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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Рыбки в космическом пространстве 23.07.2023 Китай готовится отправить рыбок данио на космическую станцию Tiangong с целью исследования их взаимодействия и воздействия на другие организмы в ограниченной замкнутой экосистеме. Основное внимание исследования будет уделено изучению возможной потери костной плотности у космонавтов в условиях длительного пребывания в микрогравитационной среде. Новое исследование направлено на изучение потери костной плотности, которая может возникнуть у космонавтов во время продолжительного пребывания в условиях невесомости. Эта проблема может оказать значительное влияние на будущие космические миссии. Это не первый случай отправки рыб в космос. В 1973 году группу рыбок фундулюсов отправили на орбиту Земли в первую научную лабораторию Skylab для изучения их реакции на условия невесомости. Рыбкам удалось успешно высидеть десятки яиц, из которых появились новорожденные рыбки фундулюсы, способные адаптироваться к невесомости. Также японское космическое агентство провело исследование воздействия микрогравитации на небольшую группу рыбок медака, находившихся на борту Международной космической станции. Результаты исследования показали, что рыбы испытывали значительное ухудшение самочувствия и уже почти сразу после прибытия на МКС начинали терять плотность костной ткани. Обычно подобные эффекты наблюдаются у космонавтов примерно через 20 дней пребывания в космической среде.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026