Роскосмос. Главное за неделю | Самая большая чёрная дыра с массой как у 40 миллиардов Солнц
Завершаем март выпуском космических новостей! Что произошло в ракетно-космической отрасли на последнюю неделю?
▪️ «Союз МС-22»: возвращение на Землю;
▪️ «Союз-2.1в» стартовал с Плесецка: «Космос-2568» выведен на орбиту;
▪️ Яркий, мощный, загадочный: гамма-всплеск GRB 221009A
Также в поговорим о многоразовой ракете «Корона», технологиях производства спутников «Сферы» и многом другом!
TON 618: самая большая черная дыра с массой как у 40 миллиардов Солнц
Квазар в представлении художника
Черные дыры – одни из самых массивных одиночных объектов в космосе, но какая из них самая большая и насколько они вообще могут увеличиваться?
Оказывается, существует теоретический предел размера черных дыр – небесных объектов настолько массивных, что даже свет не может их покинуть. И самая большая черная дыра – монстр, названный TON 618, весит примерно 40 миллиардов масс Солнца. TON 618 имеет радиус более 1000 астрономических единиц (а.е.), а это означает, что если бы черная дыра была помещена в центр Солнечной системы, то к тому времени, когда вы достигли бы Плутона, вы находились бы менее чем в 5% пути от центра Солнечной системы к краю черной дыры.
TON 618 находится на расстоянии около 18,2 миллиарда световых лет от Земли. На ночном небе этот объект располагается на границе созвездий Гончих Псов и Волос Вероники. Астрономы впервые обнаружили эту черную дыру в 1957 году в обсерватории Тонанцинтла в Мексике, но не поняли, что это такое. Сначала они подумали, что это тусклая голубая звезда, но наблюдения спустя десятилетие показали интенсивное излучение вещества, падающего в гигантскую черную дыру.
TON 618 питает квазар, один из самых ярких объектов во всей Вселенной, с силой освещения 140 триллионов солнц. Квазары извлекают свет из гравитационной энергии центральной черной дыры. Материал вокруг черной дыры падает внутрь и при этом сжимается и нагревается, высвобождая огромное количество радиации. Хотя отдельные события, такие как самые мощные сверхновые, могут ненадолго затмить квазары, они длятся всего несколько недель. Ну а квазары могут светить миллионы лет.
Однако квазары находятся так далеко, что даже в самые мощные телескопы они выглядят как слабые пятна света, астрономы впервые обнаружили их по их мощному радиоизлучению. Квазары на самом деле являются сверхмассивными черными дырами. Сверхмассивные черные дыры становятся огромными за счет слияния с другими черными дырами и постоянного питания окружающим материалом.
Именно эта скорость «питания» устанавливает предел размера черной дыры. Космические пылесосы могут потреблять только определенное количество материала за определенное время. Когда материал падает внутрь, он нагревается и испускает излучение (создавая квазар), но это излучение нагревает сам материал, не давая ему быстро упасть в черную дыру.
Эта саморегуляция предотвращает слишком быстрый рост черных дыр. Астрономы могут оценить максимальную массу черной дыры, взяв эту скорость питания и умножив ее на известный возраст Вселенной, что дает расчетную максимальную массу примерно в 50 миллиардов солнечных масс.
Однако это только оценка. Могут быть и другие, более экзотические способы создания больших черных дыр, например, в результате прямого коллапса больших сгустков темной материи в ранней Вселенной. Так что вполне возможно, что существуют еще более массивные черные дыры.
Искривление света помогло найти самую большую чёрную дыру
Астрономы нашли одну из самых больших черных дыр во Вселенной, которая в 30 млрд раз массивнее Солнца. В этом им помог эффект гравитационного линзирования, когда свет искривляется силой тяжести.
Чёрная дыра
Самая большая во Вселенной черная дыра
Ученые из Даремского университета в Великобритании сообщили, что они открыли самую массивную черную дыру во Вселенной. Ее размер приближается к верхнему пределу размера, которого теоретически могут достичь черные дыры.
Это исследование началось еще в 2004 году, когда профессор Алистер Эдж из этого университета заметил гигантскую дугу, которая могла быть результатом гравитационного линзирования. Это явление возникает, когда перед удаленным источником излучения проходит невидимый массивный объект и его сила тяжести искривляет свет.
Следующие 19 лет ученые потратили на подтверждение природы этого феномена. В этом им помогли исследователи из немецкого института Макса Планка. Вместе они изучали снимки космического телескопа Hubble, который сфотографировал область космоса, где было замечено гравитационное линзирование.
Новый метод открытия черных дыр
Решающим фактором, который помог сделать новое открытие, стало применение нового метода обработки данных об гравитационном линзировании. Ученые применили суперкомпьютер, расположенный в научном учреждении DiRAC HPC.
Он провел сотни тысяч моделирований, в которых черная дыра своим гравитационным полем искривляла свет от находившегося за ней объекта. При этом ее масса каждый раз менялась. А затем результат расчетов сравнивался с наблюдаемой картиной. Именно так ученые узнали, что невидимый объект имеет массу в 30 млрд раз больше Солнца.
Доктор Найтингейл, один из соавторов исследования, сказал: «Большинство гигантских черных дыр, о которых мы знаем, находятся в активном состоянии, когда материя, подтянутая близко к черной дыре, нагревается и высвобождает энергию в форме света, рентгеновского и другого излучения».
«Однако гравитационное линзирование позволяет изучать неактивные черные дыры, что сейчас невозможно в далеких галактиках. Этот подход может позволить нам выявить многие другие черные дыры за пределами нашей локальной вселенной и показать, как эти экзотические объекты эволюционировали дальше в космическом времени».
Curiosity запечатлел уникальные облака на Марсе
Ученые говорят, что марсоход впервые получил такие четкие снимки.
Марсианские закаты редко отличаются разнообразием, но марсоход NASA Curiosity в прошлом месяце запечатлел один из них, который выделялся на общем фоне. Когда 2 февраля Солнце опустилось за горизонт Красной планеты, лучи света подсветили гряду облаков. Эти явления также известны как сумеречные лучи, и впервые они были так четко видны на Марсе.
В то время как большинство марсианских облаков парят на высоте не более 60 километров над поверхностью планеты и состоят из водяного льда, облака на последних снимках, по-видимому, находятся на большей высоте, где еще холоднее. Это говорит о том, что эти облака состоят из углекислого газа или сухого льда.
Как и на Земле, облака предоставляют ученым сложную, но важную информацию для понимания погоды на планете. Изучая, когда и где формируются облака, исследователи могут больше узнать о составе и температуре марсианской атмосферы, а также о ветрах на Красной планете.
Исследование облаков 2021 года включало в себя дополнительные изображения с черно-белых навигационных камер Curiosity, которые позволяли детально рассмотреть структуру облака по мере его движения. Но недавнее исследование, которое началось в январе и завершится в середине марта, чаще опирается на цветную камеру марсохода Mastcam, которая помогает ученым наблюдать, как частицы облаков растут с течением времени.
«Там, где мы видим «радужность», размеры частиц облака идентичны размерам их соседей в каждой части облака. Глядя на переливы цветов, мы видим изменение размера частиц в облаке. Это говорит нам о том, как развивается облако и как его частицы меняют размер с течением времени», – говорит Марк Леммон, ученый из Института космических наук в Боулдере.
Curiosity запечатлел и солнечные лучи, и переливающиеся облака в виде панорам, каждая из которых была сшита из 28 изображений, отправленных на Землю.
Самый грозный ураган во вселенной. Скорость внутри – 500 км/ч
Изображение Юпитера, сделанное из снимков «Вояджера-1»
Большое Красное Пятно на Юпитере — самый большой атмосферный вихрь в Солнечной системе.
На планете Юпитер уже как минимум 340 лет бушует гигантский ураган-антициклон – Большое Красное Пятно. Его размеры постоянно меняются, однако он может достигать 14 тысяч км в ширину и 40 тысяч км в длину, что соразмерно с шестью радиусами нашей планеты!
Впрочем, 100 лет назад Большое Красное Пятно было в 2 раза больше и гораздо ярче. Его красновато-оранжевый цвет, по предположениям ученых, обусловлен наличием серы и фосфора в атмосфере Юпитера. Большое Красное Пятно расположено в южном полушарии планеты и перемещается параллельно экватору. Оно вращается против часовой стрелки с периодом оборота около 6 земных суток.
Снимок Большого Красного Пятна, сделанный «Вояджером-1»
Скорость ветра внутри гиганта может превышать 500 км/ч. Этот рекордный вихрь был открыт Джованни Кассини ещё в 1665 году. Однако до полета космических аппаратов «Вояджер» считалось, что Большое Красное Пятно представляет собой некое твердое образование, а не атмосферный вихрь. Кроме Большого Красного Пятна, на Юпитере существуют и другие вихревые пятна, однако они обладают меньшим размером.
Такие пятна находятся как в южном, так и в северном полушариях планеты. Обычно они белого, коричневого или красного цвета. Иногда эти вихревые пятна сталкиваются с Большим Красным Пятном. Так, в 1975 году Большое Красное Пятно столкнулось с меньшим по размеру вихрем, после чего его цвет побледнел и оставался таким на протяжении нескольких лет.
А летом 2008 года телескоп «Хаббл» зафиксировал, как Большое Красное Пятно поглощает небольшое пятно красного цвета. Интересно, что гигантские вихри, подобные Большому Красному Пятну, существуют не только на Юпитере, но и на других газовых планетах. К таким относится, например, Нептун, на котором имеется Большое темное пятно.
Поврежденный корабль МКС «Союз МС-22» приземлился на землю без экипажа
Его обнаружили в районе казахстанского города Жезказган.
Спускаемый аппарат поврежденного корабля «Союз МС-22» без экипажа в беспилотном режиме приземлился в степи Казахстана, сообщает «Роскосмос». Посадка произошла юго-восточнее казахстанского города Жезказган.
Ранее корабль отстыковался от малого исследовательского модуля «Рассвет» российского сегмента Международной космической станции. Его сведение с орбиты и спуск на Землю прошли в штатном режиме.
С МКС на «Союзе МС-22» доставлены 218 кг грузов, в том числе результаты научных экспериментов и оборудование станции для анализа или повторного использования.
Корабль «Союз МС-22» пристыковался к МКС 21 сентября 2022 года, доставив на орбиту российских космонавтов Сергея Прокопьева, Дмитрия Петелина и американца Фрэнка Рубио. 15 декабря 2022 года после попадания микрометеорита произошла разгерметизация системы охлаждения корабля.
Экипаж из-за рисков вынужден был остаться на МКС еще на полгода и вернется на Землю только на следующем корабле – «Союзе МС-23». Он стартовал с Байконура 24 февраля и прилетел в беспилотном режиме на МКС 26 февраля.