Kaj je črna luknja na preprost način. Kako nastanejo črne luknje v vesolju

Ni kozmičnega pojava, ki bi bil v svoji lepoti bolj očarljiv od črnih lukenj. Kot veste, je predmet dobil ime zaradi dejstva, da lahko absorbira svetlobo, vendar je ne more odbijati. Črne luknje zaradi svoje ogromne gravitacije posrkajo vase vse, kar je v njihovi bližini – planete, zvezde, vesoljske smeti. Vendar pa to ni vse, kar je treba vedeti o črnih luknjah, saj je o njih veliko neverjetnih dejstev.

Črne luknje nimajo točke brez vrnitve

Dolgo časa je veljalo, da vse, kar pade v območje črne luknje, v njem tudi ostane, rezultat novejše raziskave pa je, da črna luknja čez nekaj časa vso svojo vsebino »izpljune« v vesolje, vendar v drugem prostoru. obliki, drugačni od prvotne. Obzorje dogodkov, ki je veljalo za točko brez vrnitve za vesoljska telesa, se je izkazalo le za njihovo začasno zatočišče, vendar se ta proces odvija zelo počasi.

Zemljo ogroža črna luknja

Osončje je le del neskončne galaksije, ki vsebuje ogromno črnih lukenj. Izkazalo se je, da Zemljo ogrožata dva od njih, a na srečo se nahajata na veliki razdalji – približno 1600 svetlobnih let. Odkrili so jih v galaksiji, ki je nastala kot posledica združitve dveh galaksij.


Znanstveniki so črne luknje videli le zato, ker so bile v bližini sončnega sistema s pomočjo rentgenskega teleskopa, ki je sposoben zajeti rentgenske žarke, ki jih oddajajo ti vesoljski objekti. Črne luknje, ker se nahajajo ena poleg druge in se tako rekoč zlivajo v eno, so poimenovali z enim imenom - Chandra v čast bogu Meseca iz hindujske mitologije. Znanstveniki so prepričani, da bo Chandra zaradi ogromne gravitacijske sile kmalu postala ena.

Črne luknje lahko sčasoma izginejo

Prej ali slej pride iz črne luknje vsa vsebina in ostane samo sevanje. Ko črne luknje izgubijo maso, se sčasoma zmanjšajo in nato popolnoma izginejo. Smrt vesoljskega objekta je zelo počasna in zato je malo verjetno, da bo katerikoli znanstvenik lahko videl, kako se črna luknja zmanjša in nato izgine. Stephen Hawking je trdil, da je luknja v vesolju zelo stisnjen planet in sčasoma izhlapi, začenši na robovih popačenja.

Ni nujno, da so črne luknje videti črne

Črne luknje niso ustvarjene od nikoder; temeljijo na ugasli zvezdi.

Zvezde žarijo v vesolju zaradi zaloge termonuklearnega goriva. Ko se konča, se zvezda začne ohlajati in se postopoma spremeni iz bele pritlikavke v črno pritlikavko. Tlak v ohlajeni zvezdi začne padati. Pod vplivom gravitacije se kozmično telo začne krčiti. Posledica tega procesa je, da se zdi, da zvezda eksplodira, vsi njeni delci se razpršijo v vesolju, hkrati pa še naprej delujejo gravitacijske sile, ki pritegnejo sosednje vesoljske objekte, ki jih nato absorbira, kar poveča moč črne barve. luknjo in njeno velikost.

Supermasivna črna luknja

Črna luknja, več desettisočkrat večja od velikosti Sonca, se nahaja v samem središču Rimske ceste. Znanstveniki so ga poimenovali Strelec in se nahaja na oddaljenosti od Zemlje 26.000 svetlobnih let. To področje galaksije je izjemno aktivno in hitro absorbira vse, kar je v njegovi bližini. Pogosto tudi "izpljune" izumrle zvezde.


Presenetljivo je dejstvo, da je lahko povprečna gostota črne luknje, tudi če upoštevamo njeno ogromno velikost, celo enaka gostoti zraka. Z večanjem polmera črne luknje, torej števila predmetov, ki jih ta zajame, se gostota črne luknje manjša, kar je razloženo s preprostimi fizikalnimi zakoni. Torej so lahko največja telesa v vesolju dejansko lahka kot zrak.

Črna luknja lahko ustvari nova vesolja

Ne glede na to, kako nenavadno se sliši, še posebej glede na dejstvo, da črne luknje dejansko absorbirajo in s tem uničijo vse okoli sebe, znanstveniki resno razmišljajo, da bi ti vesoljski objekti lahko pomenili začetek nastanka novega vesolja. Torej, kot vemo, črne luknje ne le absorbirajo snov, ampak jo lahko v določenih obdobjih tudi sprostijo. Vsak delec, ki pride iz črne luknje, lahko eksplodira in to bo postal nov veliki pok in po njegovi teoriji je tako nastalo naše vesolje, zato je možno, da Osončje, ki danes obstaja in v katerem kroži Zemlja, naseljena z ogromnim številom ljudi, se je nekoč rodila iz ogromne črne luknje.

V bližini črne luknje čas teče zelo počasi

Ko se predmet približa črni luknji, ne glede na to, koliko mase ima, se njegovo gibanje začne upočasnjevati in to se zgodi zato, ker se v sami črni luknji čas upočasnjuje in se vse odvija zelo počasi. To je posledica ogromne gravitacijske sile, ki jo ima črna luknja. Poleg tega se dogajanje v sami črni luknji dogaja precej hitro, tako da bi se opazovalcu, če bi črno luknjo gledal od zunaj, zdelo, da vsi procesi, ki se v njej dogajajo, potekajo počasi, če pa bi padel v njen lijak , bi ga gravitacijske sile v trenutku raztrgale.

Črna luknja je eden najbolj skrivnostnih objektov v vesolju. Mnogi znani znanstveniki, vključno z Albertom Einsteinom, so govorili o možnosti obstoja črnih lukenj. Črne luknje svoje ime dolgujejo ameriškemu astrofiziku Johnu Wheelerju. V vesolju obstajata dve vrsti črnih lukenj. Prva so ogromne črne luknje – ogromna telesa, katerih masa je milijonkrat večja od mase Sonca. Takšni predmeti, kot predvidevajo znanstveniki, se nahajajo v središču galaksij. V središču naše galaksije je tudi ogromna črna luknja. Znanstveniki še niso mogli ugotoviti razlogov za nastanek tako ogromnih kozmičnih teles.

Pogled

Sodobna znanost podcenjuje pomen pojma "časovna energija", ki ga je v znanstveno uporabo uvedel sovjetski astrofizik N.A. Kozyrev.

Izpopolnili smo idejo o energiji časa, zaradi česar se je pojavila nova filozofska teorija - "idealni materializem". Ta teorija nudi alternativno razlago narave in strukture črnih lukenj. Črne luknje v teoriji idealnega materializma igrajo ključno vlogo, predvsem pa v procesih nastanka in ravnotežja časovne energije. Teorija pojasnjuje, zakaj so v središčih skoraj vseh galaksij supermasivne črne luknje. Na spletnem mestu se boste lahko seznanili s to teorijo, vendar po ustrezni pripravi. glejte gradivo spletnega mesta).

Območje v prostoru in času, katerega gravitacija je tako močna, da ga ne morejo zapustiti niti predmeti, ki se premikajo s svetlobno hitrostjo, imenujemo črna luknja. Meja črne luknje se imenuje koncept "horizonta dogodkov", njena velikost pa se imenuje gravitacijski radij. V najpreprostejšem primeru je enak Schwarzschildovemu polmeru.

Dejstvo, da je obstoj črnih lukenj teoretično možen, je mogoče dokazati z nekaterimi Einsteinovimi natančnimi enačbami. Prvega je leta 1915 pridobil isti Karl Schwarzschild. Ni znano, kdo je prvi izumil ta izraz. Rečemo lahko le, da se je samo poimenovanje pojava populariziralo po zaslugi Johna Archibalda Wheelerja, ki je prvi objavil predavanje »Naše vesolje: znano in neznano«, kjer je bilo uporabljeno. Veliko prej so te objekte imenovali "sesedle zvezde" ali "kolapsarji".

Vprašanje, ali črne luknje dejansko obstajajo, je povezano z resničnim obstojem gravitacije. V sodobni znanosti je najbolj realna teorija gravitacije splošna teorija relativnosti, ki jasno opredeljuje možnost obstoja črnih lukenj. Toda kljub temu je njihov obstoj možen v okviru drugih teorij, zato se podatki nenehno analizirajo in interpretirajo.

Izjavo o obstoju resničnih črnih lukenj je treba razumeti kot potrditev obstoja gostih in masivnih astronomskih objektov, ki jih je mogoče razlagati kot črne luknje relativnostne teorije. Poleg tega lahko podobnemu pojavu pripišemo tudi zvezde v poznih fazah kolapsa. Sodobni astrofiziki ne pripisujejo pomena razliki med takšnimi zvezdami in pravimi črnimi luknjami.

Veliko tistih, ki so študirali ali še študirajo astronomijo, vedo kaj je črna luknja in od kod prihaja. Ampak vseeno, za navadne ljudi, ki jih to ne zanima posebej, bom vse na kratko razložil.

Črna luknja- to je določeno območje v prostoru prostora ali celo časa v njem. Samo to ni navadno območje. Ima zelo močno gravitacijo (privlačnost). Poleg tega je tako močan, da nekaj ne more priti iz črne luknje, če pride tja! Tudi sončni žarki se ne morejo izogniti padcu v črno luknjo, če gre v bližini. Čeprav vedite, da se sončni žarki (svetloba) gibljejo s svetlobno hitrostjo – 300.000 km/sek.

Prej so črne luknje imenovali drugače: kolapsarji, kolapsirane zvezde, zamrznjene zvezde itd. Zakaj? Ker črne luknje nastanejo zaradi mrtvih zvezd.

Dejstvo je, da ko zvezda izčrpa vso svojo energijo, postane zelo vroča velikanka in na koncu eksplodira. Njegovo jedro se lahko z nekaj verjetnosti zelo močno skrči. Poleg tega z neverjetno hitrostjo. V nekaterih primerih po eksploziji zvezde nastane črna, nevidna luknja, ki požre vse na svoji poti. Vsi predmeti, ki se celo premikajo s svetlobno hitrostjo.

Črni luknji je vseeno, katere predmete absorbira. To so lahko vesoljske ladje ali sončni žarki. Ni pomembno, kako hitro se predmet premika. Črni luknji tudi ni mar, kakšna je masa predmeta. Požre lahko vse, od kozmičnih mikrobov ali prahu, vse do samih zvezd.

Na žalost še nihče ni ugotovil, kaj se dogaja v črni luknji. Nekateri domnevajo, da se predmet, ki pade v črno luknjo, raztrga z neverjetno silo. Drugi verjamejo, da lahko izhod iz črne luknje vodi v drugo, nekakšno drugo vesolje. Spet drugi verjamejo, da (najverjetneje), če hodite od vhoda do izhoda iz črne luknje, vas lahko preprosto vrže v drug del vesolja.

Črna luknja v vesolju

Črna luknja- To vesoljski objekt neverjetne gostote, ki ima absolutno gravitacijo, tako da absorbira vsako kozmično telo in celo sam prostor in čas.

Črne luknje upravljati največ evolucija vesolja. so v središču, vendar jih ni mogoče zaznati; Čeprav imajo črne luknje sposobnost uničevanja, pomagajo tudi graditi galaksije.

Nekateri znanstveniki menijo, da črne luknje so prehod do vzporedna vesolja. kar se lahko zgodi. Obstaja mnenje, da imajo črne luknje nasprotja, tako imenovane bele luknje . ki ima antigravitacijske lastnosti.

Črna luknja je rojen znotraj največjih zvezd, ko umrejo, jih gravitacija uniči, kar povzroči močno eksplozijo supernova.

Obstoj črnih lukenj je napovedal Karl Schwarzschild

Karl Schwarzschild je bil prvi, ki je Einsteinovo splošno teorijo relativnosti uporabil za utemeljitev obstoja »točke brez vrnitve«. Einstein sam ni razmišljal o črnih luknjah, čeprav njegova teorija predvideva njihov obstoj.

Schwarzschild je svoj predlog podal leta 1915, takoj po tem, ko je Einstein objavil svojo splošno teorijo relativnosti. Takrat se je pojavil izraz "Schwarzschildov polmer" - to je vrednost, ki kaže, koliko bi morali stisniti objekt, da bi postal črna luknja.

Teoretično lahko kar koli postane črna luknja, če je dovolj stisnjeno. Čim gostejši je objekt, tem močnejše je gravitacijsko polje, ki ga ustvarja. Na primer, Zemlja bi postala črna luknja, če bi imela maso predmeta velikosti arašida.

Viri: www.alienguest.ru, cosmos-online.ru, kak-prosto.net, nasha-vselennaya.ru, www.qwrt.ru

NASA: ustvarjen bo časovni stroj

Projekt ExoMars

Atlantida v Bermudskem trikotniku

Tevtonski vitezi

No na polotoku Kola

Država palčkov

Vsak človek je v otroštvu sanjal, da bi bil v pravljici. V enem od parkov v Nemčiji se lahko počutite kot Sneguljčica med sedmimi...

Skrivnosti vesolja in sveta okoli nas

Po mnenju Nasinih znanstvenikov. V nasprotju s splošnim prepričanjem, če človek vstopi v vesolje brez zaščitne obleke, ne bo zmrznil, eksplodiral ali ...

Nepojasnjene najdbe

Včasih v različnih okoliščinah na različnih koncih sveta ljudje najdejo predmete, ki se imenujejo neidentificirani fosilni predmeti (artefakti). imam že dovolj...

Boj proti skušnjavam. Skušnjava Kristusa v puščavi

Boj proti skušnjavam Vsak od nas je že slišal za besedo »«. Skušnjava pomeni pojav okoliščin v človekovem življenju, ki ga prisilijo, da...

Anomalno območje Tihega oceana

Ocean skriva veliko skrivnosti, a ena izmed njih popolnoma zbega celo izkušene oceanografe. Na dani točki ...

Črna reka

Bolj znano jezero Loch Ness je potisnilo na drugo mesto veliko širše možnosti iskanja bitij, kot je pošast Nessie, v drugih državah. ...

ČRNA LUKNJA
območje v vesolju, ki je posledica popolnega gravitacijskega kolapsa snovi, v katerem je gravitacijska privlačnost tako močna, da je ne morejo zapustiti ne snov, ne svetloba, ne drugi nosilci informacij. Zato notranjost črne luknje ni vzročno povezana s preostalim vesoljem; Fizični procesi, ki potekajo znotraj črne luknje, ne morejo vplivati ​​na procese zunaj nje. Črno luknjo obdaja površina z lastnostjo enosmerne membrane: snov in sevanje prosto padata skozi njo v črno luknjo, vendar od tam ne more nič uiti. Ta površina se imenuje "horizont dogodkov". Ker še vedno obstajajo samo posredni znaki obstoja črnih lukenj na razdaljah tisoče svetlobnih let od Zemlje, naša nadaljnja predstavitev temelji predvsem na teoretičnih rezultatih. Črne luknje, ki jih je predvidevala splošna teorija relativnosti (teorija gravitacije, ki jo je predlagal Einstein leta 1915) in druge, sodobnejše teorije gravitacije, sta matematično utemeljila R. Oppenheimer in H. Snyder leta 1939. Toda lastnosti prostora in čas v bližini teh objektov se je izkazal za tako nenavaden, da ga astronomi in fiziki 25 let niso jemali resno. Astronomska odkritja sredi šestdesetih let prejšnjega stoletja pa so na površje prinesla črne luknje kot možno fizično resničnost. Njihovo odkritje in preučevanje lahko temeljito spremeni naše predstave o prostoru in času.
Nastajanje črnih lukenj. Medtem ko v črevesju zvezde potekajo termonuklearne reakcije, le te vzdržujejo visoko temperaturo in tlak, kar preprečuje, da bi se zvezda zrušila pod vplivom lastne gravitacije. Vendar se sčasoma jedrsko gorivo izčrpa in zvezda se začne krčiti. Izračuni kažejo, da če masa zvezde ne presega treh sončnih mas, bo zmagala v »bitki z gravitacijo«: njen gravitacijski kolaps bo ustavil pritisk »degenerirane« snovi in ​​zvezda se bo za vedno spremenila v bela pritlikavka ali nevtronska zvezda. Če pa je masa zvezde večja od treh sončnih, potem nič ne more ustaviti njenega katastrofalnega kolapsa in hitro bo šla pod obzorje dogodkov in postala črna luknja.

Če astronom opazuje zvezdo v trenutku njene pretvorbe v črno luknjo, bo sprva videl, kako se zvezda vse hitreje stiska, ko pa se njena površina približuje gravitacijskemu radiju, se bo stiskanje začelo upočasnjevati, dokler ne popolnoma ustavi. Hkrati bo svetloba, ki prihaja od zvezde, oslabela in rdeča, dokler popolnoma ne ugasne. To se zgodi zato, ker v boju z velikansko gravitacijsko silo svetloba izgublja energijo in potrebuje vedno več časa, da doseže opazovalca. Ko površina zvezde doseže gravitacijski polmer, bo svetloba, ki jo zapusti, potrebovala neskončno veliko časa, da doseže opazovalca (in fotoni bodo izgubili vso svojo energijo). Posledično astronom ne bo nikoli čakal na ta trenutek, še manj pa videl, kaj se dogaja z zvezdo pod obzorjem dogodkov. Toda teoretično je ta proces mogoče preučiti. Izračuni idealiziranega sferičnega kolapsa kažejo, da se zvezda v kratkem času sesede do točke, kjer so dosežene neskončno visoke vrednosti gostote in gravitacije. Takšna točka se imenuje "singularnost". Poleg tega splošna matematična analiza kaže, da če se pojavi obzorje dogodkov, potem tudi nesferični kolaps vodi v singularnost. Vendar vse to drži le, če splošna relativnost velja za zelo majhna prostorska merila, o katerih še nismo prepričani. V mikrosvetu delujejo kvantni zakoni, a kvantna teorija gravitacije še ni ustvarjena. Jasno je, da kvantni učinki ne morejo ustaviti sesedanja zvezde v črno luknjo, lahko pa preprečijo pojav singularnosti. Sodobna teorija o razvoju zvezd in naše poznavanje zvezdne populacije Galaksije kažeta, da naj bi bilo med njenimi 100 milijardami zvezd približno 100 milijonov črnih lukenj, ki so nastale med kolapsom najmasivnejših zvezd. Poleg tega se črne luknje zelo velikih mas lahko nahajajo v jedrih velikih galaksij, vključno z našo. Kot smo že omenili, lahko v naši dobi samo masa, ki je več kot trikrat večja od sončne mase, postane črna luknja. Vendar takoj po velikem poku, iz katerega je umrlo cca. Pred 15 milijardami let se je začela širitev vesolja, rodile so se lahko črne luknje katere koli mase. Najmanjši med njimi bi morali zaradi kvantnih učinkov izhlapeti in izgubiti svojo maso v obliki sevanja in tokov delcev. Toda "primarne črne luknje" z maso več kot 1015 g bi lahko preživele do danes. Vsi izračuni kolapsa zvezd so narejeni ob predpostavki rahlega odstopanja od sferične simetrije in kažejo, da se obzorje dogodkov vedno oblikuje. Vendar pa lahko z močnim odstopanjem od sferične simetrije kolaps zvezde povzroči nastanek območja z neskončno močno gravitacijo, ki pa ni obdano z obzorjem dogodkov; imenuje se "gola singularnost". To ni več črna luknja v smislu, o katerem smo govorili zgoraj. Fizikalni zakoni v bližini gole singularnosti lahko prevzamejo zelo nepričakovano obliko. Trenutno se gola singularnost šteje za malo verjeten objekt, medtem ko večina astrofizikov verjame v obstoj črnih lukenj.
Za sferično črno luknjo z maso M oblikuje obzorje dogodkov kroglo s krogom na ekvatorju, ki je 2p-krat večji od "gravitacijskega polmera" črne luknje RG = 2GM/c2, kjer je c svetlobna hitrost, G pa gravitacijska konstanta. Črna luknja z maso 3 Sončevih mas ima gravitacijski polmer 8,8 km. Zunanjemu opazovalcu je struktura črne luknje videti izjemno preprosta. Med sesedanjem zvezde v črno luknjo v majhnem delčku sekunde (po uri oddaljenega opazovalca) se vse njene zunanje značilnosti, povezane z nehomogenostjo prvotne zvezde, oddajajo v obliki gravitacijskih in elektromagnetnih valov. Nastala stacionarna črna luknja "pozabi" vse informacije o prvotni zvezdi, razen treh količin: skupne mase, gibalne količine (povezane z vrtenjem) in električnega naboja. S proučevanjem črne luknje ni več mogoče vedeti, ali je prvotna zvezda sestavljena iz snovi ali antimaterije, ali je imela obliko cigare ali palačinke itd. V realnih astrofizikalnih pogojih bo nabita črna luknja pritegnila delce nasprotnega predznaka iz medzvezdnega medija in njen naboj bo hitro postal nič. Preostali stacionarni objekt bo bodisi nerotacijska »Schwarzschildova črna luknja«, za katero je značilna le masa, bodisi vrteča se »Kerrova črna luknja«, za katero sta značilni masa in kotni moment. Edinstvenost zgornjih vrst stacionarnih črnih lukenj so v okviru splošne teorije relativnosti dokazali V. Israel, B. Carter, S. Hawking in D. Robinson. Po splošni teoriji relativnosti sta prostor in čas ukrivljena z gravitacijskim poljem masivnih teles, pri čemer se največja ukrivljenost pojavi v bližini črnih lukenj. Ko fiziki govorijo o časovnih in prostorskih intervalih, mislijo na številke, odčitane z neke fizične ure ali ravnila. Na primer, vlogo ure lahko igra molekula z določeno frekvenco nihanja, katere število med dvema dogodkoma lahko imenujemo "časovni interval". Zanimivo je, da gravitacija vpliva na vse fizične sisteme na enak način: vse ure kažejo, da se čas upočasnjuje, in vsi ravnili kažejo, da se prostor razteza blizu črne luknje. To pomeni, da črna luknja upogiba geometrijo prostora in časa okoli sebe. Daleč od črne luknje je ta ukrivljenost majhna, blizu nje pa tako velika, da se svetlobni žarki lahko krožno gibljejo okoli nje. Daleč od črne luknje je njeno gravitacijsko polje natančno opisano z Newtonovo teorijo za telo enake mase, vendar blizu nje gravitacija postane veliko močnejša, kot napoveduje Newtonova teorija. Vsako telo, ki pade v črno luknjo, bo raztrgano veliko preden bo prečkalo obzorje dogodkov zaradi močnih plimskih gravitacijskih sil, ki izhajajo iz razlik v gravitaciji na različnih razdaljah od središča. Črna luknja je vedno pripravljena absorbirati snov ali sevanje in s tem povečati svojo maso. Njeno interakcijo z zunanjim svetom določa preprosto Hawkingovo načelo: območje obzorja dogodkov črne luknje se nikoli ne zmanjša, razen če upoštevamo kvantno proizvodnjo delcev. J. Bekenstein je leta 1973 predlagal, da se črne luknje podrejajo istim fizikalnim zakonom kot fizična telesa, ki oddajajo in absorbirajo sevanje (model "absolutno črnega telesa"). Pod vplivom te zamisli je Hawking leta 1974 pokazal, da lahko črne luknje oddajajo snov in sevanje, vendar bo to opazno le, če bo masa same črne luknje relativno majhna. Takšne črne luknje bi se lahko rodile takoj po velikem poku, s katerim se je začelo širjenje vesolja. Mase teh primarnih črnih lukenj ne smejo biti večje od 1015 g (kot majhen asteroid), njihova velikost pa naj bo 10-15 m (kot proton ali nevtron). Močno gravitacijsko polje v bližini črne luknje proizvaja pare delec-antidelec; enega od delcev vsakega para absorbira luknja, drugega pa oddaja navzven. Črna luknja z maso 1015 g bi se morala obnašati kot telo s temperaturo 1011 K. Ideja o "izhlapevanju" črnih lukenj je v popolnem nasprotju s klasičnim pojmovanjem njih kot teles, ki niso sposobna sevanje.
Lastnosti črnih lukenj. Izračuni v okviru Einsteinove splošne teorije relativnosti le nakazujejo možnost obstoja črnih lukenj, nikakor pa ne dokazujejo njihove prisotnosti v resničnem svetu; odkritje prave črne luknje bi bil pomemben korak v razvoju fizike. Iskanje izoliranih črnih lukenj v vesolju je brezupno težko: majhnega temnega predmeta na ozadju kozmične črnine ne bomo mogli opaziti. Vendar obstaja upanje, da bi črno luknjo odkrili z njeno interakcijo z okoliškimi astronomskimi telesi, z značilnim vplivom nanje. Supermasivne črne luknje lahko najdemo v središčih galaksij in tam nenehno požirajo zvezde. Zgoščene okoli črne luknje bi morale zvezde oblikovati osrednje vrhove svetlosti v galaktičnih jedrih; Njihovo iskanje zdaj aktivno poteka. Druga metoda iskanja je merjenje hitrosti zvezd in plina okoli osrednjega predmeta v galaksiji. Če je znana njihova oddaljenost od osrednjega predmeta, je mogoče izračunati njegovo maso in povprečno gostoto. Če znatno presega gostoto, ki je možna za zvezdne kopice, se domneva, da je črna luknja. S to metodo so leta 1996 J. Moran in njegovi sodelavci ugotovili, da je v središču galaksije NGC 4258 verjetno črna luknja z maso 40 milijonov sončnih. Najbolj obetavno je iskanje črne luknje v binarnih sistemih, kjer lahko v paru z običajno zvezdo kroži okoli skupnega središča mase. Po periodičnem Dopplerjevem premiku črt v spektru zvezde lahko razumemo, da kroži v tandemu z določenim telesom in celo ocenimo maso slednjega. Če ta masa presega 3 Sončeve mase, sevanja samega telesa pa ni mogoče opaziti, potem je zelo možno, da gre za črno luknjo. V kompaktnem binarnem sistemu lahko črna luknja zajame plin s površine običajne zvezde. Ta plin, ki se giblje po orbiti okoli črne luknje, oblikuje disk in ko se spiralno vrti proti črni luknji, se zelo segreje in postane vir močnega rentgenskega sevanja. Hitra nihanja v tem sevanju bi morala nakazovati, da se plin hitro giblje v orbiti majhnega polmera okoli majhnega masivnega predmeta. Od leta 1970 je bilo v binarnih sistemih odkritih več virov rentgenskih žarkov z jasnimi znaki črnih lukenj. Najbolj obetavna je rentgenska dvojna V 404 Cygni, katere masa nevidne komponente je ocenjena na nič manj kot 6 sončnih mas. Druge izjemne kandidate za črne luknje najdemo v rentgenskih dvojnikih Cygnus X-1, LMCX-3, V 616 Monoceros, QZ Vulpeculae in rentgenskih novih Ophiuchus 1977, Mukha 1981 in Scorpius 1994. Z izjemo LMCX-3, ki se nahaja v Velikem Magellanovem oblaku, se vse nahajajo v naši galaksiji na razdaljah približno 8000 svetlobnih let. let od Zemlje.
Iskanje črnih lukenj.
Glej tudi
KOZMOLOGIJA;
GRAVITACIJSKI KOLAPS;
RELATIVNOST;
IZVENATMOSFERNA ASTRONOMIJA.
LITERATURA
Čerepaščuk A.M. Mase črnih lukenj v binarnih sistemih. Napredek v fizikalnih znanostih, letnik 166, str. 809, 1996

Collierjeva enciklopedija. - Odprta družba. 2000 .

Oglejte si, kaj je "ČRNA LUKNJA" v drugih slovarjih:

ČRNA LUKNJA, lokalizirano območje vesolja, iz katerega ne moreta uiti ne snov ne sevanje, z drugimi besedami, prva kozmična hitrost presega svetlobno hitrost. Meja tega območja se imenuje obzorje dogodkov.... ... Znanstveni in tehnični enciklopedični slovar

Kozmično predmet, ki nastane kot posledica stiskanja telesa s težo. sile na velikosti, ki so manjše od njegovega gravitacijskega polmera rg=2g/c2 (kjer je M masa telesa, G gravitacijska konstanta, c numerična vrednost svetlobne hitrosti). Napoved o obstoju ... ... Fizična enciklopedija

Samostalnik, število sinonimov: 2 zvezdici (503) neznano (11) Slovar sinonimov ASIS. V.N. Trishin. 2013… Slovar sinonimov

To ime je dobil, ker absorbira svetlobo, vendar je ne odbija kot drugi predmeti. Pravzaprav obstaja veliko dejstev o črnih luknjah in danes vam bomo povedali nekaj najbolj zanimivih. Do relativno nedavnega je veljalo, da črna luknja v vesolju posrka vase vse, kar je blizu njega ali leti mimo: planeti so smeti, a nedavno so znanstveniki začeli trditi, da čez nekaj časa vsebina "izpljune" nazaj, le v popolnoma drugačni obliki. Če te zanima črne luknje v vesolju zanimiva dejstva Danes vam bomo povedali več o njih.

Ali obstaja nevarnost za Zemljo?

Obstajata dve črni luknji, ki bi lahko resnično ogrozili naš planet, vendar se na našo srečo nahajata daleč stran, na razdalji približno 1600 svetlobnih let. Znanstveniki so te predmete lahko zaznali le zato, ker so se nahajali blizu Osončja in so jih posebne naprave, ki so zajemale rentgenske žarke, lahko videle. Obstaja domneva, da lahko ogromna gravitacijska sila vpliva na črne luknje tako, da se združijo v eno.

Malo verjetno je, da bo kateri od naših sodobnikov lahko ujel trenutek, ko ti skrivnostni predmeti izginejo. Proces smrti lukenj poteka tako počasi.

Črna luknja je zvezda v preteklosti

Kako nastanejo črne luknje v vesolju? Zvezde imajo impresivno zalogo termonuklearnega goriva, zato tako močno žarijo. Toda vsi viri zmanjkajo in zvezda se ohladi, postopoma izgubi svoj sijaj in se spremeni v črnega škrata. Znano je, da se v ohlajeni zvezdi pojavi proces stiskanja, posledično ta eksplodira, njeni delci pa se razpršijo na velike razdalje v vesolju, pritegnejo sosednje predmete in s tem povečajo velikost črne luknje.

Najbolj zanimivo o črnih luknjah v vesolju moramo še preučiti, toda presenetljivo je, da je njegova gostota kljub impresivni velikosti lahko enaka gostoti zraka. To nakazuje, da imajo lahko tudi največji predmeti v vesolju enako težo kot zrak, se pravi, da so lahko neverjetno lahki. Tukaj kako se v vesolju pojavijo črne luknje.

V črni luknji in okoli nje čas teče zelo počasi, zato predmeti, ki letijo v bližini, upočasnijo svoje gibanje. Razlog za vse je ogromna gravitacijska sila, še bolj neverjetno dejstvo je, da imajo vsi procesi, ki se dogajajo v sami luknji, neverjetno hitrost. Na primer, če opazite, da kako izgleda črna luknja v vesolju, ki je zunaj meja vseobsegajoče mase, se zdi, da vse stoji. Kakor hitro pa bi predmet prišel noter, bi ga v trenutku raztrgalo. Danes nam pokažejo kako izgleda črna luknja na vesoljski fotografiji, simulirano s posebnimi programi.

Definicija črne luknje?

Zdaj vemo od kod črne luknje v vesolju. Toda kaj je še posebnega na njih? Nemogoče je a priori reči, da je črna luknja planet ali zvezda, ker to telo ni niti plinasto niti trdno. To je predmet, ki lahko popači ne samo širino, dolžino in višino, ampak tudi časovno os. Kar popolnoma nasprotuje fizikalnim zakonom. Znanstveniki trdijo, da se čas v območju horizonta prostorske enote lahko premika naprej in nazaj. Kaj je v črni luknji v vesolju? Nemogoče si je predstavljati, svetlobni kvanti, ki pridejo tja, se večkrat pomnožijo z maso singularnosti, ta proces poveča moč gravitacijske sile. Če torej s seboj vzamete svetilko in greste v črno luknjo, ne bo svetila. Singularnost je točka, v kateri vse teži v neskončnost.

Struktura črne luknje je singularnost in obzorje dogodkov. Znotraj singularnosti fizikalne teorije popolnoma izgubijo pomen, zato za znanstvenike še vedno ostaja skrivnost. S prestopom meje (horizonta dogodkov) fizični objekt izgubi možnost vrnitve. Ne vemo daleč vse o črnih luknjah v vesolju, vendar zanimanje zanje ne zbledi.

Pojem črne luknje poznajo vsi – od šolarjev do starejših; uporablja se v znanstveni in fantastični literaturi, v rumenih medijih in na znanstvenih konferencah. Toda kaj točno so takšne luknje, ni znano vsem.

Iz zgodovine črnih lukenj

1783 Prvo hipotezo o obstoju takšnega pojava, kot je črna luknja, je leta 1783 predstavil angleški znanstvenik John Michell. V svoji teoriji je združil dve Newtonovi stvaritvi – optiko in mehaniko. Michellova zamisel je bila naslednja: če je svetloba tok drobnih delcev, potem morajo, tako kot vsa druga telesa, delci izkusiti privlačnost gravitacijskega polja. Izkazalo se je, da bolj ko je zvezda masivna, težje se svetloba upre njeni privlačnosti. 13 let za Michellom je francoski astronom in matematik Laplace predstavil (najverjetneje neodvisno od britanskega kolega) podobno teorijo.

1915 Vendar so vsa njihova dela ostala nepreklicana do začetka 20. stoletja. Leta 1915 je Albert Einstein objavil Splošno teorijo relativnosti in pokazal, da je gravitacija ukrivljenost prostora-časa, ki jo povzroča snov, nekaj mesecev pozneje pa je nemški astronom in teoretični fizik Karl Schwarzschild z njo rešil določen astronomski problem. Raziskoval je strukturo ukrivljenega prostora-časa okoli Sonca in ponovno odkril pojav črnih lukenj.

(John Wheeler je skoval izraz "črne luknje")

1967 Ameriški fizik John Wheeler je orisal prostor, ki ga je mogoče kot kos papirja zmečkati v neskončno majhno točko in ga označil z izrazom »črna luknja«.

1974 Britanski fizik Stephen Hawking je dokazal, da lahko črne luknje, čeprav absorbirajo materijo brez povratka, oddajajo sevanje in na koncu izhlapijo. Ta pojav se imenuje "Hawkingovo sevanje".

Naš čas. Najnovejše raziskave pulsarjev in kvazarjev ter odkritje kozmičnega mikrovalovnega sevanja ozadja so končno omogočile opis samega koncepta črnih lukenj. Leta 2013 se je plinski oblak G2 zelo približal črni luknji in ga bo najverjetneje pogoltnila, opazovanje edinstvenega procesa pa bo zagotovilo ogromno priložnosti za nova odkritja značilnosti črnih lukenj.

Kaj pravzaprav so črne luknje

Lakonična razlaga pojava gre takole. Črna luknja je prostor-časovno območje, katerega gravitacijska privlačnost je tako močna, da ga noben predmet, vključno s svetlobnimi kvanti, ne more zapustiti.

Črna luknja je bila nekoč ogromna zvezda. Dokler termonuklearne reakcije ohranjajo visok tlak v njegovih globinah, je vse normalno. Toda sčasoma se zaloga energije izčrpa in nebesno telo se pod vplivom lastne gravitacije začne krčiti. Zadnja stopnja tega procesa je sesedanje zvezdnega jedra in nastanek črne luknje.

• 1. Črna luknja z veliko hitrostjo izvrže curek


• 2. Disk snovi zraste v črno luknjo


• 3. Črna luknja


• 4. Podroben diagram območja črne luknje


• 5. Velikost najdenih novih opazovanj

Najpogostejša teorija je, da podobni pojavi obstajajo v vsaki galaksiji, vključno s središčem naše Rimske ceste. Ogromna gravitacijska sila luknje je sposobna zadržati več galaksij okoli sebe in jim preprečiti, da bi se oddaljile druga od druge. "Območje pokritosti" je lahko različno, vse je odvisno od mase zvezde, ki se je spremenila v črno luknjo, in je lahko na tisoče svetlobnih let.

Schwarzschildov radij

Glavna lastnost črne luknje je, da se nobena snov, ki pade vanjo, ne more več vrniti. Enako velja za svetlobo. V svojem bistvu so luknje telesa, ki popolnoma absorbirajo vso svetlobo, ki pada nanje, in ne oddajajo nobene svoje. Takšni predmeti se lahko vizualno zdijo kot strdki popolne teme.

• 1. Gibanje snovi s polovično hitrostjo svetlobe


• 2. Fotonski obroč


• 3. Notranji fotonski obroč


• 4. Horizont dogodkov v črni luknji

Na podlagi Einsteinove splošne teorije relativnosti, če se telo približa kritični razdalji do središča luknje, se ne bo več moglo vrniti. Ta razdalja se imenuje Schwarzschildov radij. Kaj natančno se dogaja znotraj tega radija, ni zagotovo znano, vendar obstaja najpogostejša teorija. Menijo, da je vsa snov črne luknje skoncentrirana v neskončno majhni točki, v njenem središču pa je objekt z neskončno gostoto, ki ga znanstveniki imenujejo singularna motnja.

Kako pride do padca v črno luknjo?

(Na sliki je črna luknja Strelec A* videti kot izjemno svetel grozd svetlobe)

Ne tako dolgo nazaj, leta 2011, so znanstveniki odkrili plinski oblak, ki so mu dali preprosto ime G2, ki oddaja nenavadno svetlobo. Ta sij je morda posledica trenja v plinu in prahu, ki ga povzroča črna luknja Strelec A*, ki kroži okoli nje kot akrecijski disk. Tako postanemo opazovalci neverjetnega pojava absorpcije plinskega oblaka s supermasivno črno luknjo.

Glede na nedavne študije se bo črna luknja čim bolj približala marca 2014. Poustvarimo lahko sliko, kako se bo odvijal ta vznemirljivi spektakel.

• 1. Ko se plinski oblak prvič pojavi v podatkih, je podoben ogromni krogli plina in prahu.


• 2. Zdaj, junija 2013, je oblak od črne luknje oddaljen več deset milijard kilometrov. Vanjo pade s hitrostjo 2500 km/s.


• 3. Pričakuje se, da bo oblak šel mimo črne luknje, vendar bodo plimske sile, ki jih povzroči razlika v gravitaciji, ki deluje na sprednji in zadnji rob oblaka, povzročile, da bo ta dobival vse bolj podolgovato obliko.


• 4. Ko se oblak raztrga, bo večina najverjetneje stekla v akrecijski disk okoli strelca A* in v njem ustvarila udarne valove. Temperatura bo poskočila na nekaj milijonov stopinj.


• 5. Del oblaka bo padel neposredno v črno luknjo. Nihče ne ve natančno, kaj se bo s to snovjo zgodilo naprej, vendar se pričakuje, da bo med padcem oddajala močne tokove rentgenskih žarkov in je nikoli več ne bodo videli.

Video: črna luknja pogoltne plinski oblak

(Računalniška simulacija tega, koliko plinskega oblaka G2 bi uničila in porabila črna luknja Sagittarius A*)

Kaj je v črni luknji?

Obstaja teorija, ki pravi, da je črna luknja v notranjosti praktično prazna, vsa njena masa pa je skoncentrirana v neverjetno majhni točki, ki se nahaja v njenem samem središču – singularnosti.

Po drugi teoriji, ki obstaja že pol stoletja, vse, kar pade v črno luknjo, preide v drugo vesolje, ki se nahaja v sami črni luknji. Zdaj ta teorija ni glavna.

In obstaja še tretja, najbolj sodobna in trdovratna teorija, po kateri se vse, kar pade v črno luknjo, raztopi v nihanjih strun na njeni površini, ki jo označujemo kot obzorje dogodkov.

Kaj je torej obzorje dogodkov? V notranjost črne luknje je nemogoče pogledati tudi s super zmogljivim teleskopom, saj tudi svetloba, ki vstopi v velikanski vesoljski lijak, nima možnosti, da bi se vrnila nazaj. Vse, kar je mogoče vsaj nekako upoštevati, se nahaja v njegovi neposredni bližini.

Horizont dogodkov je običajna površinska linija, izpod katere ne more uiti nič (ne plin, ne prah, ne zvezde, ne svetloba). In to je zelo skrivnostna točka brez vrnitve v črnih luknjah vesolja.