Радиоастрон (Спектр-Р) – Зенит-3SLБФ/Фрегат-СБ – Байконур 45/1 – 18.07.11 06:31 ЛМВ

[Олег]

А какой вообще прогноз? Выкинет его прочь от Земли?

Наверное, никто не сможет точно спрогнозировать дольше 2..3 месяцев. Если он вращается, то давление света невозможно точно посчитать. Ну и орбита определена с какой-то погрешностью.

Может и выкинет возмущением от Луны, может упадет на Землю или Луну.

[Salo]

https://nauka.tass.ru/nauka/13471077

19 янв, 18:25
"РадиоАстрон" сделал четкие снимки двойной сверхмассивной черной дыры
Эти объекты сближаются друг с другом примерно каждые 12 земных лет

ТАСС, 19 января. Первые детальные изображения выбросов сверхмассивной черной дыры OJ287, которые сделала обсерватория "РадиоАстрон", подтвердили двойную природу этого объекта. Также ученые выяснили важную роль магнитных полей в формировании потоков материи, которые выбрасывают черные дыры. Описание исследования опубликовал Astrophysical Journal, кратко об этом пишет пресс-служба МФТИ.
"Мы еще никогда не наблюдали внутреннюю структуру кандидата на сверхмассивную двойную черную дыру OJ287 с такой четкостью. Анализ полученных изображений показал, что плазменная струя объекта сильно изогнута. Это подтверждает, что перед нами двойная черная дыра", - рассказал один из авторов исследования, сотрудник МФТИ и ФИАН Юрий Ковалев.
Сверхмассивная черная дыра OJ287, свет от которой идет до Земли около 5 млрд. лет, расположена в одной из галактик в созвездии Рака. Этот объект давно привлекает внимание ученых, посколкьу ее яркость периодически то падает, то растет. Ученые предполагают, что эти колебания связаны с тем, что вокруг нее вращается еще одна сверхмассивная черная дыра. Каждые 12 лет она сближается с OJ287 и проходит через окружающий ее диск из газа и пыли, в результате чего и возникают вспышки.
По словам Ковалева, наличие спутника у OJ287 сделало эту черную дыру особенно интересной для астрономов-наблюдателей, так как это позволяет точно измерить массы сразу двух сверхмассивных черных дыр, определить скорости их вращения и оценить количество материи, которую они поглощают. Для этого, однако, необходимо доказать, что в центре данной галактики действительно присутствуют сразу два подобных объекта.

Первые снимки двойной черной дыры
Ковалев и его коллеги получили свидетельства их существования после того, как они изучили результаты наблюдений за OJ287, которые были сделаны при помощи российской наземно-космической обсерватории "РадиоАстрон". В недавнем прошлом она объединяла ресурсы нескольких крупнейших наземных радиотелескопов и орбитальной обсерватории "Спектр-Р", вышедшей из строя летом 2019 года.
По словам ученых, сверхвысокая разрешающая способность "РадиоАстрона" впервые позволила астрономам получить изображение окрестностей OJ287 с разрешением в два световых месяца. Благодаря этому ученые смогли изучить структуру джетов каждой черной дыры, их выбросов раскаленной материи, и проследить за действием магнитных полей на эти пучки горячей плазмы.
Как оказалось, джеты черной дыры были сильно изогнуты, что свидетельствует о том, что вокруг OJ287 вращается как минимум один объект, гравитационные взаимодействия с которым искажают форму выбросов. Кроме того, ученые открыли свидетельства того, что основание этих потоков материи пронизано спиральным магнитным полем, играющим важную роль в формировании выбросов сверхмассивных черных дыр.

В дополнение к этому, Ковалев и его коллеги обнаружили, что расстояние между OJ287 и второй черной дырой сейчас должно быть очень небольшим. Поэтому их взаимодействия друг с другом будут порождать достаточно сильные гравитационные волны, которые сможет уловить орбитальная гравитационная обсерватория eLISA, запуск которой намечен на вторую половину 2030 годов. Ее замеры окончательно подтвердят существование двойных черных дыр, подытожил ученый.

[Бертикъ]

Стало интересно и нашел схему этого объекта.

Вы не можете просматривать это вложение.

[petr-2000]

Еще немного о сверхмассивной двойной черной дыре OJ287.

Радиоастрон помог обнаружить двойную систему сверхмассивных черных дыр
Автор Редакция «За Науку» 19.01.2022 Время прочтения: 5 мин Cложность материала: 5

Рисунок, иллюстрирующий прохождение малой черной дыры через аккреционный диск большой в двойной системе сверхмассивных черных дыр. Источник: R. Hurt (NASA/JPL) & Abhimanyu Susobhanan (Tata Institute of Fundamental Research).

Международная группа ученых получила новые указания на существование двойной сверхмассивной черной дыры в далекой галактике OJ 287 с помощью «Радиоастрона». Статья об открытии опубликована в The Astrophysical Journal. От России в исследовании принимали участие ученые из Астрокосмического центра Физического института им. П. Н. Лебедева РАН, Московского физико-технического института и Крымской астрофизической обсерватории.
Галактика OJ287 находится на расстоянии 5 миллиардов световых лет от Земли. Она принадлежит к особой категории галактик, называемых блазарами. Главной характеристикой блазара является сверхмассивная черная дыра в его центре, аккрецирующая вещество, газ и пыль. Когда вещество падает на черную дыру, оно сталкивается с другим веществом и нагревается, в результате этого процесса вокруг дыры образуется светящийся аккреционный диск. Кроме того, пара осесимметричных плазменных струй, называемых джетами, выбрасывается из центральной области блазара, и одна из них направлена в сторону Земли. Точный механизм формирования этих струй до сих пор неизвестен. OJ 287 замечательна еще по одной причине. В ее центре находится не одна, а две сверхмассивные черные дыры, причем вторая (менее массивная) вращается вокруг первой, дважды пронзая ее аккреционный диск каждые 12 лет. Эта система является сегодня единственным известным представителем тесной двойной сверхмассивной черной дыры.

Видео 1

https://zanauku.mipt.ru/wp-content/uploads/2022/01/BH-Orbit-Animation-HD2K.mp4?_=1

Видео 2

https://zanauku.mipt.ru/wp-content/uploads/2022/01/BH-Orbit-Simulation-HD2K.mp4?_=2

Один из главных вопросов, связанных с двойными системами и интересующих ученых: как пара таких черных дыр сливается в конечном итоге, — так называемая проблема финального парсека.

«Их гравитационное излучение, как мы ожидаем, вскоре может быть обнаружено с помощью интерферометров космических гравитационных волн, что окончательно подтвердит существование двойной системы в OJ 287», — говорит участник исследования, член-корреспондент РАН Юрий Ковалев, руководитель лабораторий в МФТИ и ФИАН.

Открытие было сделано благодаря методу наблюдений, известному как радиоинтерферометрия со сверхдлинными базами (РСДБ). Принцип РСДБ, предложенный советскими учеными Леонидом Матвеенко, Николаем Кардашевым и Геннадием Шоломицким в середине 1960-х годов, заключается в одновременном наблюдении объекта на небе разными телескопами. Синхронизация сигнала с каждой антенны и последующая корреляция позволяют восстанавливать изображения удаленных астрофизических объектов с высочайшим угловым разрешением, эквивалентным тому, которое достигалось бы телескопом размером с Землю. При этом чем больше собирательная поверхность и чем короче длина волны наблюдения, тем выше угловое разрешение.

Коллаж, показывающий системы наблюдений и изображения искривленного джета в активной галактике OJ 287. Сверху вниз: глобальная группа радиотелескопов, включая космическую обсерваторию «Спектр-Р» (диаметр 10 м, не в масштабе) проекта «Радиоастрон», обеспечивает наблюдения с рекордным разрешением 12 микросекунд дуги, или около двух световых месяцев; изображения, полученные в диапазоне миллиметровых и сантиметровых волн на наземных радиоинтерферометрах.
© Эдуардо Рос (MPIfR); радиоизображения от Gómez и др. (The Astrophysical Journal, 2022 г.); Земной шар от worldmapgenerator.com; схематическое изображение «Радиоастрон» от НПО им. С. А. Лавочкина

Ученым удалось восстановить изображение OJ 287 с самым высоким разрешением (уровнем четкости), достигнутым на сегодня, используя наземно-космические РСДБ-наблюдения. Участие 10-метровой орбитальной антенны «Спектр-Р» (космическая миссия «РадиоАстрон», возглавляемая Астрокосмическим центром при поддержке Роскосмоса), помогло сформировать виртуальный радиотелескоп размером в 15 раз больше Земли. При этом было достигнуто разрешение около 12 угловых микросекунд, или около 2 световых месяцев. Другими словами, полученное изображение настолько детализировано, что, обладая таким разрешением, можно с Земли увидеть монету в 1 рубль на поверхности Луны.

«Мы еще никогда не наблюдали внутреннюю структуру кандидата на сверхмассивную двойную черную дыру OJ287 с такой четкостью», — рассказывает Юрий Ковалев.

Анализ полученных изображений показал, что плазменная струя объекта сильно изогнута, и это подтверждает, что перед нами двойная черная дыра.
Наблюдения в поляризованном свете показали топологию магнитного поля самой внутренней части струи и подтвердили его тороидальную конфигурацию. Оказалось, что начало джета пронизано спиральным магнитным полем.

«Эти результаты помогли нам продвинуться еще на один шаг в расширении наших знаний о морфологии релятивистских джетов вблизи центральной машины, подтвердить роль магнитных полей в запуске джетов. Мы получили новые указания на двойную систему сверхмассивных черных дыр в сердце OJ287», — заключает участник исследования профессор РАН Александр Пушкарев, ведущий научный сотрудник КрАО и ФИАН.

Публикация
L. Gómez и др. "Probing the innermost regions of AGN jets and their magnetic fields with RadioAstron. V. Space and ground millimeter-VLBI imaging of OJ 287". The Astrophysical Journal, 924, 122 (2022).
Миссия «Радиоастрон»

[АниКей]

scientificrussia.ru

Член-корреспондент РАН Юрий Ковалев: «Человечество движется вглубь Вселенной»
Беседовала Наталия Лескова Фотограф Елена Либрик Оператор Александр Козлов

«Если звезды зажигают — значит — это кому-нибудь нужно?» — писал классик. Безусловно, это нужно, ведь без звезд не было бы Вселенной и нас с вами. Но вот как их зажигают? Что за процессы там происходят? А как звезды умирают и что случается с ними потом? Зачем нам эти знания и почему надо запускать в космос сложные телескопы? Об этом рассказывает астрофизик Юрий Юрьевич Ковалев, главный научный сотрудник Астрокосмического центра Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, руководитель лаборатории внегалактической радиоастрономии АКЦ ФИАН, руководитель лаборатории фундаментальных и прикладных исследований релятивистских объектов вселенной МФТИ, доктор физико-математических наук, член-корреспондент РАН.
— Юрий Юрьевич, мы сидим на фоне замечательных макетов наших телескопов. Это «Радиоастрон», который, как известно, уже слетал и очень многое сделал, и «Миллиметрон», который еще пока не летал, но мы все надеемся, что будет запущен. «Радиоастрон» продолжает давать ученым пищу для размышлений, несмотря на то что программа вроде бы завершена. Какие последние научные данные заставили вас удивиться или обрадоваться?
— Наш замечательный спутник «Спектр-Р», на котором стоит космический телескоп проекта «Радиоастрон», продолжает летать. Он перестал давать научную информацию, но его космическая жизнь продолжается. Еще долгие годы он будет летать по своей вытянутой орбите вокруг Земли. Фактически эта орбита имеет размах, или, как мы говорим, апогей, в точке наибольшего удаления около 300–350 тыс. км. Это было принципиально важно. Это решение руководителя проекта Н.С. Кардашева, на котором он настаивал, а многие с ним спорили.
Зачем вообще запустили радиотелескоп в космос? Для того чтобы он смог улучшить возможности наземных телескопов по разрешению космических объектов в 30 раз, то есть четкость изображений, которые мы получаем, значительно выше по сравнению с наилучшими возможностями аналогичных наземных телескопов.
— И чем более вытянутая орбита, тем больше возможностей?
— Совершенно верно. Однако будет неправильно думать, что для нас важна только эта точка максимального удаления. В измерениях использовались и наземные телескопы, расположенные в разных странах мира: Европе, США, Африке, Австралии, Китае, Южной Корее, Японии. В том числе и российские. Это 30-метровые телескопы системы «Квазар» Института прикладной астрономии РАН, расположенные под Санкт-Петербургом, на Кавказе и рядом с озером Байкал. Это калязинский 64-метровый телескоп. Важно, что наблюдения ведутся совместной системой, как если бы у нас был виртуальный телескоп размером Земля — Луна.
Для того чтобы наилучшим образом «построить» такой гигантский виртуальный телескоп, нужно было проводить измерения большой системы не только в точке максимального удаления спутника, а по всей орбите, в зависимости от того, какие научные задачи мы решали и планировали вместе с научной группой как раз здесь, в Астрокосмическом центре.
— Что сейчас происходит в АКЦ ФИАН?
— Мы собрали несколько петабайт данных с наземных телескопов и с космического телескопа. Первый шаг — корреляция: когда мы производим результат, дающий возможность научным группам проводить анализ и решать научные задачи. Этот этап практически завершен.
На этом и на следующем этажах здания, в котором мы сейчас находимся, стоит небольшой суперкомпьютер, на котором работала группа коррелятора, созданного в Астрокосмическом центре. Примерно 90% данных, полученных с телескопа «Радиоастрон», были прокоррелированы нашим коррелятором в Астрокосмическом центре, и около 10% данных нам коррелировали зарубежные коллеги. Это центры, которые находятся в Германии и Нидерландах.
— Каковы последние результаты, о которых хотелось бы сказать?
— Давайте начнем с тематики, которой была посвящена диссертация, защищенная здесь у нас позавчера. Это тематика, связанная с изучением, казалось бы, такого «скучного» вопроса, как рассеяние распространения радиоволн через среду в нашей галактике. На самом деле это невероятно интересное явление, потому что, в первую очередь, что такое рассеяние? Когда какой-то объект скрыт от нас за облаком плазмы, он выглядит более крупным, чем есть на самом деле. Получается такая космическая «жаба». Анализируя эти данные, вы можете восстановить информацию о турбулентных облаках межзвездного газа, которые есть в нашей галактике.
— Но что это дает?
— «Радиоастрон» обнаружил по пульсарам новый эффект рассеяния, который оказался очень важным как раз для центра нашей галактики. Центр Галактики — мы подтвердили эти результаты и по наземным наблюдениям, и с «Радиоастроном» — очень сильно рассеивается, причем хитрым образом: на изображении объекта появляются мелкие пятнышки. Если вы хотите четко рассмотреть изображение центра нашей галактики, тени вокруг черной дыры, вам крайне необходимо учитывать эффекты рассеяния, которые открыл и исследовал «Радиоастрон».
— Какие еще имеются важные результаты?
— Расскажу о свежем результате, описание которого недавно отослано в научный журнал. Ученые получили и исследовали высокоточное изображение горячего выброса квазара 3С 279. Итак, что такое квазар? Это активная галактика на расстоянии миллиардов световых лет от Земли. В центре находится сверхмассивная черная дыра — не такая, как в центре нашей галактики, «скучная» и маленькая, а огромная. Масса таких черных дыр — миллиарды солнц. Вокруг них формируются диски из пыли, из вещества, которое падает на центральную черную дыру, и вся эта центральная машина вращается.
За счет своего вращения, магнитного поля, которое там формируется, вещество может ускоряться до скоростей, очень близких к скорости света. И мы на «Радиоастроне» пользуемся возможностью изучить свойства выбросов горячей, как мы ее называем, релятивистской плазмы, то есть газа, который летит с околосветовой скоростью.
«Радиоастрону» удалось восстановить внутреннюю структуру такого джета и исследовать, как плазма формируется и двигается по струе, как развиваются плазменные нестабильности и какова структура магнитного поля. Это крайне важно, потому что благодаря этому мы понимаем механизм ускорения частиц до скоростей света.
— Почему вам так интересно, как ускоряются частицы?
— Здесь я перекину мостик к другим свежим новостям. Это новости о нейтрино. Еще один важный результат «Радиоастрона» — открытие экстремальной яркости квазаров. Оказалось, что излучение центральных областей квазаров намного ярче, чем предсказывала теория и считали раньше ученые. «Радиоастрон» смог это увидеть именно благодаря построенному интерферометру размером до Луны.
— А вы считали, что это невозможно?
— Да, существует физический механизм быстрого охлаждения излучающих электронов, соответственно, яркость этих квазаров теоретически не может превысить предсказанный предел. А «Радиоастрон» показал, что этот предел нарушается.  
— Каким образом?
— Одна из идей, которая нам раньше казалась маловероятной, заключается в том, что, может быть, центральные машины далеких активных галактик значительно эффективнее, чем нам говорят теоретики, и они могут ускорять до скоростей света не только электроны, но даже массивные протоны.
Вообще, почему мы носимся с этими электронами и протонами? Напоминаю, что масса протонов примерно в 1,8 тыс. раз больше, чем масса электронов. Попробуйте разогнать до световой скорости сначала электрон (это получилось), а потом что-то в 2 тыс. раз массивнее. Это реально очень сложно.
— По всей видимости, для этого нужна гигантская энергия?
— Совершенно верно. Для этого нужны гигантские поля. Считалось, что это не особенно реалистично.
А последние результаты, которые мы получаем вместе с коллегами, занятыми нейтринной астрономией, показывают, что все возможно. Напомню, что нейтрино высоких энергий на Земле ловят нейтринные телескопы. Это российский телескоп, стоящий в озере Байкал. И есть зарубежные, один находится в Средиземном море, а другой во льдах на Южном полюсе.
Вот наш свежий результат: похоже, нейтрино высоких энергий рождаются именно в тех самых квазарах, далеких активных галактиках, которые, по данным, полученным благодаря «Радиоастрону», могут быть экстремально яркими.
Почему это важно? Да потому что нейтрино такой энергии может появиться на свет только из протона, разогнанного до скорости света. Судя по всему, в далеких активных галактиках протоны действительно могут эффективно ускоряться. И это помогает решить проблему экстремальной яркости квазаров — открытие, которое сделал «Радиоастрон», — и одновременно ответить на вопрос о природе нейтрино: понять, где и как они образуются.
— Но наверняка есть и вопросы, на которые вы пока не можете найти ответов?
— Разумеется, и это как раз широкое поле деятельности на ближайшие годы для нас, астрофизиков. Это вопросы, как ускоряются в галактиках протоны и как рождаются нейтрино. Это то, чем мы будем заниматься вместе с коллегами с Байкала в ближайшие годы. У нас замечательная коллаборация.
И хотя я здесь рассказываю про «Радиоастрон», не могу не упомянуть еще об одном замечательном российском радиотелескопе, уже наземном, РАТАН-600. Мы его использовали совместно с «Радиоастроном» и ответили на вопрос, когда квазары могут быть наиболее яркими. А с другой стороны, мы обнаружили, что нейтрино предпочитают рождаться в момент вспышек в квазарах.
Здесь российские телескопы сошлись вместе и сделали сильное утверждение: квазары могут быть экстремально яркими, они могут ускорять протоны до скоростей света и рождать нейтрино очень высоких энергий.
Теперь осталось понять, как все это происходит, и тогда будет сделан очередной шаг за горизонт наших познаний о Вселенной, в которой мы живем. Очередной, но далеко не последний.

[petr-2000]

Это же интервью в живую на ютубе: