Что больше вселенная или черная дыра
Предполагается, что почти все большие галактики содержат сверхмассивную черную дыру, расположенную в центре галактики. На самом деле существует тесная связь между образованием черной дыры и самой галактикой.
Хотя во вселенной существуют миллионы сверхмассивных черных дыр, невероятно массивные из них редки, и на сегодняшний день идентифицировано лишь малое их количество.
Определить массу большой черной дыры крайне сложно
Чтобы измерить массу сверхмассивных черных дыр, ученые используют различные сложные методы, в том числе доплеровские измерения, отображение реверберации широкой эмиссионной линии, отношение M-сигма и дисперсию скорости.
Массы, полученные из этих методов, часто противоречат друг другу. Поэтому они все еще остаются в области открытых исследований.
Ниже мы собрали несколько самых больших черных дыр с известными массами, измеренными по крайней мере на порядок. Список далеко не полон, но он дает приблизительное представление о том, насколько сложна и обширна наша вселенная.
8. Центральная черная дыра кластера Феникс
Солнечная масса: 2 × 10 10
Кластер Феникса является одним из самых массивных из известных кластеров, большая часть его массы находится в форме темной материи и внутрикластерной среды.
Сверхмассивная черная дыра в центральной галактике скоплений качает энергию в систему. Считается, что он в 20 миллиардов раз массивнее Солнца, а его горизонт должен составлять порядка 118 миллиардов километров в диаметре.
Данные Чандры и различные наблюдения на других длинах волн показали, что эта черная дыра растет быстро со скоростью, в 60 раз превышающей массу Солнца каждый год. Но так как он уже очень велик, этот показатель не является устойчивым. Рост не может длиться более 100 миллионов лет.
7. NGC 4889
Солнечная масса: 2. 1 × 10 10
Обнаруженный в 1785 году, NGC 4889 является самой яркой галактикой в северной части скопления комы, расположенной на среднем расстоянии 308 миллионов световых лет от Земли.
В основе NGC 4889 находится одна из самых больших черных дыр, которая нагревает внутрикластерную среду за счет трения, создаваемого падающей пылью и газами. Эта сверхмассивная черная дыра почти в 5200 раз массивнее центральной черной дыры Млечного Пути, и весит около 21 миллиарда солнечных масс.
Горизонт событий черной дыры имеет ширину от 20 до 124 миллиардов километров, что эквивалентно диаметру орбиты Плутона от 2 до 12 раз.
В настоящее время он дремлет, и вокруг него, кажется, остаются стабильные звезды. Тем не менее космический телескоп Хаббла обнаружил ионизированную среду вокруг сверхмассивной черной дыры, предполагая, что NGC 4889, возможно, был квазаром миллиарды лет назад.
6. APM 08279 + 5255
Солнечная масса: 2. 3 × 10 10
В 2002 году наблюдения Чандры показали, что высокоскоростные ветры уносят газы (до 40% скорости света) из сверхмассивной черной дыры, питающей квазар APM 08279 + 5255.
Квазар расположен в созвездии Рысь и имеет яркость, равную одному квадриллиону, яркости Солнца. Это яркий источник света практически на всех длинах волн, и он стал одним из наиболее исследованных отдаленных объектов.
Двойное изображение квазара вызвано гравитационным линзированием (изгибанием его света галактикой, попавшей в него). Этот эффект также усиливает свет квазара в 100 раз, что позволяет углубленно изучить его характеристики, даже если он находится на расстоянии 12 миллиардов световых лет.
В последнее десятилетие исследователи также обнаружили, что APM 08279 + 5255 имеет достаточно воды, чтобы заполнить океаны Земли более чем в 100 триллионов раз.
5. NGC 6166
Солнечная масса: 3 × 10 10
В центре галактики есть сверхмассивная черная дыра, масса которой в 30 миллиардов раз больше массы Солнца. Ежегодно он поглощает около 200 солнечных масс газа, создавая большие релятивистские струи.
Ученые предположили, что центр галактики может также содержать несколько звезд O-типа; редкие сине-белые звезды с температурой более 30000 кельвинов.
4. H1821 + 643
Солнечная масса: 3 × 10 10
Сильно светящийся квазар, H1821 + 643, расположен в гигантском кластере с сильным охлаждающим потоком в созвездии Драко.
В 2014 году исследователи обнаружили H1821 + 643 как одну из самых массивных черных дыр и точно рассчитали ее массу, которая эквивалентна 30 миллиардам солнечных масс. Горизонт событий черной дыры имеет ширину 1150 а.е. (1 астрономическая единица равна примерно 150 миллионам километров), а его средняя плотность составляет 22 грамма на метр куба, что меньше, чем воздух на Земле.
Недавно детальный анализ квазара доказал, что наша вселенная заполнена огромными количествами ионизированного водорода, сопровождаемого ионизированным кислородом.
3. IC 1101
Солнечная масса: (4-10) × 10 10
IC 1101, одна из самых больших и ярких галактик во вселенной, содержит в своем центре сверхмассивную черную дыру, масса которой в 40-100 миллиардов раз превышает массу Солнца.
Это эллиптическая галактика, расположенная на расстоянии 1,04 миллиарда световых лет от Земли. Галактика имеет массу около 100 триллионов звезд и простирается на 2 миллиона световых лет от ее ядра.
Как и другие массивные галактики, IC 1101 содержит большое количество богатых металлами звезд, некоторым из которых 11 миллиардов лет, и они имеют золотисто-желтый цвет.
2. S5 0014 + 81
Солнечная масса: 4 × 10 10
Это 6-й самый яркий квазар, известный на сегодняшний день, с яркостью более 10 41 Вт. Чтобы поместить это в перспективу, это в 25 000 раз ярче, чем все звезды в галактике Млечный Путь вместе взятых.
В 2009 году данные, полученные из Обсерватории Нила Герилса Свифта, позволили ученым рассчитать массу центральной черной дыры. Они обнаружили, что он в 40 миллиардов раз массивнее нашего Солнца, а его горизонт событий имеет ширину 236,7 миллиарда километров, что эквивалентно 40-кратному радиусу орбиты Плутона.
1. TON 618
Солнечная масса: 6,6 × 10 10
Впервые он был обнаружен в 1957 году при съемке слабых голубых звезд, которые не лежат на плоскости Млечного Пути. Более детальное радиообследование, проведенное в 1970 году, определило TON 618 как квазар.
TON 618 считается аккреционным диском чрезвычайно горячего газа, циркулирующего вокруг массивной черной дыры в центре галактики. Это так ярко, что затмевает остальную часть галактики. Фактически, это один из самых ярких объектов во Вселенной со светимостью 4 × 10 40 Вт, что эквивалентно 140 000 миллиардов раз больше Солнца.
Поскольку газ в аккреционном диске движется с очень высокой скоростью (около 7000 км / с), черная дыра создает исключительно сильную гравитационную силу. И горизонт событий такой массивной черной дыры будет 2600 а.е. в диаметре.
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
Окружающая нас Вселенная огромна и в ней находится очень много огромных вещей. Планеты, звезды, галактики и скопления галактик — это ряд, который можно продолжить в сторону увеличения размеров и массы, и в каждом пункте этого ряда можно найти своего рекордсмена.
Здесь вы узнаете о некоторых рекордсменах в различных космических «категориях», каждый из которых является демонстрацией способности Вселенной к производству объектов невероятных размеров и великолепия.
Самая большая экзопланета: GQ Lupi b
Некоторое время после обнаружения GQ Lupi b в 2005 году ученые астрономы не знали чем именно является этот объект на самом деле. Он вращается вокруг огромной молодой звезды по орбите, диаметр которой в два с половиной раза больше расстояния от Солнца до Плутона. По началу ученые предположили, что это коричневый карлик, который является маленькой «незагоревшейся» звездой. Но последующие наблюдения показали, что GQ Lupi b представляет собой планету, диаметр которой в 3.5 раза превышает диаметр Юпитера. И это делает GQ Lupi b самой большой экзопланетой, известной людям на сегодняшний день.
Самая большая звезда: UY Scuti
UY Scuti является гипергигантской звездой, радиус которой в 1700 раз больше радиуса Солнца, что делает ее самой большой звездой в изученной нами части Вселенной. Если звезда UY Scuti находилась бы в центре Солнечной системы, ее граница прошла бы где-то за орбитой Юпитера, а потоки газа и пыли, извергаемые с поверхности, простирались бы за орбиту Плутона на расстояние, превышающее расстояние от Земли до Солнца в 400 раз.
Самая большая туманность: Туманность Тарантула
Туманность Тарантула является самой большой известной туманностью и областью, в которой идут самые активные процессы формирования молодых звезд. Туманность простирается на расстояние в 1800 световых лет на самом ее длинном участке. Этот объект, известный еще, как 30 Doradus, расположен на удалении 170 тысяч световых лет в Большом Магеллановом Облаке, в маленькой галактике, являющейся спутником Млечного Пути.
Самое большое пустое пространство: супервойд Эридана
В 2004 году астрономы заметили огромное пустое место в картах, построенных на основе данных, собранных спутником WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), который производил замеры микроволнового фона (реликтового космического излучения от Большого Взрыва) с высокой чувствительностью и разрешающей способностью. Эта пустота охватывает область в 1.8 миллиарда световых лет, а ее пространство полностью лишено звезд, газа, пыли и, похоже, даже темной материи.
Самая большая галактика: IC 1101
Размер нашей галактики, Млечного Пути, составляет приблизительно 100 тысяч световых лет, что является достаточно средним показателем среди всех спиральных галактик. А самая большая известная галактика 1101 IC в 50 раз больше и в 2 тысяч раз более массивна, чем Млечный Путь. Размеры галактики 1101 IC составляют 5.5 миллионов световых лет, и если ее поместить на место Млечного Пути, то своим краем эта галактика достанет до нашего ближайшего соседа на этом масштабе, галактики Андромеды.
Самая большая черная дыра: TON 618
Сверхмассивные черные дыры, находящиеся в центральных областях больших галактик, могут иметь массу, превосходящую массу Солнца во многие миллионы раз. Но самая большая черная дыра, TON 618, имеет массу, превосходящую массу Солнца в 66 миллиардов раз. Она, эта черная дыра, появилась во Вселенной в самый ранний период ее существования, а сейчас она приводит в действие один из самых ярких квазаров, излучающих в пространство просто безумное количество энергии в виде излучения различных типов.
Самые большие галактические пузыри: Fermi Bubbles
В 2010 году астрономы, работающие с космическим телескопом Fermi, обнаружили колоссальные структуры, появившиеся в свое время из недр Млечного Пути. Эти массивные космические «капли» видимы только в определенных длинах волн света, их размеры составляют около 25 тысяч световых лет или четверть от размера нашей галактики. Как предполагают ученые, эти пузыри являются последствиями «очень бурного пира» нашей центральной черной дыры, ее огромной «энергетической отрыжкой».
Самый большой объект: протокластер SPT2349-56
В очень далеком прошлом, когда возраст Вселенной составлял десятую часть от ее нынешнего возраста, 14 галактик сблизились друг с другом и под воздействием гравитационных сил начали сталкиваться, формируя протокластер SPT2349-56. Материя всех этих галактик упакована в пространстве очень плотно, занимаемый протокластером объем всего в три раза больше размеров Млечного Пути. И в очень далеком будущем все это скопление материи образует новую цельную супергалактику, масса которой составит 10 триллионов солнечных масс. После того, как это произойдет, центральная супергалактика и 50 ее галактик-спутников сформируют гигантский объект, называемый галактическим скоплением.
Самое большое скопление галактик: суперкластер Shapley
В 1930-х годах эта колоссальная структура была обнаружена астрономом Харлоу Шэпли (Harlow Shapley). В ее состав входит порядка 8 тысяч галактик, суммарная масса которых превышает массу Солнца в 10 миллионов миллиардов раз. Именно суперкластер Шэпли является самой большой единичной структурой в известной нам части Вселенной, согласно данным Европейского космического агентства.
Самый большой суперкластер: суперкластер Laniakea
Наша галактика, Млечный Путь, является членом огромного скопления галактик, известного как суперкластер Laniakea. У этого скопления не имеется никаких формальных границ и астрономы оценивают, что в его состав входит более 100 тысяч галактик. Суперкластер Laniakea простирается более чем на 520 миллионов световых лет, а суммарная масса всей его материи превышает массу Солнца в 100 миллионов миллиардов раз.
Самое большое скопление квазаров: Huge-LQG
Сверхяркие космические объекты, приводимые в действие черными дырами, известные как квазары, уже сами по себе огромны и в них заключены целые океаны энергии. Но иногда несколько квазаров могут объединиться в скопление, удерживаемое гравитационными силами черных дыр. И самым большим из таких скоплений квазаров является Huge-LQG (Huge Large Quasar Group), размер которого составляет 4 миллиарда световых лет. В его составе находится 73 квазара, суммарная масса которых превышает массу Солнца в 6.1 квинтиллиона (1 с 18 нулями) раз.
Самая большая вещь во Вселенной: Hercules-Corona Borealis Great Wall
Составляя карту расположения источников вспышек гамма-лучей, мощных космических взрывов, завершающих жизненный цикл звезд, астрономы открыли то, что является самым большим объектом в космосе — Hercules-Corona Borealis Great Wall. Размеры этого объекта составляют 10 миллиардов световых лет и в нем содержатся миллиарды галактик. Эта «Великая стена» была обнаружена в 2013 году, когда астрономы выяснили, что практически все гамма-вспышки сконцентрированы в области, размером в 10 миллиардов световых лет в направлении на созвездие Геркулеса (Hercules) и Северной Короны (Corona Borealis).
Самые большие объекты во Вселенной
Вселенная огромна. Нам трудно вообразить ее истинные размеры. Ученые говорят, что с момента Большого взрыва она разрослась настолько, что у нее фактически нет края. Мы не можем видеть всю Вселенную, но те ее места, которые открыты для нашего взора тоже содержат множество тайн, загадок и прочих необычных вещей. В прошлом мы уже писали о самых больших структурных объектах во Вселенной. Сегодня поговорим об одиночных: начиная от самого большого астероида и заканчивая самой большой галактикой в видимом нами пространстве космоса.
Выглядит жутковато, да?
Справка: Один световой год — это единица измерения расстояния в астрономии, равная расстоянию, которое свет проходят в вакууме за один земной год.
Самый большой астероид в Солнечной системе
Такой астероид может натворить много дел.
Ранее самым большим астероидом Солнечной системы являлась Церера. Диаметр объекта составляет около 950 километров. Вторым по размеру считалась Паллада с диаметром 512 километров. А Веста занимала третью строчку самых больших из известных астероидов Солнечной системы, уступая по размерам Палладе, но обгоняя ее по массе.
После того, как ученые перевели Цереру в разряд карликовых планет, Паллада стала занимать верхнюю строчку самых больших (по размерам) астероидов в Солнечной системе. Однако астрономы уточнили размеры Весты и оказалось, что она больше Паллады. Диаметр Весты составляет 530 километров. Таким образом, Веста стала не только самым большим, но и самым массивным астероидом нашей Солнечной системы.
Самый большой спутник планеты в Солнечной системе
Сравнительные размеры Ганимеда с другими спутниками Солнечной системы и Землей
Спутник газового гиганта Юпитера Ганимед является самым большим спутником в Солнечной системе. Его диаметр составляет 5268 километров.
Ганимед является одним из четырех самых крупных спутников Юпитера, которые наряду с Ио, Европа и Каллисто первым открыл итальянский математик, философов и астроном Галилео Галилей. Имя Ганимед вплоть до середины 20-го века не использовалось. Галилей называл открытые им спутники «планетами Медичи», а сам Ганимед — Юпитер III или «третий спутник Юпитера».
Ученые считают, что под поверхностью Ганимеда есть огромный океан, воды в котором содержится гораздо больше, чем на Земле.
Самый большой спутник экзопланеты
У звезды WASP-12, расположенной на расстоянии в 870 световых лет от нас, находится экзопланета WASP-12b. Напомним, что экзопланетами называют планеты, которые находятся вне Солнечной системы.
В 2012 году планету WASP-12b исследовали российские ученые. Они предположили, что у нее есть спутник. Такая возможность была основана на анализе яркости (блеска) звезды. По особенностям изменений блеска можно рассчитать, какую долю площади диска звезды покрывает спутник. Ученые считают, что спутник имеет радиус 0,57 радиуса Юпитера (он в 6,4 раза превышает размеры Земли). Такой большой размер и позволил предположить о существовании спутника.
Самая большая планета в Солнечной системе
Сравнение размеров Юпитера и Земли.
С диаметром 142 984 километра Юпитер является самой большой планетой Солнечной системы. Наряду с Сатурном, Ураном и Нептуном, Юпитер классифицируется как газовый гигант.
Масса Юпитера в 318 раз больше массы Земли. Он в 2,5 раза тяжелее всех остальных планет Солнечной системы вместе взятых. Гигант находится на расстоянии около 770 миллионов километров от Солнца и совершает полный оборот вокруг светила примерно за 11,9 земного года.
Пожалуй, самой известной особенностью Юпитера является его Большое Красное Пятно (БКП) – ураган, который продолжается на планете более 300 лет. Диаметр Пятна больше диаметра Земли.
Самая большая каменистая экзопланета
Художественное представление планеты BD+20594 b
Самая большая каменистая экзопланета была обнаружена космическим телескопом «Кеплер» в 2016 году в созвездии Овна, что в 500 световых лет от нас. Объект, получивший обозначение BD+20594b, тяжелее Земли примерно в 16 раз и обладает радиусом в 2,2 раза больше земного.
Ранее самой большой каменистой экзопланетой считался Kepler-10 c. Исследования говорили, что эта планета обладает радиусом, который в 2,35 раза больше земного, а ее масса примерно в 17 больше, чем у Земли. Однако более точные расчеты, проведенные в 2017 году, позволили установить, что планета Kepler-10c всего в 7,4 раза тяжелее Земли, а ее состав скорее ближе к газовым гигантам.
Самый большой газовый гигант вне Солнечной системы
Самый большой газовый гигант.
Определить самую большую экзопланету класса газовый гигнат – задача не из простых. Ученым необходимо учесть множество вещей. Например, в космосе существуют объекты настолько огромные, что их сложно назвать планетами. Они скорее похожу на звезду. В то же время их масса меньше минимально необходимой для поддержания ядерных реакций горения водорода и превращения в звезду. Такие объекты принято называть субзвездными.
Предположительно самой большой экзопланетой класса газовый гигант среди обнаруженных на данный момент является HD 100546 b, открытая в 2013 году. Она находится в 337 световых годах от Земли. Ученые считают, что HD 100546 b в 6,9 раз крупнее и в 20 раз тяжелее Юпитера.
Самая большая звезда во Вселенной
Глубокий бездонный космос.
В настоящее время самой большой звездой не только в нашей галактике Млечный Путь, но и в известной Вселенной является красный гипергигант UY Щита. Она находится примерно в 9500 световых лет от нас. По оценкам ученых, радиус UY Щита равен 1708 радиусам Солнца, однако он постоянно меняется и может достигать 2100 солнечных радиусов. Диаметр звезды составляет 2,4 миллиарда километров.
Размер нашего Солнца и звезды UY Щита (с увеличением в 7 раз)
Для понимания: если Солнце нарисовать маленьким кружочком диаметром 1 мм, то для UY Щита нужен будет круг диаметром 1,7-2,1 метра! Если поместить UY Щита в центр Солнечной системы, то ее фотосфера (излучающий слой звездной атмосферы) охватит орбиту Юпитера.
По современным оценкам астрономов, звезда UY Щита в 340 000 раз более яркая, чем наше Солнце.
Самая большая черная дыра
Если верить вот этой информации, примерно в 17 миллиардах световых лет от нас, в направлении созвездия Девы, находится квазар с предположительно самой массивной черной дырой в известной нам Вселенной. Объект носит очень сложное название SDSS J140821.67+025733.2.
Масса объекта SDSS J140821 легко возводит его в ранг ультрамассивных черных дыр. Значение этого параметра почти в 3 раза превосходит массу лидировавшей до этого ультрамассивной черной дыры квазара TON 618, чей показатель составляет 66 миллиардов масс Солнца. Масса нового лидера составляет 196 миллиардов солнечных масс. Его диаметр – 1,17 триллиона километров. Это более чем в 98 раз превышает диаметр орбиты Плутона в Солнечной системе.
Кстати, недавно ученые предложили идею, объясняющую, как такие сверхмассивные черные дыры вообще могли появиться во Вселенной.
Самая большая галактика во Вселенной
Сравнение самой большой галактики во Вселенной и нашего Млечного пути.
Самой большой по размерам (но не по массе) галактикой в обозримой Вселенной является галактика с малоприметным названием IC 1101. Ее диаметр составляет около 6 миллионов световых лет. Другими словами, чтобы преодолеть расстояние от одного ее края до другого, свету требуется 6 миллионов лет. Своими размерами IC 1101 обязана многочисленным столкновениям со значительно меньшими по размеру галактиками.
Галактика IC 1101 расположена примерно в одном миллиарде световых лет от нас. В ней содержится около 100 триллионов звезд. Для сравнения: в нашей галактике Млечный Путь может содержаться от 200 до 400 миллиардов звезд.
Подписывайтесь на наш Яндекс.Дзен. Там ежедневно публикуются материалы, которые не попадают на сайт.
Черные дыры могут стать настолько огромными, что астрономы придумали новую категорию размеров
Есть супермассивные черные дыры. Есть ультрамассивные черные дыры. Насколько велики могут вырасти эти странные объекты? Ну, может быть, есть что-то еще большее, чем сверхмассивное: колоссально большие черные дыры, согласно последним исследованиям.
Такие гипотетические черные дыры, масса которых превышает массу Солнца более чем в 100 миллиардов раз, были исследованы в новой статье, которая называет их SLAB, аббревиатура, означающая «Колоссально большие черные дыры».
«Хотя в настоящее время нет никаких доказательств существования SLAB, возможно, что они могли бы существовать, и они могли бы также находиться вне галактик в межгалактическом пространстве, что имело бы интересные последствия для наблюдения«.
Сверхмассивные черные дыры (SMBHs) намного, намного больше, порядка миллионов до миллиардов солнечных масс. К ним относятся SMBH в центре Млечного Пути, Стрелец A*, с массой 4 миллиона солнечных масс, и самый фотогеничный SMBH во Вселенной, M87*, с массой 6,5 миллиарда солнечных масс.
«Мы предложили варианты того, как эти SLAB могут формироваться, и надеемся, что наша работа начнет мотивировать дискуссии среди сообщества«.
Дело в том, что ученые не совсем знают, как на самом деле формируются и растут большие черные дыры. Одна из возможностей состоит в том, что они формируются в своей родительской галактике, а затем становятся все больше и больше, поглощая огромное количество звезд, газа и пыли и сталкиваясь с другими черными дырами, когда галактики сливаются.
Итак, основываясь на модели первичной черной дыры, команда точно рассчитала, насколько огромными могут быть эти черные дыры, от 100 миллиардов до 1 квинтиллиона (это 18 нулей) солнечных масс.
Гравитация, например, искривляет пространство-время, что заставляет свет, проходящий через эти области, также идти по изогнутому пути; это называется гравитационной линзой, и этот эффект может быть использован для обнаружения SLAB-ов в межгалактическом пространстве, сказали в команде.
Один гипотетический кандидат в темную материю, слабо взаимодействующие массивные частицы (WIMP), будут накапливаться в области вокруг SLAB из-за огромной гравитации, в таких концентрациях, что они будут сталкиваться и уничтожать друг друга, создавая ореол гамма-излучения.
И первичные черные дыры сами по себе тоже являются кандидатами на темную материю.
Кроме того, мы не могли удержаться от вычисления размера черной дыры массой 1 квинтиллион солнечной массы. Горизонт событий в конечном итоге составит более 620 000 световых лет в поперечнике. Ух. Потрясающе.