача обработки данных осложнялась еще и тем, что сам объект находится в центре галактики, а съемка велась вдоль ее плоскости, с Земли. Сверхмассивные черные дыры находятся в центре многих (возможно, всех) галактик, однако, как ни странно, они оказывают лишь незначительное гравитационное воздействие на галактические звезды — основная «скрепляющая галактику» масса обеспечивается темной материей. Подробнее о сверхмассивных черных дырах «Медуза» писала здесь и здесь. EHT Collaboration
Установленный на борту обсерватории «Спектр-РГ» рентгеновский телескоп eROSITA зарегистрировал раннюю стадию разрыва приливными силами звезды в центре далекой галактики. Событие было вызвано ее сближением со сверхмассивной черной дырой. 6 июня 2021 года «Спектр-РГ» обнаружил новый рентгеновский источник с очень «мягким» спектром. Он получил обозначение SRGe J131014.2+444315. Характеристики источн
Подробности
ика и его расположение сразу навели ученых на мысль, что событие связано с приливным нарушением звезды. Вскоре к наблюдениям подключился 10-метровый оптический телескоп обсерватории Кека на Гавайях. Его данные подтвердили первоначальную гипотезу, а также позволили установить расстояние до источника. Оно составляет 2.5 млрд световых лет.
Участники проекта Event Horizon Telescope (EHT), а также эксперты Еврокомиссии и Европейского совета по научным исследованиям проведут пресс-конференцию, на которой объявят о чрезвычайно важном научном открытии. О каком именно наблюдении пойдет речь — доподлинно не известно, однако вариантов не так много. Главная цель масштабного проекта EHT — исследование окрестностей сверхмассивной черно
Подробности
й дыры Стрелец А*, распложенной в центре Галактики. Эксперты считают, что речь, возможно, пойдет о первом в истории изображении так называемого горизонта событий. В более простом понимании это «граница» в черной дыре, покинуть которую не способно даже световое излучение.
Что произойдет с вами, если вы попадете внутрь черной дыры? Может быть, вы думаете, что вас раздавит - или, наоборот, разорвет на клочки? Но в действительности все гораздо страннее. В тот момент, когда вы попадете в черную дыру, реальность разделится надвое. В одной реальности вас мгновенно испепелит, в другой же - вы нырнете вглубь черной дыры живым и невредимым. Внутри черной дыры не дейст
Подробности
вуют привычные нам законы физики. Согласно Альберту Эйнштейну, гравитация искривляет пространство. Таким образом, при наличии объекта достаточной плотности пространственно-временной континуум вокруг него может деформироваться настолько, что в самой реальности образуется прореха. Массивная звезда, израсходовавшая все топливо, может превратиться именно в тот тип сверхплотной материи, который необходим для возникновения подобного искривленного участка Вселенной. Звезда, схлопывающаяся под собственной тяжестью, увлекает за собой пространственно-временной континуум вокруг нее. Гравитационное поле становится настолько сильным, что даже свет больше не может из него вырваться. В результате область, в которой ранее находилась звезда, становится абсолютно черной - это и есть черная дыра. По ссылке еще больше букв
К концу 2013 года научный мир затаил дыхание в ожидании галактического фейерверка. Дело тогда было в том, что к источнику мощного радиоизлучения Стрелец А* в самом сердце Млечного пути, который, вероятно, является сверхмассивной черной дырой, вплотную подошло огромное водородное облако G2. Событие вызвало такой интерес потому, что никогда еще астрономам не приходилось наблюдать поглощение черн
Подробности
ой дырой столь крупного объекта. Наблюдение за этим процессом могло бы очень многое нам рассказать о черных дырах и их взаимодействии с обычной материей. Несмотря на ожидание зрелищной катастрофы, в которой черная дыра разорвала бы облако на части, поглотив существенную его часть, астрономы увидели куда менее впечатляющую, однако любопытную картину. Объект G2 прошел рядом с радиоисточником, остался почти целым и практически не изменил свою траекторию. Ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, вероятно, нашли исчерпывающее объяснение. Согласно их расчетам, сделанным на основе данных гавайского телескопа «Кек», G2 является двойной звездой, которая под воздействием гравитации черной дыры соединилась в одну – огромную и массивную.
Стивен Хокинг выложил на arXiv.org препринт своей статьи, в которой предложил объяснение парадокса файервола (firewall), или «стены огня». Из объяснения следует, что черных дыр в классическом понимании этого слова не существует.

По мнению Хокинга, из-за вызванных квантовыми эффектами возмущений определить точную границу черной дыры невозможно в принципе. В рассуждениях, которые занимают
Подробности
всего две страницы печатного текста, он предлагает заменить горизонт событий так называемым «видимым горизонтом событий». Этот горизонт способен задерживать материю и энергию только на время, а не навсегда.

«Отсутствие горизонта событий означает, что не существует и черных дыр. По-крайней мере в смысле регионов пространства, которые свет не в состоянии покинуть», - делает вывод Хокинг.

Физик Дон Пейдж, слова которого приводит Nature News, считает, что в схеме Хокинга со временем видимый горизонт черной дыры может вообще исчезнуть. В результате, все, что в такой дыре было, будет выброшено наружу.

В работе Хокинг также пишет, что излучение дыры будет носить хаотический (в математическом смысле) характер. Это означает, что, несмотря на принципиальное сохранение информации, извлечь ее из излучения не представляется возможным. В работе физик сравнивает задачу извлечения информации с задачей предсказания погоды. Хаотичность в данном случае означает такую зависимость задачи от начальных условий, что малейшая неточность в определении этих условий приводит к принципиально различным решениям задачи. Физик признается, что строгую математическую реализацию его идей еще предстоит найти.

Согласно представлениям теории относительности, если материя достигает некоторой критической плотности, под воздействием собственной гравитации она коллапсирует в черную дыру. Это регион пространства, в котором гравитационные силы настолько велики, что даже свет не может его покинуть. Дыра от остальной Вселенной отделена горизонтом событий - условным барьером, проницаемым только в одну сторону. В случае, если речь идет о сверхмассивной черной дыре достаточно большого радиуса, приливные силы на горизонте событий слабы, и гипотетический наблюдатель может даже не заметить пересечения этой границы.

В классической теории относительности черная дыра не могла ничего излучать (астрономы находят дыры, например, по излучению падающей на них материи). В середине XX века Стивен Хокинг обнаружил, что квантовые эффекты вблизи горизонта событий приводят к тому, что дыра на самом деле излучает. Однако, спектр этого излучения оказался аналогичным спектру излучения абсолютно черного тела. С точки зрения квантовой механики, это означает, что черная дыра теряет информацию о том, что она поглотила. Этот эффект противоречит постулату о сохранении информации (в некотором смысле, далеко идущее обобщение закона сохранения энергии) и получил название информационного парадокса черных дыр.

Развивая идеи Хокинга и пытаясь разрешить парадокс, физик Джо Полчински с коллегами в 2012 году описали эффект так называемой «стены огня». Суть его состоит в том, что, из-за так называемой AdS/CFT-двойственности (о ней в интервью «Ленте.ру» подробно рассказывал Брайан Грин) вместо горизонта событий образуется так называемая «стена огня» - регион с частицами колоссальных энергий. Этот результат, в свою очередь, оказывается в противоречии с теорией относительности, согласно которой горизонт событий ничем не отличается от остальных регионов пространства с точки зрения физических законов.
Очевидно, что он умрет. Но каким образом? Этот вопрос привел к «кризису основ физики, для выхода из которого, возможно, потребуется революция», по выражению одного из ученых. В марте 2012 года Джозеф Полчинский (Joseph Polchinski) задумался о смерти - по крайней мере, в математической форме. Согласно условиям мысленного эксперимента, умереть предстояло воображаемому астронавту, которого Полчински
Подробности
й «отправил» в последнее путешествие за горизонт событий черной дыры. Согласно бытовавшим до того времени представлениям, герой-мученик поначалу не должен был ощущать ничего особенного, даже миновав рубеж, из-за которого не может вырваться наружу даже свет. Но в конечном итоге (через несколько часов, дней или даже недель - если черная дыра будет достаточно крупной) сила гравитационного притяжения, действующая на его ноги, станет значительно выше той, которая действует на голову (конечно, если жертва мысленного эксперимента будет падать в черную дыру ногами вперед). По мере неотвратимого приближения к центру черной дыры эта разница будет неуклонно расти, и астронавт будет разорван на части прежде, чем его останки упадут на чрезвычайно плотное ядро. Но Полчинский и пара его учеников рассказали совсем другую историю. По их расчетам, квантовые эффекты превращают горизонт событий в бурлящий водоворот частиц, пересечь который не дано никому: бедолага-астронавт просто врезался бы в огненный барьер и был бы испепелен в мгновение ока. Это заключение, опубликованное в июле 2012 года, не на шутку взбудоражило астрофизическое сообщество. Существование такой «стены огня» опровергает один из основополагающих физических принципов, сформулированный около века назад Альбертом Эйнштейном, на который опирается общая теория относительности (ОТО) и теория гравитации. Принцип эквивалентности предполагает, что наблюдатель, падающий в гравитационном поле (даже в столь мощном, как у черной дыры) будет ощущать то же самое, что и наблюдатель, зависший в невесомости. Прекрасно осознавая, на что они посягают, Полчинский и его коллеги попытались найти варианты, при которых «огненная стена» не образуется - и преуспели. Но какой ценой! Теперь «подвинуться» пришлось бы квантовой механике, описывающей взаимодействие субатомных частиц.