Снимок атмосферы Марса от аппарата Mars Express 📸

Шаг в будущее 🧑‍🚀

Наверное, это самая крутая астрофотография.

10 апреля 2019 года в журнале Astrophysical Journal Letters вышла статья, в которой впервые были приведены достоверные доказательства существования чёрных дыр. Для этого, правда, пришлось создать телескоп размером с Землю (учёные не привыкли размениваться на мелочи, не правда ли?). Сделали это в рамках международного проекта Event Horizon Telescope, объединив в сеть 8 мощнейших радиотелескопов (кстати идею объединения телескопов в сеть предложили советские астрономы, среди которых был и Николай Кардашёв, известный во всём мире также своей шкалой ранжирования внеземных цивилизаций).

С 2017 по 2018 год ученые вели наблюдение за созвездием Девы, а если конкретнее - за галактикой M87. Именно там удалось запечатлеть первую в истории человечества черную дыру.

Интересно, что до этого момента чёрные дыры оставались гипотезой. Несмотря на тот факт, что общая теория относительности достоверно предсказывала их существование, лишь экспериментальное подтверждение позволило окончательно решить вопрос истинности ОТО. И для этого пришлось ждать более ста лет.

Любопытно, что ученым пришлось искать черную дыру для наблюдений довольно далеко: галактика M87 находится в 53 миллионах световых лет от нас. Хотя есть кандидат для поиска намного ближе - в центре нашей галактики.

Ещё одна гипотеза, которая долго ждала своего подтверждения. До этого лишь предполагалось, что в центре Млечного пути находится сверхмассивная черная дыра. Была, например, и другая гипотеза - что там находится сверхмассивный сгусток тёмной материи.
Но все тот же проект Event Horizon Telescope подтвердил предположение, запечатлев компактный радиоисточник Стрелец А* в центре нашей галактики.

Главная проблема почему этого долго не могли сделать - это сам Млечный путь. Спиральные рукава галактики перекрывали собой чёрную дыру, и поэтому ученым долго не удавалось разглядеть радиоисточник подробнее. Но теперь и эта тайна раскрыта.

Кстати, есть желание узнать больше об устройстве самой чёрной дыры?

Нептун испытывает странные колебания температуры 🌡

Температура атмосферы Нептуна претерпевает странные скачки, и ученым могут потребоваться десятилетия, чтобы точно понять, что происходит на этой далекой планете.

В период с 2003 по 2012 год глобальная температура ледяного гиганта упала примерно на 8°C. Затем, с 2018 по 2020 год, тепловизионные изображения показывают, что южный полюс планеты стал значительно ярче, что указывает на скачок температуры на 11°C.

Шаг в будущее 🧑‍🚀

Вот такое вот приветствие из космоса получил коллектив Гидролаборатории ЦПК от космонавта Николая Чуба🚀🚀🚀

Сегодня, в 16:03 по московскому времени, SpaceX провели второй тестовый полёт системы Starship. Успешно испытаны:
🚀 работа 33 двигателей
🚀 система горячей расстыковки, внедрённая после первого тестового полёта.

По результатам полета корабль поднялся на высоту 150 км и набрал скорость 24000 км/ч.

В процессе испытаний обе ступени ракеты разрушились. Сначала взорвалась первая ступень, почти сразу после расстыковки. Затем была утеряна связь и с самим кораблём. Как предполагается, сработала автоматическая система самоликвидации.

Природа не терпит голой сингулярности

Говорят, истинная сила научной теории заключается в том, чтобы объяснить не наблюдения прошлого, а предсказать его в будущем. «Фотографирование» чёрной дыры позволило спустя долгие годы позволило экспериментально доказать ещё одно утверждение общей теории относительности. Но из чего же состоит чёрная дыра? Ведь её устройство не так просто, как это кажется на первый взгляд.

Начнём с окраины и с каждым шагом будем уходить всё глубже. Начинается всё с аккреционного диска. Это диск вращающегося раскалённого газа вокруг чёрной дыры. Что интересно, диском он будет казаться, только если смотреть на чёрную дыру перпендикулярно оси вращения аккреционного диска. Если же смотреть на чёрную дыру под углом (порядка 10˚), то может показаться, что раскалённый газ огибает чёрную дыру сверху и снизу. На самом деле, из-за искривления пространства-времени вблизи массивного объекта, до нас доходит свет с другой стороны чёрной дыры. То есть мы частично видим и её обратную сторону. Вторым интересным фактом является неравномерная яркость аккреционного диска, связанная с направлением вращения и эффектом Допплера.
Чем ближе мы двигаемся к центру, тем меньше материи мы сможем наблюдать. Всё что будет двигаться недостаточно быстро просто упадёт на горизонт событий и будет уничтожено. Дольше всего продержится самый быстрый объект во Вселенной – свет. Помимо раскалённого газа чёрную дыру окружают фотонные кольца. Свет, падая на чёрную дыру, несколько раз огибает её, поэтому мы можем видеть несколько колец света, которые постепенно становятся всё более тусклыми по мере приближения к центру.

Ну и последним этапом становится горизонт событий. Это область, которую свет уже не может покинуть, и поэтому наблюдать её мы не можем в принципе. Та тёмная область, которую мы наблюдаем в центре чёрной дыры – не совсем горизонт событий. На самом деле он меньше 2,6 раза. Мы же наблюдаем тень горизонта событий, и больше как раз по той же причине, по которой мы наблюдаем кольцо раскалённого газа сверху и снизу. Так как помимо фронтальной проекции горизонта событий, мы наблюдаем и его обратную сторону, проекция этой затенённой зоны и воспринимается нами больше её реального размера.
Ну а в центре горизонта событий находится сингулярность. Это область, где бесконечная масса сжата в бесконечно малом объёме, что приводит к бесконечному искривлению пространства-времени. Некорректно говорить о сингулярности как о чёрной дыре – скорее это чёрная дыра является сингулярность, укрытой горизонтом событий.

Неправильно говорить о сжатии материи внутри сингулярности. Материя будет уничтожена задолго до достижения сингулярности. Сингулярность – это чистая математика. Состояние самого пространства-времени. Если представить пространственно-временной континуум как лист бумаги, то сингулярность – его край за которым… неизвестность. Так как современная нам физика не способна ответить на эти вопросы.

Чёрные дыры ещё могут и вращаться. Явление это довольно частое. Скорее уж невращающиеся чёрные дыры – большая редкость. Именно у последних тень от горизонта событий выглядит как правильный диск (что хорошо показали в фильме Интерстеллар). В ином же случае она испытывает интересные метаморфозы из-за искажений. Кстати, если надумаете отправиться к чёрной дыре, то лучше держать в голове несколько вещей:
- падать лучше на старую чёрную дыру;
- хорошо, если она будет массивной, с большим радиусом горизонта событий;
- и хорошо бы, если она не будет вращаться.

Тогда пересечение горизонта событий вы даже не заметите. До сингулярности всё равно добраться не получится, но, хотя бы, продержитесь дольше всего. В противном случае приливные силы разорвут корабль и незадачливого путешественника ещё на подлёте.

Кстати, горизонт событий связан с сингулярностью куда более интересным образом. Дело в том, что в науке существует гипотеза о том, что если бы существовала возможность наблюдать голую сингулярность, известная нам Вселенная перестала бы существовать. Дело в том, что сингулярность ведёт себя настолько непредсказуемо, что может нарушить причинно-следственные связи. Имей мы возможность наблюдать сингулярность, мы бы могли получить информацию о событии, которое ещё не случилось, что нарушило бы известные нам физические принципы. Всё это вылилось в принцип "Космической цензуры", выражавшийся во фразе "Природа не терпит голой сингулярности".

Это принцип нередко критиковался и пересматривался, пока в 2017 году не было предложено решение, которое обходило непредсказуемость сингулярности.

3D-визуализация звезды Антарес

Ярчайшая звезда в созвездии Скорпиона и одна из ярчайших звёзд на ночном небе, красный сверхгигант. Находится на расстоянии примерно 550 световых лет от Солнца.

Шаг в будущее 🧑‍🚀

Что ж, Новый год уже не за горами, и чем же его хорошо бы закончить? Конечно же интересной лекцией. 30 декабря в городе Королёв, магазине PROкосмос, состоится лекция на тему... а пока что это секрет. Но, возможно, ребус на фотографии может что-то подсказать на эту тему.

Ждите дальнейших анонсов.

Что ж, пришло время узнать ответ на вопрос и раскрыть тему лекции. Что же изображено на картинке выше? Какая-то сфера и какой-то пылесос. И действительно в ответе есть слово "сфера". Пылесос же отсылает к одному известному производителю бытовой техники, хотя сейчас куда более популярны его фены. Конечно же, речь о фирме Dyson. На картинке выше загадана Сфера Дайсона - огромная электростанция, построенная вокруг звезды. Но говорить мы будем не только об этих гипотетических постройках. Речь пойдёт о таком классе гипотетических сооружений, как астроинженерные сооружения.

Представьте себе огромную
электростанцию, работающую от чёрной дыры. Или мир-кольцо, построенное вокруг звезды и служащее домом огромному множеству разумных живых существ. Или маяк, построенный вблизи пульсара, который помогает межзвёздным кораблям ориентироваться среди бескрайнего космоса.
Астроинженерные сооружения. Нечто огромное и грандиозное, как сам космос. Но созданное руками разумного существа. Многие поколения фантастов рисуют в воображении, как подобные постройки будут служить во благо будущим межзвёздным цивилизациям, а учёные размышляют на тему того, как бы выглядели и работали подобные сооружения. Будут ли они когда-нибудь служить человечеству или же так и останутся идеей – трудно сказать. Но обсудить эту тему в преддверии Нового года всё равно интересно.

Лекция в магазине космических сувениров ProКосмос
«Астроинженерные сооружения: от научной фантастики до технологий будущего».

Итак:
- 30.12.2023
- 14:00
- Магазин ProКосмос
- г. Королёв, ул. Пионерская д.4
- Регистрация: https://mats.timepad.ru/event/2729414/

Будем рады встрече!

Всех причастных, любителей и мечтателей!