Теги → чёрная дыра
Быстрый переход

Фото дня: первое реальное изображение чёрной дыры

Европейская Южная Обсерватория (ESO) сообщает о достижении, важность которого для астрономии сложно переоценить: исследователям удалось получить первое прямое визуальное изображение сверхмассивной чёрной дыры и её «тени» (на третьей иллюстрации).

Исследования выполнялись с применением Телескопа горизонта событий (Event Horizon Telescope, EHT) — антенной решётки планетарного масштаба из восьми наземных радиотелескопов. Это, в частности, комплексы ALMA, APEX, 30-метровый телескоп IRAM, телескоп Джеймса Клерка Максвелла, Большой миллиметровый телескоп Альфонсо Серрано, Субмиллиметровая решётка, Субмиллиметровый телескоп и телескоп на Южном полюсе.

Специалистам удалось получить изображение чёрной дыры в центре массивной галактики Messier 87 в созвездии Девы. Запечатлённый объект массой в 6,5 млрд солнечных масс находится на расстоянии примерно 55 млн световых лет от нас.

Применение целого ряда методов калибровки и построения изображений выявило кольцеобразную структуру с тёмной центральной областью — «тенью» чёрной дыры. «Тень» — это наибольшее возможное приближение к изображению самой чёрной дыры, полностью тёмного объекта, который не выпускает из себя свет.

Нажмите для увеличения

Нажмите для увеличения

Нужно отметить, что чёрные дыры оказывают колоссальное воздействие на свои окрестности, деформируя пространство-время и нагревая окружающее их вещество до экстремальных температур.

«Мы получили первый снимок чёрной дыры. Это научное достижение чрезвычайной важности, которое увенчало усилия коллектива из более 200 исследователей», — говорят учёные. 

Теория относительности Эйнштейна проверена вблизи сверхмассивной чёрной дыры

Европейская Южная Обсерватория (ESO) сообщает о том, что исследователям впервые в истории удалось выполнить успешную проверку общей теории относительности Эйнштейна вблизи сверхмассивной чёрной дыры.

Речь идёт о так называемом гравитационном красном смещении. Очень сильное гравитационное поле чёрной дыры «растягивает» световые волны, испускаемые находящейся поблизости звездой, и делает их более длинными. Этот эффект был предсказан Альбертом Эйнштейном при разработке общей теории относительности.

Исследователи наблюдали за областью в центре Млечного Пути, где на расстоянии  26 тыс. световых лет от нас располагается сверхмассивная чёрная дыра. Этот гравитационный монстр массой в четыре миллиона Солнц окружён небольшой группой звёзд, которые обращаются вокруг него с высокой скоростью. Используя инструменты на Очень Большом Телескопе ESO (VLT), учёные смогли отследить движение одной из этих звезд — светила с обозначением S2.

Исследователи сравнили положения и скорости звезды S2, измеренные различными инструментами в разное время, с предсказаниями, сделанными на основе общей теории относительности. Было установлено, что изменение длины волны света, приходящего от S2, в точности согласуется с предсказаниями общей теории относительности Эйнштейна.

«Наблюдения, выполненные на Очень Большом Телескопе ESO, впервые выявили предсказываемые общей теорией относительности Эйнштейна особенности движения звезды в крайне сильном гравитационном поле сверхмассивной чёрной дыры в центре Млечного Пути. Этот долгожданный результат — высшее достижение продолжавшихся 26 лет наблюдений центра Галактики на телескопах ESO в Чили», — говорится в публикации. 

В гигантском звёздном скоплении обнаружена «скрытная» чёрная дыра

Европейская Южная Обсерватория (ESO) сообщает о важном открытии, которое, вероятно, окажет влияние на представления учёных об образовании шаровых звёздных скоплений и чёрных дыр, а также о происхождении гравитационных волн.

Шаровые скопления — гигантские сферические структуры из десятков и сотен тысяч светил, расположенные на периферии большинства галактик. Это одни из самых старых из известных во Вселенной звёздных систем: они возникли в начальную эпоху образования и эволюции галактик.

Исследователи с использованием приёмника MUSE, смонтированного на Очень Большом Телескопе ESO в Чили, наблюдали за шаровым скоплением NGC 3201, которое расположено в южном созвездии Парусов. Внимание астрономов привлекла одна из звёзд со странным поведением: она колеблется со скоростью в несколько сотен тысяч километров в час, двигаясь то вперед, то назад с периодом в 167 дней.

Специалисты пришли к выводу, что светило обращается вокруг невидимой чёрной дыры. По оценкам, масса звезды составляет примерно 0,8 массы Солнца, а её компаньон обладает массой в 4,36 солнечных. Это первый случай регистрации неактивной чёрной дыры звёздной массы в шаровом скоплении и первое прямое обнаружение чёрной дыры по её гравитационному притяжению.

«До недавнего времени предполагалось, что почти все чёрные дыры должны были за короткое время исчезнуть из шаровых скоплений и следовательно, таких систем, как обнаруженная нами, вообще не должно быть! Теперь ясно, что это не так. Наше открытие — первая прямая регистрация гравитационного притяжения чёрной дыры звёздной массы в шаровом скоплении. Это очень важно для понимания процессов формирования шаровых скоплений, эволюции чёрных дыр и двойных систем, и особенно источников гравитационных волн», — говорят учёные. 

Зарегистрированы гравитационные волны от столкнувшихся чёрных дыр

МГУ имени М.В.Ломоносова сообщает о том, что учёные во второй раз обнаружили гравитационные волны — возмущения метрики пространства-времени.

Волны были зарегистрированы детекторами Лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO — Laser Interferometric Gravitational-Wave Observatory), расположенными в Ливингстоне, штат Луизиана, и в Хэнфорде, штат Вашингтон, США. Обсерватория LIGO была задумана, построена и эксплуатируется Калифорнийским и Массачусетским технологическими институтами и финансируется американским Национальным научным фондом.

Первое обнаружение гравитационных волн, объявленное 11 февраля 2016 года, явилось важной вехой в развитии физики. Оно подтвердило предсказание общей теории относительности Альберта Эйнштейна, сделанное в 1915 году, и ознаменовало начало новой области гравитационно-волновой астрономии.

Сообщается, что во второй раз гравитационные волны зарегистрированы 26 декабря 2015 года. В отличие от сигнала, зарегистрированного при первом детектировании гравитационных волн, который был ясно виден на фоне шума, второй сигнал был слабее и не просматривался в шуме явно. Однако учёным удалось его «отфильтровать» с помощью специальной методики. Физики пришли к выводу, что обнаруженные гравитационные волны опять были порождены двумя чёрными дырами, имеющими массы в 14 и 8 раз больше массы Солнца, в последние доли секунды их слияния с образованием одной, более массивной вращающейся чёрной дыры, масса которой в 21 раз превышает массу Солнца.

В процессе слияния, которое произошло около 1,4 миллиарда лет назад, количество энергии, примерно эквивалентное одной солнечной массе, превратилось в гравитационные волны. Был зарегистрирован сигнал от последних 27 оборотов чёрных дыр перед их слиянием. Детектор в Ливингстоне записал событие на 1,1 миллисекунды раньше детектора в Хэнфорде, что позволяет дать грубую оценку расположения источника на небесной сфере. 

Фото дня: составное изображение галактики Messier 77 со сверхмассивной чёрной дырой

Национальное управление США по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA) опубликовало великолепное изображение галактики Messier 77 (NGC 1068), находящейся на расстоянии примерно 47 млн световых лет от нас в созвездии Кит.

Изображение получено путём совмещения снимков, сделанных в видимом диапазоне космическим телескопом Hubble и 2,5-метровым широкоугольным телескопом в обсерватории Апачи-Пойнт в штате Нью-Мексико (проект «Слоановский цифровой небесный обзор», SDSS). На эти фото наложен снимок от космического телескопа жёсткого рентгеновского диапазона NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array).

Сообщается, что в центре галактики Messier 77 располагается квазар — один из самых ярких объектов в видимой Вселенной. Считается, что квазары содержат сверхмассивную чёрную дыру, которая в результате аккреции вытягивает на себя материю из окружающего пространства. Это приводит к огромной массе дыры и мощному излучению, порой превышающему мощность излучения всех звёзд галактики. 

Фото дня: предсмертный «поцелуй» массивных звёзд

Международная группа астрономов обнаружила очень горячую и массивную двойную звезду, компоненты которой находятся в физическом контакте и обмениваются веществом.

Контактная двойная звезда в представлении художника

Контактная двойная звезда в представлении художника

Открытие сделано при помощи Очень большого телескопа, которым управляет  Европейская южная обсерватория (ESO). Экстремальная звёздная система VFTS 352 находится в 160 000 световых лет от Земли в туманности Тарантул — самой активной области звёздообразования в окружающем нас участке Вселенной. Учёные отмечают, что обнаруженная пара представляет собой одну из самых странных и необычных из всех известных на сегодня двойных звёзд.

Положение системы VFTS 352 в Большом Магеллановом Облаке

Положение системы VFTS 352 в Большом Магеллановом Облаке

Дело в том, что расстояние между центрами светил составляет всего 12 миллионов километров. Это так близко (по космическим меркам), что фактически поверхности звёзд соприкасаются, образуя между собой своеобразный «мост». Более того, VFTS 352 является не только самым массивным объектом из немногочисленного класса «сверхконтактных двойных» (общая масса системы равна примерно 57 массам Солнца), но и самым горячим — поверхностная температура входящих в систему звёзд превосходит 40 000 К.

Светила системы VFTS 352 совершают полный оборот вокруг общего центра тяжести немногим более чем за один земной день. Любопытно, что звёзды в паре примерно одинаковы по размерам. По оценкам, в «совместном пользовании» находится приблизительно 30 процентов их вещества.

По сути, исследователи наблюдают предсмертный «поцелуй» массивных звёзд: систему VFTS 352 ждёт драматический конец — образование единой гигантской звезды или превращение в двойную чёрную дыру. 

Ближайший к Земле квазар получает энергию от дуэта чёрных дыр

Ближайший к Земле квазар в сейфертовской галактике Markarian 231 (Mrk 231), похоже, получает энергию от двух массивных чёрных дыр. К такому выводу пришли специалисты, изучив данные, переданные на Землю космическим телескопом Hubble.

Квазары — одни из самых ярких объектов в видимой Вселенной. Мощность их излучения может в десятки и сотни раз превышать суммарную мощность всех звёзд галактики. Согласно гипотезам, источником излучения является аккреционный диск сверхмассивной чёрной дыры, находящейся в центре галактики.

Исследователи, проанализировав данные от телескопа Hubble, пришли к выводу, что в центре Mrk 231 расположены две чёрные дыры, вращающиеся друг вокруг друга с периодом 1,2 года. Предположительно, этот дуэт сформировался в результате слияния двух галактик.

По оценкам, масса одной из чёрных дыр в паре превышает массу Солнца в 150 млн раз, масса другой — в 4 млн раз. По прогнозам учёных, в течение нескольких сотен тысяч лет эти дыры столкнутся друг с другом.

Добавим, что Mrk 231 находится на расстоянии в 600 млн световых лет от Земли. В настоящее время процесс звёздообразования в этой галактике протекает примерно в 100 раз интенсивнее, нежели в Млечном Пути. 

Обнаружена чёрная дыра массой 12 миллиардов Солнц

Чёрные дыры — самые грозные и загадочные объекты в известном нам космосе. Совсем недавно была обнаружена ещё одна, на наше счастье, расположенная в 12,8 миллиардах световых лет от Земли. Эта чёрная дыра относится к классу сверхмассивных, и её масса приблизительно в 12 миллиардов раз превышает массу нашего Солнца. Но самое интересное в новом объекте не масса, а его возраст. Обычно чёрные дыры растут по мере старения, поглощая окружающий их межзвёздный газ, а также планеты, звёзды и вообще любые объекты, достаточно «глупые», чтобы оказаться в зоне захвата дыры.

Ранее астрономы уже обнаруживали чёрные дыры со схожей и даже большей массой, но все они были гораздо старее — «новенькая» удивительно молода по меркам чёрных дыр. Поскольку она расположена очень далеко, мы видим её такой, какой она была 12,8 миллиарда лет назад, то есть всего через 875 миллионов лет после Большого Взрыва. Вопрос о том, как этой чёрной дыре удалось вырасти так быстро до столь чудовищных размеров, пока ставит учёных в тупик. Дело в том, что возраст нового объекта не согласуется с принятыми в настоящее время теориями о формировании и жизни чёрных дыр.

Аккреционный диск и релятивистская струя

Аккреционный диск и релятивистская струя

Но уже выдвинуты довольно логичные предположения. Не исключено, что ранние звёзды, которые коллапсировали в чёрные дыры, были крупнее, чем считалось прежде. Но не исключён и другой вариант: две дыры габаритами поменьше объединились в одну сверхмассивную. Новая чёрная дыра была обнаружена из-за света, излучаемого окружающим её аккреционным диском (квазар). Пока что этот квазар является самым ярким из объектов, найденных в столь ранней Вселенной. Он в 40 тысяч раз ярче нашего Млечного Пути.

Столкновение частиц всё-таки может породить чёрную дыру

Дискуссия вокруг Большого адронного коллайдера (БАК, LHC) известна: критики самой передовой научной машины считают, что помимо других опасностей во время её работы может возникнуть чёрная дыра, которая поглотит всё сущее. Сторонники раскрытия тайн Вселенной при помощи БАК и не опровергают теоретическую вероятность появления таких объектов, но заверяют, что они будут настолько малы и исчезать так быстро, что беспокойство излишне, и раздавать имущество в подготовке к концу света было бы ошибкой. Более того, до последнего времени никто не показывал предсказуемость превалирующей теорией гравитации, определяемой общей теорией относительности Эйнштейна (ОТО), формирования чёрных дыр во время столкновений частиц. Теперь ситуация изменилась: впервые компьютерная модель ясно продемонстрировала, что это действительно возможно.
Чёрная область на последнем изображении – чёрная дыра
Как говорит физик Джозеф Ликкен (Joseph Lykken) из Национальной лаборатории ускорителей Ферми (Fermi National Accelerator Laboratory), результаты его не удивляют, но важно знать в деталях, как именно выглядит появление чёрных дыр. Согласно ОТО, пространство-время деформируются под действием массы и энергии, и создаётся эффект, воспринимаемый как гравитация. Если произойдёт накопление достаточной массы или энергии в достаточно малом пространстве, как случается при коллапсе массивной звезды, тогда даже свет не сможет преодолеть действующую на него силу и покинуть эту область. Как предполагалось, микроскопическая чёрная дыра возникнет после столкновения двух частиц, если энергия процесса будет больше лимита энергии Планка. Исследователи основывались на гипотезе обруча (hoop conjecture) – правиле, определяющем необходимую величину сжатия объекта с данной массой, чтобы он превратился в дыру. Подобные расчёты по столкновениям частиц проводились ещё в 1970-х годах, однако тогда сами частицы моделировались как дыры, поэтому результаты искажены. Мэттью Коптайк (Matthew Choptuik) из Университета Британской Колумбии (University of British Columbia) и Франс Преториус (Frans Pretorius) из Принстонского университета (Princeton University) провели симуляцию столкновений частиц, включающую все детали математического характера, следующие из ОТО. Две частицы представлялись в виде гипотетических объектов, известных как бозонные звёзды (boson stars). Они схожи с моделями светил как сфер из жидкости. Учёные рассчитали гравитационные взаимодействия между сталкивающимися частицами и обнаружили, что для появления чёрных дыр достаточно энергии на уровне одной третьей от энергии Планка – это немного меньше предсказанного гипотезой. Энергия Планка в квинтиллион раз (1018) превышает максимально возможную энергию столкновения в БАК (14 тераэлектронвольт, ТэВ). Поэтому единственный вариант, когда в БАК могут возникнуть чёрные дыры, это если вместо трёх измерений в пространстве существует больше, и они закручены в слишком маленькие для обнаружения петли. Такие "сверхизмерения" предсказаны некоторыми теориями и должны снижать энергию Планка во много раз. "Я был бы очень удивлён, если бы удалось зарегистрировать формирование чёрной дыры в ускорителе", – говорит Коптайк. По мнению физиков, даже появившись, она распадётся на обычные частицы. Проведённая компьютерная симуляция важна не только в контексте ожиданий от БАК: такой метод изучения чёрных дыр и столкновений частиц, если множества других измерений не существует, является единственным доступным. Материалы по теме:

У спутников GPS своя навигация — квазары-чёрные дыры

Глобальная система позиционирования (Global Positioning System, GPS) наряду с мобильной связью, радио и телевидением прочно вошла в жизнь пусть не каждого жителя планеты, но многих представителей разнообразных профессий. И несмотря на кажущуюся бесполезность её для среднестатистического гражданина, даже сотовые телефоны нынче оснащаются навигаторами. GPS-спутники посылают сигнал на Землю, где их ловит приёмник, будь то встроенный модуль либо отдельное устройство. Основываясь на информации о координатах спутников и дистанции до них, прибор и вычисляет своё местоположение.
Сеть спутников GPS
Система работает без сбоев, и миллионы людей доверяют ей ежедневно. Но каким образом сами спутники определяют, где находятся? Космос не расчерчен видимой координатной сетью, и более того: он не статичен. Да и сама Земля, как известно, перемещается по орбите, а её ось колеблется из-за воздействия гравитации других космических тел и внутренних процессов. Чтобы найти нужное место в незнакомом городе, люди используют некие известные точки отсчёта – памятники культуры, площади или административные здания (если не вспоминать про современные технологии в виде онлайн-карт и дополненной реальности). Так же и астрономы пользуются космическими "маяками", чтобы определить точную позицию планеты. Очевидными кандидатами на них кажутся звёзды, и они действительно служили навигационными ориентирами не одно столетие. "Однако для очень точных измерений, необходимых GPS, светила не подходят, потому как тоже изменяют положение в пространстве", - говорит доктор Чопо Ма (Chopo Ma) из Центра космических полётов Годдарда (Goddard Space Flight Center) в Мэриленде.
295 источников для ICRF2
Выход – в объектах настолько удалённых, что их движение просо незаметно. Отвечают условиям всего несколько классов тел, потому как среди требуемых параметров также достаточная яркость. Например, квазары, которые ярче миллиардов солнц. Многие учёные уверены, что это гигантские чёрные дыры, поглощающие газ. Он попадает в мощное гравитационное поле дыры, сжимается и нагревается до миллионов градусов, выделяя интенсивное излучение. Большинство квазаров скрываются в далёком космосе на расстояниях в миллиарды световых лет – достаточно, чтобы быть стационарными "маяками". Для сравнения: световой год равен почти 10 трлн км, а диаметр всей нашей галактики, состоящей из сотен миллиардов звёзд, составляет около 100 тыс. световых лет. Ряд известных квазаров с точно установленным местоположением формирует карту астрономических ориентиров для Земли. Первая такая карта – Международный набор небесных координат (International Celestial Reference Frame, ICRF) – появилась ещё в 1995 году. Она создавалась более 4 лет путём усердного анализа наблюдений над 600 объектами. Ма возглавлял трёхлетние усилия по доработке точности ICRF, в которых принимали участие различные группы учёных, включая Международный астрономический союз (International Astronomical Union, IAU). Названная ICRF2, карта использовала наблюдения за 3000 квазаров. В августе 2009 года она была признана основополагающей системой координат для астрономических целей.
Спутник GPS
Формирование такой карты является непростой задачей. Несмотря на яркость квазаров, их огромная удалённость не позволяет определить достаточно точно координаты обычным оптическим телескопом. Вместо этого используется сеть радиотелескопов, называемая Интерферометром со сверхдлинными базами (Very Long Baseline Interferometer, VLBI). Чем больше инструмент, тем выше уровень способности рассмотреть детали, или пространственное разрешение. VLBI настроен так, чтобы в телескоп превращалась вся сеть. Система охватывает континенты и даже полушария, предоставляя разрешающую способность, аналогичную виртуальной конструкции телескопа с диаметром в тысячи километров. В случае ICRF2 анализ наблюдений снижает неопределённость в позиции квазара до менее 40 угловых микросекунд. Это приблизительно соответствует линии толщиной 0,7 мм, наблюдаемой с расстояния 1500 км – в пять раз выше ICRF. Возможности входящих в VLBI сетей делают их чувствительными к разнообразному шуму. Различия в атмосферных давлении и влажности, движение земной коры из-за приливных сил, изменение позиций антенн вследствие тектонической активности – всё это влияет на измерения. В оценке переменных и снижении шума помогло компьютерное моделирование этих параметров. Другой источник вносимых искажений связан с переменами в структуре квазаров, которые могут быть заметны благодаря исключительному разрешению сетей VLBI. Карты ICRF применимы не только для земных навигационных задач. По словам Ма, они помогают отследить путь планеты в космическом пространстве, а набор координат и отдельные объекты оказывают поддержку навигации кораблей в межпланетных миссиях. Несмотря на полезность карт для GPS, первичная область их применения – это астрономия и направление телескопов на верный участок неба. Кроме того, видимый свет не является единственным излучением от космических объектов, диапазон электромагнитных волн от которых простирается от низкоэнергетического излучения, такого как микроволны, через оптический спектр до гамма-лучей. У астрономов есть специальные детекторы, позволяющие снимать эти невидимые для невооружённого глаза структуры. Но поскольку их температура и иные характеристики могут сильно разниться, генерируемое излучение не обязательно будет затрагивать широкий спектр. В этом случае карты ICRF используются как основа, на которую наносят результаты комбинированных наблюдений и точно располагают объекты относительно друг друга. Следующее обновление в ICRF будет сделано в космосе. Европейское космическое агентство (ESA) планирует запустить спутник Gaia в 2012 году, который сможет наблюдать за полумиллионом квазаров. Аппарат будет оснащён оптическим телескопом, но атмосфера уже не будет помехой. Достаточное количество данных для системы ICRF следующего поколения будет собрано к 2018-2020 годам. Материалы по теме: - NASA протестировала новую ракету Ares I;
- Разработан первый российский полнофункциональный ГЛОНАСС-чип;
- Траектории космических кораблей проложат по гравитационным туннелям.

Учёные создали искусственную чёрную дыру

Впервые создана электромагнитная "чёрная дыра", затягивающая окружающий её свет. Устройство, которое функционирует в микроволновом диапазоне частот, вскоре может быть усовершенствовано до взаимодействия с видимым светом, а это в свою очередь откроет новые перспективы для таких приложений, как получение электричества из солнечного излучения. Теоретическая модель "настольной" чёрной дыры была предложена ранее в этом году Евгением Наримановым и Александром Килдишевым из Университета Пердью (Purdue University) в Уэст-Лафайетт, штат Индиана. Их идея состоит в имитировании свойств космического объекта, чья гравитация искажает окружающее пространство-время и затягивает материю и электромагнитные волны. Нариманов с Килдишевым заметили, что должна существовать возможность построить устройство, которое будет способно искривлять путь света по направлению к своему центру похожим образом. По их расчётам, это можно сделать с помощью цилиндрической структуры из ядра и расположенных вокруг оболочек из концентрических колец.
Моделирование чёрной дыры
Ключ к получению нужного эффекта состоит в том, чтобы заставить диэлектрическую проницаемость плавно изменяться от наружной поверхности устройства к внутренней. Это будет аналогом искривления пространства-времени. В точке, где находится ядро, диэлектрическая проницаемость должна совпадать с этой величиной для ядра, чтобы свет поглощался вместо отражения. Теперь Ти Жун Куи (Tie Jun Cui) и Кьянг Ченг (Qiang Cheng) из Юго-восточного университета (Southeast University) в Нанджинге, Китай, превратили теорию в практику и создали чёрную дыру для микроволн. Разработка включает 60 кольцеобразных слоёв ленты из так называемого метаматериала. Наверняка многие читатели нашего ресурса знакомы с этим термином. Вкратце напомним, что он представляет из себя композитный материал со специфическими свойствами, благодаря которым обладает отрицательным коэффициентом преломления. Чаще всего упоминается в связи с технологией невидимости.
Чёрна дыра в виде концентрических колец
Лента имеет сложную микроструктуру с постепенно изменяющимися характеристиками. 40 слоёв формируют внешнюю оболочку, ещё 20 внутренних создают "поглотитель". "Когда оказавшаяся рядом электромагнитная волна попадает в устройство, она будет направлена к ядру чёрной дыры и поглощена им, - объясняет Куи. – Волна не выйдет за его пределы". Поскольку энергия не может бесследно пропасть, она конвертируется в тепло. Нариманов признался, что поражён воплощением теории: "Я удивлён такой быстрой реализацией". Создание устройства с поглощением излучения в оптическом диапазоне не обещает быть простым, потому как видимый свет имеет меньшую длину волны. Соответственно и структура метаматериала должна отличаться. К слову, создающие эффект невидимости покрытия также пока не умеют "прятать" объект в видимом спектре. Куи тем не менее уверен в успешном решении предстоящих задач: "я ожидаю, что наша демонстрация оптической чёрной дыры произойдёт в конце 2009 года". Звучит оптимистично. Как уже упоминалось, подобное устройство пригодится в накоплении солнечной энергии, например в тех регионах, где традиционные зеркала не справляются. А солнечную ячейку можно поместить в само ядро чёрной дыры. По словам Нариманова, если это сработает, отпадёт нужда в огромных параболических зеркалах. Материалы по теме: - Открыт новый класс черных дыр;
- Физики создали черную дыру для звука;
- IT-байки: О невидимости, с фокусами и без.

Нобелевский лауреат не верит в чёрные дыры

Одна из самых грандиозных задач современной науки – объединить представления о Вселенной на макроуровне и знания о микромире; другими словами, объединить относительность и квантовую механику в единую теорию. Текущая самая близкая к этой цели концепция называется теорией струн, где гравитация – это побочный продукт сложных взаимодействий. Проблема с его появлением связана с тем, что оно выходит за рамки интуитивного представления о причинности, где причина предшествует следствию. Во всяком случае, так смотрит на вещи нобелевский лауреат физик Жерар Хуфт (Gerard 't Hooft).
Чёрная дыра
Чтобы устранить противоречие, он построил иную модель реальности, которая сохраняет причинность и имеет некоторые интересные эффекты. Фундаментальным изменением является принятие новой симметрии Вселенной. Симметрия – это свойство системы, остающееся неизменным при определённых трансформациях. Например, законы физики – производные от идеи, согласно которой они остаются одинаковыми при любой смене позиции наблюдателя или направления в пространстве. Теперь Хуфт утверждает, что для незыблемости причинности в теории квантовой гравитации мы должны принять идею симметрии масштаба. То есть физические законы одни и те же в разных масштабах. Также учёный высказал мысль о "комплементарности чёрных дыр", согласно которой наблюдатель внутри этого объекта будет смотреть на Вселенную иначе, нежели снаружи. Последствия таких рассуждений значительны. Как говорит Хуфт, "если мы добавим это к симметрии трансформаций, чёрным дырам, пространственно-временным сингулярностям", то сохраним причинность нетронутой. Однако главный вопрос в том, имеет ли какое-либо отношение модель учёного к нашей Вселенной? В ответ можно сказать, что существование чёрных дыр общепринято и астрономы могут наблюдать соответствующие гравитационные эффекты. Но пока никто не видел их воочию и не фиксировал излучение Хокинга от них, сомнения всегда будут оставаться.
Чёрная дыра с горизонтами будущего и прошлого
Более серьёзная проблема с понятием инвариантности масштаба. Специально для Хуфта можно привести такой пример. Некоторый человек внезапно увеличен или уменьшен неким фактором и находится в закрытой коробке. Какой эксперимент ему нужно провести, чтобы установить свой масштаб? Если следовать идее Хуфта, это будет нереально сделать. Но если допустить, что есть возможность определить, например, расстояние до мяча, то в нашей Вселенной точность измерений будет наглядным представлением масштаба человека, потому как квантовые эффекты легко отличимы от ньютоновских. Хуфт находит выход, отмечая, что "ньютоновская константа G вообще не относится к неизменности масштаба". Исследователь уверен, что между макро- и микромиром нет разницы. Наблюдаемые различия могут быть результатом какого-нибудь нарушающего симметрию процесса, или иллюзией. Но как это возможно? Учёный говорит, что ответ кроется в лучшем понимании прохождения информации через Вселенную. Возможно, не будет преувеличением сказать, что наибольшие прорывы в физике начнутся с таковых в теории информации, а не в квантовой механике или теории относительности. Материалы по теме: - Траектории космических кораблей проложат по гравитационным туннелям;
- Новая теория тёмной материи;
- Открыт новый класс черных дыр.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥