Масса черной дыры

17.05.2016

В центре многих галактик существуют сверхмассивные черные дыры, масса некоторых из них оценивается в миллиарды масс Солнца. Изучая эволюцию галактик, астрофизики обращают особое внимание на отношение массы галактики к массе черной дыры.

Чтобы определить массу сверхмассивной черной дыры, надо измерить силу ее гравитационного влияния на окружающие звезды и облака газа и пыли. Для этого исследуют их движение в непосредственной близости от черной дыры, поскольку на значительном удалении от нее большой вклад в гравитацию вносят другие звезды и темная материя. Ведь, несмотря на свою гигантскую массу, в масштабах галактики черная дыра всего лишь песчинка в центре, ее доля в общей массе галактики не превышает одного процента.

В нашей Галактике мощные наземные телескопы, использующие адаптивную оптику, позволяют получать изображения отдельных звезд вблизи ее центра и точно отслеживать их траектории с течением времени. Другие галактики расположены слишком далеко, чтобы различить движение отдельных звезд. Поэтому точное измерение масс черных дыр представляет собой сложную задачу даже для самых мощных телескопов на Земле или в космосе.

Используя радиотелескоп ALMA, расположенный в чилийской пустыне Атакама на высоте нескольких километров, астрономы смогли с большой точностью изучить движение диска холодного межзвездного газа, охватывающего сверхмассивную черную дыру в центре галактики NGC 1332. ALMA представляет собой 66 отдельных радиотелескопов, объединенных в единый радиоинтерферометр. На сегодняшний день это самый большой наземный радиотелескоп. Он позволил различить детали структуры диска порядка 16 световых лет и измерить вращение диска в пределах "сферы влияния" черной дыры - области радиусом примерно 80 световых лет, где ее гравитация преобладает.

Скорость движения газа измеряли по эффекту Доплера в спектре излучения окиси углерода (СО). Исследуемый газовый диск виден сбоку, поэтому одна его половина удаляется от нас и длина волны излучения из-за этого увеличивается - "краснеет", другая наоборот приближается, и длина волны излучения уменьшается "синеет". По степени изменения частоты можно рассчитать скорость движения. Подобным способом определяется скорость автомобиля с помощью радара. Измеренные скорости в некоторых областях диска превышали 500 километров в секунду.

Сравнивая полученные данные с результатами моделирования, астрономы подсчитали, что черная дыра в центре NGC 1332 имеет массу в 660 миллионов раз больше, чем наше Солнце (плюс или минус десять процентов). Это примерно в 150 раз больше массы черной дыры в центре Млечного Пути. На сегодняшний день это одно из наиболее точных измерений массы черной дыры.

Предшествующие исследования NGC 1332 наземными и космическими телескопами дали очень разные оценки для массы черной дыры, от 500 миллионов до 1,5 миллиарда масс Солнца.

<< Назад: Наркотическая зависимость от сахара 18.05.2016

>> Вперед: Новый способ управления умными часами 17.05.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Управление снами для решения важных задач 01.03.2026

Сны на протяжении веков привлекали внимание философов, психологов и ученых, вызывая вопросы о том, насколько они отражают нашу реальность и могут ли влиять на мышление. Новое исследование нейробиологов из Northwestern University показывает, что содержание человеческих сновидений можно частично направлять, а фаза быстрого сна (REM) играет ключевую роль в творческом мышлении и поиске нестандартных решений. В эксперименте ученые использовали метод целенаправленной реактивации памяти (TMR). Пока участники спали, им подавали звуки, ассоциированные с головоломками, предложенными им ранее. Сигналы включались только после подтверждения мозговой активности, указывающей на фазу быстрого сна. В результате 75% испытуемых сообщили о появлении во сне образов или идей, связанных с нерешенными задачами. При этом головоломки, "проникшие" в сновидения, решались значительно чаще: 42% против 17% у задач, которые не фигурировали во сне. Исследователи подчеркивают, что это не прямое доказательство тог ...>>

Новый томат с повышенным содержанием витамина A 28.02.2026

Проблема дефицита витамина A остается одной из глобальных задач здравоохранения, особенно в регионах с ограниченным доступом к разнообразной пище. Недавние достижения биотехнологий позволяют создавать продукты, способные существенно улучшить питание населения, и одним из таких примеров стал новый томат, обогащенный витамином A. Исследователи из Университета Флориды разработали сорта томатов с повышенным содержанием бета-каротина - вещества, которое организм преобразует в витамин A. Работа была выполнена Джингвеем Фу, Дениз Тиеман и Баллой Ратиноспати в Институте пищевых и аграрных наук UF/IFAS. Созданные помидоры отличаются существенно более высоким уровнем бета-каротина по сравнению с обычными сортами, а также с продуктами, традиционно богатыми этим соединением, такими как сладкий картофель и капуста. По словам профессора Ратинасабапати, регулярное употребление всего 50-100 граммов этих обогащенных томатов может покрыть суточную потребность человека в витамине A, что делает их п ...>>

Случайная новость из Архива Подводная лодка на литий-ионных батареях 09.10.2018 Японская корпорация Mitsubishi на судостроительной верфи в Кобе спустила на воду дизель-электрическую подводную лодку Oryu, которая стала первой японской субмариной на литий-ионных аккумуляторах. Подводное водоизмещение новой субмарины Oryu класса Soryu составляет 4200 тонн, длина корпуса достигает 84 метров, ширина - 9,1 метра. Подводная лодка оснащена парой дизельных моторов и четырьмя двигателями Стирлинга, необходимыми для питания ходовых электромоторов и зарядки аккумуляторов в подводном положении. Oryu способна развивать максимальную скорость в 20 узлов и может находиться под водой до трех месяцев. Двигатели Стирлинга работают в подводном положении благодаря сжиганию дизельного топлива, а продукты его сгорания выбрасываются в водяную струю от винтов. Аккумуляторы необходимы дизель-электрическим субмаринам для скрытого передвижения, когда запуск дизельных моторов для питания электродвигателей крайне нежелателен. Как правило, для этих целей применяются свинцово-кислотные аккумуляторы, но они тяжелые, не отличаются большой емкостью и долго заряжаются. Литий-ионные батареи имеют большую емкость, обеспечивают подводной лодке существенное увеличение запаса хода и заряжаются гораздо быстрее свинцово-кислотных. На малых скоростях дальность подводного хода такой субмарины аналогична запасу хода на свинцово-кислотных аккумуляторах и двигателе Стирлинга. В ближайшее время Oryu приступит к испытаниям, а в марте 2020 года ее передадут Морским силам самообороны Японии.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026