Черная дыра промежуточной массы падает в сверхмассивную черную дыру Галактики
Астрономы обнаружили скрытую от наблюдений черную дыру по влиянию, оказываемому ею на облако межзвездного газа. Исследователи отмечают, что число таких «спокойных» черных дыр в нашей Галактике может достигать свыше 100 миллионов. Эти результаты дают новый метод поисков других скрытых от наблюдений черных дыр и помогают нам глубже понять процессы роста и эволюции таких объектов.
Черные дыры представляют собой объекты с настолько мощной гравитацией, что ничто – и даже свет – не может покинуть их пределов. Поскольку черные дыры не излучают свет, астрономы могут сделать вывод о наличии черной дыры только по ее гравитационному влиянию на другие объекты. Массы черных дыр составляют от примерно 5 масс Солнца до нескольких миллионов масс нашего светила. Астрономы считают, что небольшие черные дыры сливаются и постепенно вырастают в более крупные черные дыры, однако никто никогда не видел черную дыру промежуточной массы – объекта, масса которого составляла бы сотни или тысячи масс Солнца.
В новом исследовании команда, возглавляемая Сюнья Такекавой (Shunya Takekawa) из Национальной астрономической обсерватории Японии, обратила свое внимание на объект под названием HCN-0.009-0.044, газовое облако, движущееся необычным образом близ центра Галактики, на расстоянии около 25000 световых лет от Земли в направлении созвездия Стрельца. Исследователи использовали радиообсерваторию ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) для проведения наблюдений этого объекта в высоком разрешении и обнаружили, что облако вращается вокруг невидимого массивного объекта.
Подробный кинематический анализ материала облака показал наличие скрытой массы порядка 30000 солнечных масс, сконцентрированной в области размером меньше Солнечной системы. На основе этих данных ученые пришли к выводу, что имеют дело с черной дырой промежуточной массы.
Согласно авторам работы, эта черная дыра промежуточной массы находится на расстоянии всего лишь в 20 световых лет от центральной сверхмассивной черной дыры Млечного пути и в будущем упадет на эту гигантскую черную дыру, подобно тому, как на нее падает газ из окружающего пространства.
Фото: российский космонавт показал кратер в форме розы
В честь Международного женского дня российский космонавт Сергей Рязанский поделился фотографией кратера, который выглядит как праздничный цветок.На фото изображен кратер Аркену, который разместился в Ливийской части пустыни Сахара. Сергей Рязанский отметил в своем «.........е», что он по цвету напоминает мимозу, а по форме — розу.С помощью этой фотографии Рязанский поздравил всех женщин с 8 марта:Вы наша поддержка и опора, ради вас мы летаем в космос, покоряем горы, совершаем открытия и героические поступки!
Миссия Cluster помогает изучать естественный «ускоритель частиц» нашей планеты
Используя уникальные данные, собранные in situ при помощи миссии Cluster Европейского космического агентства, ученые пролили свет на непрерывно меняющийся «щит» Земли против космического излучения – ударную волну в магнитосфере – изучив детали механизма трансформации и распределения энергии этим космическим «ускорителем частиц» в пространстве.
В этом новом исследовании были использованы наблюдения, проведенные при помощи двух из четырех аппаратов миссии Cluster, которые движутся сквозь фронт ударной волны в тесном построении, находясь на расстоянии всего лишь 7 километров друг от друга.
Когда поток, движущийся со сверхзвуковой скоростью, встречает препятствие, формируется ударная волна. Ударная волна является прекрасным ускорителем частиц, поэтому в космосе ударные волны часто отвечают за формирование потоков самых высокоэнергетических частиц.
Ударная волна в магнитосфере Земли возникает под влиянием сверхзвуковых потоков солнечного ветра и является своеобразным барьером против этого губительного излучения. В новом исследовании группа ученых во главе с Эндрю Диммоком из Шведского института физики космоса в Уппсале проанализировала механизмы превращения одного вида энергии в другой в зоне ударной волны в магнитосфере Земли. Такой переход осуществляется за счет испускания волн в плазме, однако эти волны могут быть погашены, так же как это происходит при приближении морских волн к берегу.
Проанализировав данные, собранные при помощи двух аппаратов миссии Cluster, Диммок и его команда выяснили, что небольшие по масштабу структуры магнитных полей встречаются повсеместно на большом протяжении области ударной волны – и это указывает на то, что они играют ключевую роль в гашении волн в плазме и, таким образом, в превращениях энергии в этой части магнитосферы
Физики, возможно, нашли способ извлечь информацию из черной дыры
Черные дыры представляют собой «гравитационных монстров», внутри которых происходит сжатие газа и пыли до состояния крохотной точки. Согласно современной физике, информация о частицах навсегда пропадает после их попадания в черную дыру. Однако в соответствии с результатами нового эксперимента квантовая механика может быть использована для того, чтобы «заглянуть» в черную дыру.
«В квантовой физике информация не может быть потеряна навсегда, - сказал Кевин Лэндсмен (Kevin Landsman), студент магистратуры Объединенного квантового института Мэрилендского университета, США. – Вместо этого информация может быть скрыта или «размазана» среди неразрывно связанных друг с другом субатомных частиц».
Лэндсмен и его соавторы показали, что они могут измерить, когда и насколько быстро информация «размазывается» внутри упрощенной модели черной дыры – что позволило «взглянуть» на те сущности, которые прежде были недоступны для понимания.
В 1970-е гг. знаменитый британский физик-теоретик Стивен Хокинг показал, что черные дыры могут со временем уменьшаться в размерах. Согласно законам квантовой механики, перед горизонтом событий черной дыры – или точкой невозврата – непрерывно рождаются пары субатомных частиц. Одна частица из этой пары падает в черную дыру, в то время как другая частица улетает в сторону от черной дыры и уносит с собой небольшую часть энергии. Таким образом, с течением времени происходит уменьшение массы-энергии черной дыры – ее «испарение» - за счет излучения, называемого хокинговским излучением.
В своем новом эксперименте Лэндсмен и его команда показывают, каким образом можно использовать одну из частиц хокинговской пары для получения информации о частицах, находящихся внутри черной дыры. Поскольку эта пара частиц находится в состоянии квантовой запутанности, состояние одной из частиц пары тесно связано с состоянием второй частицы, и измерение свойств одной из частиц может раскрыть важные свойства другой.
В своей работе Лэндсмен и его коллеги использовали для расчетов состояния частиц, находящихся внутри черной дыры - а точнее, ее упрощенной модели - квантовый компьютер. Квантовый компьютер производит расчеты при помощи запутанных квантовых битов, или кубитов – основной единицы информации в квантовых расчетах. Затем исследователи построили простую модель черной дыры, используя три ядра атома иттербия, которые находились в состоянии квантовой запутанности друг с другом.
Как в НАСА допустили самую страшную катастрофу в истории космонавтики
28 января 1986 года шаттл «Челленджер» взорвался через 73 секунды после старта. Все семь находящихся на борту членов экипажа трагически погибли. Гибель космического корабля стала шоком для ученых, политиков и общественности и вскрыла фатальные просчеты, допущенные специалистами и чиновниками в НАСА. читать дальше
В 1985 году президент США Рональд Рейган анонсировал проект «Учитель в космосе». Впервые на борту космического корабля должен был оказаться обычный гражданин, не имеющий профессиональной подготовки, но достаточно одаренный, чтобы провести уроки для школьников и студентов в прямом эфире с орбиты. В конкурсе участвовали 11 тысяч человек, среди них была Криста Маколифф, которая успела подать заявку в самый последний день. Она преподавала историю США, юриспруденцию и экономику в школах штата Нью-Гемпшир, но с детства мечтала о космосе, и для нее это был уникальный шанс, который нельзя было упускать. Стив, муж Кристы, поддержал решение супруги, сказав ей, что этот проект был словно создан специально для нее.
Криста прошла первый отбор, став одной из 114 полуфиналистов. Затем выдержала собеседование, оказавшись в десятке финалистов, которым следовало на неделю отправиться в космический центр имени Линдона Джонсона в Хьюстоне (штат Техас). Здесь конкурсантов ждали медицинские осмотры, инструктажи по космическим полетам и интервью с высокопоставленными лицами в НАСА. Через 12 дней, 19 июля 1985 года, вице-президент США Джордж Буш-старший на торжественной церемонии объявил имя победительницы.
Криста Маколифф узнала, что она станет членом экипажа STS-51L — десятой миссии шаттла «Челленджер». Ее дублером была назначена Барбара Морган из штата Айдахо.
Запуск «Челленджера» состоялся 28 января 1986 года со стартовой площадки Космического центра имени Кеннеди в штате Флорида. Полет несколько раз откладывали из-за плохих полетных условий. Когда космическому кораблю, наконец, был дан зеленый свет, зрители, собравшиеся у телевизоров и на трибунах, воодушевленно начали отсчитывать последние секунды перед взлетом.
Дикторы, комментирующие происходящее на взлетной площадке, пророчили, что Криста Маколифф, обычная учительница из Нью-Гемпшира, вот-вот войдет в историю. Когда космический корабль оторвался от земли, все очевидцы, включая родственников членов экипажа, плакали от счастья, радовались и аплодировали.
На 68-й секунде полета диспетчер НАСА разрешил экипажу начать ускорение. Через пять секунд связь прервалась, а «Челленджер» поглотил гигантский огненный шар. Обломки и твердотопливные ускорители продолжили собственный путь, оставляя дымовые следы.
Никто не мог поверить, что с шаттлом произошла катастрофа; люди какое-то время думали, что он продолжал взлет, просто от него что-то отлетело. Операторы в Центре управления полетами в Хьюстоне первыми поняли, что произошла трагедия. На места падения обломков поспешила служба безопасности, чтобы выяснить судьбу астронавтов. Все в ужасе ждали официального заявления.
Позднее выяснится, причиной неисправности стал конструкторский просчет. Из докладов комиссии, расследовавшей катастрофу, станет известно, что уязвимой деталью были уплотнительные кольца, которыми герметизируются стыки сегментов боковых твердотопливных ускорителей. В ходе запуска шаттла произошло разрушение такого кольца, находящегося вблизи соединения с внешним топливным баком. Внешний топливный бак содержит жидкий водород и жидкий кислород, и когда он разрушился, оба вещества смешались, что и вызвало взрыв. Джон Зарелла, корреспондент CNN, вспоминает: «Все произошло так внезапно».
Впрочем, проблема возникла еще на земле. Когда заработали твердотопливные ускорители, произошла разгерметизация соединения сегментов, открыв путь горячим газам наружу. Из-за низкой температуры воздуха уплотнительное кольцо, потерявшее эластичность, не смогло обеспечить изоляцию, как это бывало при прошлых запусках. Утечка серьезно повредила место крепления ускорителя с топливным баком. У «Челленджера» был еще шанс пережить запуск — продукты сгорания топлива запечатали повреждение. Однако во время взлета сильный порыв ветра выбил спасительную пробку.
Струя газов начала бить во внешний топливный бак, и из него стал вытекать водород. Ни экипаж, ни ЦУП не заметили, что в работе двигателей произошли серьезные изменения. После начала ускорения правый ускоритель оторвался от нижнего крепления, а кормовая емкость с кислородом внутри топливного бака сошла с креплений и ударила по емкости с водородом. В конце концов, ускоритель провернулся по верхнему креплению и пробил бак, в результате чего кислород с водородом воспламенились. С земли это выглядело как большой взрыв.
Сам «Челленджер» разрушился не от огненного шара, а от чудовищных перегрузок в 20 g, возникших вслед за этим, что в четыре раза превышало максимально допустимый уровень. Шаттл был буквально разорван, а твердотопливные ускорители, которые были намного прочнее орбитального аппарата, продолжили свой хаотичный путь. Их уничтожили на расстоянии по приказу офицера безопасности.
Через 12−13 минут после взрыва очевидцы заметили спускающийся парашют. Люди надеялись, что это была капсула со спасенными членами экипажа. Позднее оказалось, что на парашюте спускался один из твердотопливных ускорителей.
Кабина с экипажем, изготовленная из усиленного алюминиевого сплава, уцелела после взрыва и перегрузки. Она двигалась по баллистической траектории и вышла из облака газов на 76 секунде после старта. Через двадцать пять секунд кабина достигла максимальной высоты в 20 километров и начала падать. По мнению специалистов, на данный момент времени по крайней мере несколько астронавтов оставалось в живых. На это указывали найденные на месте крушения три активированных персональных прибора подачи воздуха (PEAP). Они принадлежали второму пилоту Майклу Смиту, а также научным специалистам Джудит Резник и Эллисону Онидзука.
Неизвестно, как долго члены экипажа оставались в сознании. Если кабина была разгерметизирована, счет шел на несколько секунд из-за того, что PEAP не могли подавать воздух под давлением. В ином случае астронавты могли оставаться в сознании вплоть до самого момента удара о воду. Скорость кабины в этот момент достигала 333 километров в час, а перегрузка при столкновении превысила 200 g. Это значение намного превышает силу удара при лобовом столкновении автомобилей, поездов или падении самолета. Все, кто находился в кабине, погибли мгновенно.
Как показали результаты расследования катастрофы, в НАСА знали о возможной неисправности уплотнительных колец еще на этапе проектирования. Однако информация о дефекте в нарушении всех правил не вышла за пределы организации. В НАСА считали, что это был допустимый риск отказа оборудования, и не стали заниматься исправлением просчета. Даже когда стало ясно, что устранение неисправности является важной задачей, шаттлы продолжали полеты с фатальным браком. Критике со стороны членов комиссии, расследовавшей крушение «Челленджер», подверглась корпоративная этика и политика принятия решений в космическом агентстве.
Выводы не остались без внимания. Была пересмотрена конструкция соединений между сегментами ускорителей, а также схема крепления к топливному баку. Вывод военных и коммерческих спутников на орбиту больше не проводился с помощью пилотируемых кораблей, а последующий запуск шаттла был произведен после 32-месячного перерыва. Место погибшего челнока занял Endeavour. Однако, несмотря на усилия НАСА загладить свою вину, агентство не смогло предотвратить катастрофу с шаттлом Columbia. По мнению специалистов, это связано с тем, что основные проблемы так и не были решены.
Первая учительница-астронавт Криста Маколифф была похоронена на кладбище Blossom Hill ее родного города Конкорд. Ее посмертно наградили Космической медалью почета конгресса США. В ее честь назвали астероид, кратеры на Луне и Венере, несколько десятков школ во всем мире.
Ее дублер Барбара Морган была зачислена в кандидаты в астронавты в январе 1998 года и полетела на МКС в составе миссии STS-118 на борту Endeavour в августе 2007 года. Во время экспедиции она провела сеансы связи с учениками. После полета Морган ушла работать преподавателем в университет в штате Айдахо, где сейчас живет вместе с мужем и двумя сыновьями.
Радиообсерватория ALMA слышит «плач младенца» со стороны новорожденной звезды
Астрономы проникли в подробности загадочного происхождения двух различных газовых потоков, наблюдаемых со стороны новорожденной звезды. Используя радиообсерваторию ALMA, исследователи обнаружили, что поток, движущийся с меньшей скоростью, и высокоскоростной джет, идущие со стороны звезды, не являются соосными в пространстве, и что быстрый джет сформировался позднее медленного потока. Это позволило команде утверждать, что эти два потока были испущены из разных областей протозвездного диска. читать дальше
Новорожденные звезды растут за счет аккреции окружающего их материала, представляющего собой газ и пыль, однако не весь материал в конечном счете оказывается внутри звезды. Часть материала выбрасывается с поверхности будущего светила, формируя потоки материала или джеты, напоминающие в этот период эволюции звезды «плач младенца».
В новой работе Юко Мацусита (Yuko Matsushita), студент магистратуры Университета Кюсю, Япония, и ее команда использовали обсерваторию ALMA для наблюдений структуры потоков, идущих со стороны звезды MMS5/OMC-3 и обнаружили два различных потока, движущихся с разной скоростью. Анализ данных показал, что быстрый джет был испущен примерно 500 лет назад, в то время как медленный поток сформировался еще 1300 лет назад.
Относительно происхождения потоков материала, испускаемых новорожденной звездой, существуют две основные альтернативные точки зрения. Согласно первой гипотезе, различные по характеру потоки испускаются из разных зон околозвездного диска, а вторая версия предполагает, что сначала звезда испускает быстрый джет, который врезается затем в окружающее звезду облако из газа и пыли, в результате чего формируется вторичный поток материала, движущийся с более низкой скоростью. Результаты, полученные в этом исследовании, свидетельствуют в пользу первой гипотезы, согласно которой потоки материала, извергаемого новорожденной звездой, исходят из различных областей ее околозвездного диска, считают Мацусита и ее коллеги.
При сближении двух звезд растет потенциальная обитаемость планет в их системах
Планетные системы могут формироваться в довольно жестких условиях: молодые планеты часто рождаются внутри звездных скоплений, где часто имеют место мощные столкновения. Разумеется, эти условия не увеличивают шансы планеты оказаться обитаемой, однако в новом исследовании астрономы нашли один положительный момент в этом непростом периоде жизненного цикла планеты. Модель, построенная студентом Университета Шеффилд, Великобритания, Бентани Вуттон (Bethany Wootton) и доктором Ричардом Паркером (Richard Parker), показывает, что границы обитаемой зоны – области вокруг звезды, температуры в которой позволяют воде существовать в жидкой форме – изменяются вокруг звездных пар, так называемых двойных звездных систем.
Эти два ученых открыли, что при прохождении третьей звезды рядом с парой может произойти сближение двух звезд пары, сопровождающееся расширением границ обитаемой зоны.
Примерно треть от числа всех звездных систем в нашей Галактике, предположительно, состоит из двух или более звезд, и эта доля оказывается еще больше среди молодых звезд. Если эти звезды находятся на сравнительно большом расстоянии друг от друга, то размер обитаемой зоны вокруг каждой из звезд определяется индивидуальным излучением каждой звезды. Если звезды сближаются, размер обитаемой зоны возрастает, поскольку излучение двух звезд складывается, и итоговая температура, необходимая для поддержания воды на поверхности планеты в жидкой форме, повышается, пояснили авторы открытия. Эти выводы базируются на результатах расчетов, согласно которым для типичной «звездной колыбели», состоящей из 350 звезд, примерно 20 звездных пар будут сжаты с увеличением размеров обитаемых зон, добавили они.
Ученые из НАСА (американского Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства) и ЕКА (Европейского космического агентства) узнали массу Млечного Пути.
Астрономы проанализировали данные космических телескопов Hubble и Gaia, и, применив различные математические методы, определили, что совокупная масса небесных тел галактики Млечный Путь, где расположена Солнечная система, примерно равен весу 1,5 триллиона звезд, равных по размеру Солнцу. Протяженность галактики составляет около 256 тысяч световых лет.
34 звездных скопления были исследованы с помощью телескопа Gaia, 12 — с помощью Hubble.
«Нам повезло получить такую великолепную комбинацию данных», — прокомментировал Роланд ван дер Марел с помощью космического телескопа . Американский ученый подчеркнул, что произвести такой большой объем исследований удалось только благодаря использованию данных двух космических телескопов.
«Чем массивнее галактика, тем быстрее движутся ее скопления под действием силы тяжести. — С помощью более ранних измерений удалось выяснить скорость, с которой звездное скопление приближается или удаляется от Земли. Теперь удалось рассчитать их общую скорость и, как следствие, массу галактики».
Ранее в марте стало известно, что ученые Лейденского университета (Нидерланды) предположили, что в галактике Млечный Путь находятся миллиарды планет-странников — шарообразных небесных тел с большой массой, гравитационно не привязанных к какой-либо звезде. Они свободно перемещаются в космическом пространстве и могут столкнуться с другими планетами, например, с Землей.
Телескоп «Хаббл» показал слияние двух галактик
NASA опубликовала фотографию двух галактик в созвездии Геркулес, которые постепенно объединяются в одну галактику.Этот объект в космосе получил кодовое название NGC 6052 — это две взаимодействующие галактики. Они находятся на таком близком расстоянии, что гравитация каждой галактики начинает влиять на другую. Из-за этого меняются границы, расположение звезд и другие части галактик. читать дальше
Процесс слияния идет медленно — звезды этих галактик уже изменили траектории. В конечном итоге галактики объединятся в одну, но на это уйдет тысячи лет. Наша галактика Млечный Путь тоже потенциально может столкнуться с галактикой Андромеда, но на это уйдет не меньше 4 миллиардов лет.
Эта фотография получена с помощью камеры Wide Field and Planetary Camera 2, которая установлена на телескопе «Хаббл». Посмотрите на другие фотографии с космического телескопа:
Тонны сжатого кислорода могут скрываться в расплавленном железном ядре Земли
Обширные океаны магмы, находящиеся глубоко под поверхностью Земли, могут накачивать кислород в жидкое ядро планеты. И этот кислород оказывает влияние на характер землетрясений и вулканов, наблюдаемых на поверхности нашей планеты.
Состав ядра нашей планеты оказывает влияние на процессы, протекающие на ее поверхности. Поэтому данные о характере землетрясений, получаемые сейсмологами на Земле, позволяют делать выводы о разнице плотностей между внешним ядром из жидкого железа и значительно более плотным внутренним ядром из твердого железа.
«Если бы ядро состояло только из чистого железа, то разница между плотностями твердого внутреннего ядра и жидкого внешнего ядра составляла бы примерно 1,5 процента, – рассказал главный автор нового исследования физик Дарио Алфе (Dario Alfe) из Университетского колледжа Лондона, Великобритания, представляя свою работу на мартовском собрании Американского физического общества. – Однако сейсмология говорит нам о разнице в 5 процентов».
Это означает, что во внешнем ядре имеется примесь элемента, более легкого, чем железо, пояснил Алфе. Методом исключения он и его коллеги пришли к выводу, что этим элементом является кислород, которым весьма богаты силикатные расплавы окружающих ядро пород мантии Земли. Обогащенный кислородом слой жидкого железа, разумеется, будет отличаться по структуре от расплавленной ржавчины, замечает Алфе, поскольку в ядре Земли поддерживаются особые условия – гигантские температуры и давления – однако он будет находиться у поверхности жидкого внешнего ядра, поскольку имеет меньшую плотность, по сравнению с чистым железом – иными словами, будет плавать на поверхности океана из чистого железа.
–>
Ваша реклама может быть здесь... пишите на телегу @VOPROS24
Часовой пояс GMT +3, время: 01:21.
Весь материал, представленный на сайте взят из доступных источников или прислан посетителями сайта. Любая информация представленная здесь, может использоваться только в ознакомительных целях. Входя на сайт вы автоматически соглашаетесь с данными условиями. Ни администрация сайта, ни хостинг-провайдер, ни любые другие лица не могут нести отвественности за использование материалов. Сайт не предоставляет электронные версии произведений и ПО. Все права на публикуемые аудио, видео, графические и текстовые материалы принадлежат их владельцам. Если Вы являетесь автором материала или обладателем авторских прав на него и против его использования на сайте, пожалуйста свяжитесь с нами.