Nyt se on musta aukko. Musta aukko. John Michellin näkemys

Mustat aukot ovat ehkä maailmankaikkeutemme salaperäisimpiä ja arvoituksellisimpia tähtitieteellisiä esineitä; löytämisensä jälkeen ne ovat herättäneet tutkijoiden huomion ja innostaneet tieteiskirjailijoiden mielikuvitusta. Mitä mustat aukot ovat ja mitä ne edustavat? Mustat aukot ovat sukupuuttoon kuolleita tähtiä fyysisten ominaisuuksiensa vuoksi, joilla on sellaisia korkea tiheys ja niin voimakas painovoima, että edes valo ei pääse pakoon niiden yli.

Mustien aukkojen löytämisen historia

Ensimmäistä kertaa mustien aukkojen teoreettista olemassaoloa, kauan ennen niiden varsinaista löytämistä, ehdotti tietty D. Michel (englantilainen Yorkshiren pappi, joka on kiinnostunut tähtitiedestä vapaa-ajallaan) jo vuonna 1783. Hänen laskelmiensa mukaan, jos otamme omamme ja puristamme sen (nykyaikaisella tietokonekielellä arkistoimaan) 3 km:n säteelle, muodostuu niin suuri (yksinkertaisesti valtava) gravitaatiovoima, että edes valo ei pääse poistumaan siitä . Näin ilmaantui "mustan aukon" käsite, vaikka itse asiassa se ei ole ollenkaan musta; mielestämme termi "tumma aukko" olisi sopivampi, koska juuri valon puuttuminen tapahtuu.

Myöhemmin, vuonna 1918, suuri tiedemies Albert Einstein kirjoitti mustista aukoista suhteellisuusteorian yhteydessä. Mutta vasta vuonna 1967, amerikkalaisen astrofyysikon John Wheelerin ponnistelujen ansiosta mustien aukkojen käsite sai lopulta paikan akateemisissa piireissä.

Oli miten oli, D. Michel, Albert Einstein ja John Wheeler olettivat teoksissaan vain näiden salaperäisten taivaankappaleiden teoreettisen olemassaolon ulkoavaruudessa, mutta todellinen mustien aukkojen löytö tapahtui vuonna 1971, juuri silloin he havaittiin ensimmäisen kerran kaukoputkessa.

Tältä musta aukko näyttää.

Kuinka mustat aukot muodostuvat avaruudessa

Kuten tiedämme astrofysiikasta, kaikilla tähdillä (myös Auringollamme) on rajoitetusti polttoainetta. Ja vaikka tähden elämä voi kestää miljardeja vuosia, ennemmin tai myöhemmin tämä ehdollinen polttoaineen saanti loppuu ja tähti "sammuu". Tähden ”häipymisprosessiin” liittyy voimakkaita reaktioita, joiden aikana tähti käy läpi merkittävän muodonmuutoksen ja voi koostaan ​​riippuen muuttua valkoiseksi kääpiöksi, neutronitähdeksi tai mustaksi aukoksi. Lisäksi suurimmat tähdet, joiden koko on uskomattoman vaikuttava, muuttuvat yleensä mustaksi aukoksi - näiden uskomattomimpien kokojen puristumisen vuoksi äskettäin muodostuneen mustan aukon massa ja gravitaatiovoima lisääntyvät moninkertaisesti, mikä muuttuu eräänlainen galaktinen pölynimuri - imee kaiken ja kaikki ympärillään.

Musta aukko nielee tähden.

Pieni huomautus - Aurinkomme galaktisten standardien mukaan ei ole ollenkaan suuri tähti ja sen sukupuuttoon jälkeen, joka tapahtuu noin muutaman miljardin vuoden kuluttua, se ei todennäköisesti muutu mustaksi aukoksi.

Mutta ollaan rehellisiä - tänään tiedemiehet eivät vielä tiedä kaikkia mustan aukon muodostumisen hienouksia; epäilemättä tämä on erittäin monimutkainen astrofysikaalinen prosessi, joka voi itsessään kestää miljoonia vuosia. Vaikka tähän suuntaan on mahdollista edetä, voisi olla niin sanottujen välimustien aukkojen eli sukupuuttoon kuolleiden tähtien löytäminen ja myöhempi tutkimus, joissa aktiivinen mustien aukkojen muodostumisprosessi tapahtuu. Muuten, tähtitieteilijät löysivät samanlaisen tähden vuonna 2014 spiraaligalaksin käsivarresta.

Kuinka monta mustaa aukkoa on universumissa?

Nykyajan tutkijoiden teorioiden mukaan Linnunradan galaksissamme voi olla jopa satoja miljoonia mustia aukkoja. Heitä ei ehkä ole vähemmän naapurigalaksissamme, johon Linnunradalta ei ole mitään lentää - 2,5 miljoonaa valovuotta.

Mustan aukon teoria

Huolimatta valtavasta massasta (joka on satoja tuhansia kertoja suurempi kuin aurinkomme massa) ja uskomattomasta painovoiman voimakkuudesta, mustien reikien näkeminen kaukoputken läpi ei ollut helppoa, koska ne eivät säteile valoa ollenkaan. Tutkijat onnistuivat havaitsemaan mustan aukon vasta sen "aterian" hetkellä - toisen tähden absorptio, tällä hetkellä ilmestyy ominaista säteilyä, joka voidaan jo havaita. Näin ollen mustan aukon teoria on löytänyt todellisen vahvistuksen.

Mustan aukon ominaisuudet

Mustan aukon tärkein ominaisuus on sen uskomattomat gravitaatiokentät, jotka eivät anna ympäröivän tilan ja ajan pysyä tavanomaisessa tilassaan. Kyllä, kuulit oikein, aika mustan aukon sisällä kuluu monta kertaa hitaammin kuin tavallisesti, ja jos olit siellä, niin palattuasi takaisin (jos olisit tietysti niin onnekas) olisit yllättynyt huomatessasi, että vuosisatoja on kulunut maan päällä, etkä ole edes vanhentunut, olet ehtinyt ajoissa. Vaikka ollaan totta, jos olisit mustan aukon sisällä, tuskin selviytyisit, sillä siellä on sellainen painovoima, että mikä tahansa aineellinen esine yksinkertaisesti repeytyisi, ei edes palasiksi, atomeiksi.

Mutta jos olisit edes lähellä mustaa aukkoa sen painovoimakentän vaikutuksen alaisena, sinulla olisi myös vaikeuksia, koska mitä enemmän vastustat sen painovoimaa yrittäessäsi lentää pois, sitä nopeammin putoaisit siihen. Syy tähän näennäiseen paradoksiin on gravitaatiopyörrekenttä, joka kaikilla mustilla aukoilla on.

Mitä jos ihminen putoaa mustaan ​​aukkoon

Mustien aukkojen haihtuminen

Englantilainen tähtitieteilijä S. Hawking löysi mielenkiintoinen fakta: Mustat aukot osoittautuvat myös säteilevän. Totta, tämä koskee vain suhteellisen pienen massan reikiä. Niiden ympärillä oleva voimakas painovoima synnyttää hiukkas- ja antihiukkaspareja, joista toinen vetää reiän sisään ja toinen työntyy ulos. Siten musta aukko lähettää kovia antihiukkasia ja gammasäteitä. Tämä mustasta aukosta peräisin oleva haihtuminen tai säteily on nimetty sen löytäneen tiedemiehen mukaan - "Hawking-säteily".

Suurin musta aukko

Mustan aukon teorian mukaan lähes kaikkien galaksien keskellä on valtavia mustia aukkoja, joiden massat vaihtelevat useista miljoonista useisiin miljardeihin auringon massoihin. Ja suhteellisen äskettäin tutkijat löysivät kaksi suurinta tähän mennessä tiedettyä mustaa aukkoa; ne sijaitsevat kahdessa lähellä olevassa galaksissa: NGC 3842 ja NGC 4849.

NGC 3842 on Leijonan tähdistön kirkkain galaksi, joka sijaitsee 320 miljoonan valovuoden päässä meistä. Sen keskellä on valtava musta aukko, joka painaa 9,7 miljardia auringon massaa.

NGC 4849, galaksi Coma-joukossa, 335 miljoonan valovuoden päässä, ylpeilee yhtä vaikuttavalla mustalla aukolla.

Näiden jättimäisten mustien aukkojen gravitaatiokenttä tai akateemisesti niiden tapahtumahorisontti on noin 5 kertaa etäisyys Auringosta ! Tällainen musta aukko söisi aurinkokuntamme eikä edes tukehtuisi.

Pienin musta aukko

Mutta laajassa mustien aukkojen perheessä on myös hyvin pieniä edustajia. Joten kääpiöin musta aukko, jonka tutkijat ovat löytäneet tällä hetkellä sen massa on vain 3 kertaa suurempi kuin aurinkomme massa. Itse asiassa tämä on mustan aukon syntymiseen vaadittava teoreettinen minimi; jos tähti olisi hieman pienempi, aukkoa ei olisi muodostunut.

Mustat aukot ovat kannibaaleja

Kyllä, on olemassa sellainen ilmiö, kuten yllä kirjoitimme, mustat aukot ovat eräänlaisia ​​"galaktisia pölynimureita", jotka imevät kaiken ympärillään, mukaan lukien... muut mustat aukot. Äskettäin tähtitieteilijät havaitsivat, että yhdestä galaksista peräisin olevaa mustaa aukkoa söi vielä suurempi musta ahmatti toisesta galaksista.

• Joidenkin tiedemiesten hypoteesien mukaan mustat aukot eivät ole vain galaktisia pölynimureita, jotka imevät kaiken itseensä, vaan ne voivat tietyissä olosuhteissa itse synnyttää uusia universumeja.
• Mustat aukot voivat haihtua ajan myötä. Kirjoitimme yllä, että englantilainen tiedemies Stephen Hawking havaitsi, että mustilla aukoilla on säteilyn ominaisuus ja hyvin pitkän ajan kuluttua, kun ympärillä ei ole enää mitään absorboitavaa, musta aukko alkaa haihtua enemmän, kunnes ajan myötä se antaa koko massansa ympäröivään tilaan. Vaikka tämä on vain olettamus, hypoteesi.
• Mustat aukot hidastavat aikaa ja taivuttavat tilaa. Olemme jo kirjoittaneet aikadilataatiosta, mutta avaruus mustan aukon olosuhteissa on myös täysin kaareva.
• Mustat aukot rajoittavat tähtien määrää universumissa. Nimittäin niiden gravitaatiokentät estävät kaasupilvien jäähtymisen avaruudessa, joista, kuten tiedetään, syntyy uusia tähtiä.

Mustat aukot Discovery Channelilla, video

Lopuksi tarjoamme sinulle mielenkiintoisen tieteellisen dokumentin Discovery Channelin mustista aukoista

Kun ydinpolttoainevarannot ovat loppuneet, lämpöydinreaktiot pysähtyvät ja tähti alkaa kutistua oman painonsa alla. Jos sillä on melko suuri massa, ydin puristuu niin paljon, että muodostuu musta aukko. Näillä esineillä on valtava massa ja pieni tilavuus, ja niiden painovoima on niin voimakas, että edes valo ei pääse pakoon vetovoimaansa.

Jos Auringosta tulee koskaan sellainen kappale, se täytyy puristaa vain 9 km:n säteelle ja Maa on puristettava herneen kokoiseksi.

Siinä tiheys ja painovoima saavat äärettömät arvot. Mutta kaikki tämä on totta tavalliselle, makrokosmoselle. Mikromaailmalla ei vielä ole omaa painovoimateoriaa.

Mitä mustan aukon sisällä on

On todettu, että mustan aukon sisällä on singulariteetti. Meillä ei vielä ole työkaluja näiden esineiden tutkimiseen, mutta meillä on pari kiehtovaa videota :)

• Aika kuluu hitaammin mustien aukkojen lähellä kuin kaukana niistä. Jos havaitset tähän kohteeseen heitetyn esineen, kohteen liike hidastuu ja sen näkyvyys heikkenee. Lopussa hän pysähtyy ja tulee näkymättömäksi. Mutta jos tarkkailija itse hyppää sinne, hän putoaa välittömästi reiän keskelle ja gravitaatiovoimat repivät hänet välittömästi osiin. Ja hän näkee koko maailmankaikkeuden elämän syntymästä kuolemaan.
• Mielenkiintoinen ominaisuus on tapahtumahorisontin ylittämisen jälkeen: mitä enemmän vastustat mustan aukon painovoimaa ja yrität lentää kauemmaksi, sitä nopeammin putoat siihen. Tätä on vaikea kuvitella, sinun täytyy olla samaa mieltä...
• Sillä ei ole väliä, millainen keho oli ennen puristusta, tämän prosessin jälkeen voidaan tarkastella vain kolmea sen parametria. Näitä ovat sähkövaraus, kokonaismassa ja kulmamomentti. On mahdotonta määrittää mustan aukon alkuperäisiä parametreja - sen muotoa, väriä, aineen koostumusta.
• Kaikki mikä jää tapahtumahorisontin ulkopuolelle, putoaa välttämättä kohti keskustaa, jossa on singulariteetti, jolla on ääretön tiheys. Tämä on paikka, jossa fysiikan lait ja klassiset tilan ja ajan käsitteet eivät enää päde.
• Stephen Hawking onnistui löytämään mustien aukkojen haihtumisen. Suuret reiät haihtuvat hyvin pitkän ajan - kymmeniä ja satoja miljardeja vuosia ja mikroskooppiset - sekunnin murto-osassa. Fotonien hypoteettista haihtumista tai emissiota kutsutaan Hawking-säteilyksi. Tällä prosessilla on puhtaasti teoreettinen perustelu. Teorian mukaan maailmankaikkeuden syntyhetkellä syntyneiden mustien aukkojen, joiden massa on 10 12 kg, pitäisi haihtua kokonaan meidän aikanamme. Koska haihtumisen intensiteetti kasvaa koon pienentyessä, tämän prosessin pitäisi päättyä räjähdykseen. Toistaiseksi tähtitieteilijät eivät ole havainneet tällaisia ​​räjähdyksiä.
• Klassinen painovoimateoria ehdottaa, että mustaa aukkoa ei voida pienentää eikä tuhota. Se voi vain lisääntyä. Tästä seuraa, että sisälle pääsevä tieto on ulkopuolisen tarkkailijan ulottumattomissa.
• Kukaan ei tiedä varmasti, mitä näemme lähestyessämme mustaa aukkoa. Mutta on täysin mahdollista, että hän ei ole niin musta. Pinnalleen lentävä aine kiihtyy ja lämpenee, ja sen täytyy hehkua ennen kuin sukeltaa tapahtumahorisontin alapuolelle. Siksi edessämme ei ole pyöreä tumma aukko avaruudessa, vaan loistava sädekehä, vähän kuin aurinko sen täydellisen pimennyksen hetkellä.

Supermassiiviset mustat aukot

Kaikkien galaksien keskuksissa on mustia aukkoja, myös meidän. Tällaiset johtopäätökset tehtiin tähtienvälisen kaasun ja lähellä olevien tähtien liikkeen havaintojen perusteella. Laskelmat osoittavat, että galaksin keskustassa sijaitsevilla esineillä pitäisi olla valtavia massoja, mutta pieniä kokoja. Osoittautuu, että mikä tahansa keskus on musta aukko. Ja niiden massat ovat miljoonia ja miljardeja auringon massoja. Kaikkien havaittujen tähtijärjestelmien, joilla on mustien aukkojen ominaisuuksia, massa on 4–16 aurinkoa.

Monet signaalit - tähtien värähtelyt, jotkut muut - muunnetaan äänimuotoon. Tältä näyttää kahden mustan aukon yhdistymisen ääni:

Kuinka löytää ne

Musta aukko on mahdollista havaita, jos se on osa binäärijärjestelmää.Esimerkiksi binäärijärjestelmässä yksi tähdistä räjähtää muuttuen tähdeksi Jäljellä olevaan tähteen vaikuttaa naapurin painovoima, joten ainetta tähti virtaa mustaan ​​aukkoon (se kirjaimellisesti "nielee" tähden).

Tähdestä tuleva aine pyörii spiraaliksi mustan aukon ympärillä, jolloin se tiivistyy ja kuumenee voimakkaasti. Lämmitystä jatketaan, kunnes röntgenalueella ilmaantuu aaltosäteilyä, jonka luonteen perusteella on mahdollista ymmärtää kohteen parametrit. Myös tähtien lähellä lentävä musta aukko kääntää sen normaalilta liikeradalta valtavalla painovoimallaan ja paljastaa siten itsensä. Mustia aukkoja ilman tähtikumppania on myös teoreettisissa laskelmissa.

Miten he opiskelevat

Mustia aukkoja tutkitaan pääasiassa matemaattisen mallinnuksen ja fysiikan avulla. Jos teoreettiset laskelmat ovat havaintojen mukaisia ​​eivätkä ole ristiriidassa todistettujen tosiseikkojen kanssa, hypoteesi muuttuu yleisesti hyväksytyksi teoriaksi. Tässä on video, jossa asiaa käsitellään yksityiskohtaisesti:

S. TRANKOVSKY

Modernin fysiikan ja astrofysiikan tärkeimpiin ja mielenkiintoisimpiin ongelmiin akateemikko V.L. Ginzburg nimesi mustiin aukkoihin liittyvät ongelmat (katso "Tiede ja elämä" nro 11, 12, 1999). Näiden outojen esineiden olemassaolo ennustettiin yli kaksisataa vuotta sitten, niiden muodostumiseen johtaneet olosuhteet laskettiin tarkasti 1900-luvun 30-luvun lopulla, ja astrofysiikka alkoi tutkia niitä vakavasti alle neljäkymmentä vuotta sitten. Nykyään tieteelliset lehdet ympäri maailmaa julkaisevat vuosittain tuhansia artikkeleita mustista aukoista.

Musta aukko voi muodostua kolmella tavalla.

Näin on tapana kuvata romahtavan mustan aukon läheisyydessä tapahtuvia prosesseja. Ajan myötä (Y) sen ympärillä oleva tila (X) (varjostettu alue) kutistuu ja ryntää kohti singulaarisuutta.

Mustan aukon gravitaatiokenttä aiheuttaa vakavia vääristymiä avaruuden geometriaan.

Musta aukko, joka on näkymätön kaukoputken läpi, paljastaa itsensä vain painovoiman vaikutuksesta.

Mustan aukon voimakkaassa gravitaatiokentässä syntyy hiukkas-antihiukkas-pareja.

Hiukkas-antihiukkasparin synty laboratoriossa.

MITEN NE SYNTYVÄT

Valaiseva taivaankappale, jonka tiheys on yhtä suuri kuin maan tiheys ja jonka halkaisija on kaksisataaviisikymmentä kertaa suurempi kuin Auringon halkaisija, painovoimansa vuoksi ei anna valonsa saavuttaa meitä. Näin ollen on mahdollista, että universumin suurimmat valokappaleet jäävät näkymättömiksi juuri kokonsa vuoksi.
Pierre Simon Laplace.
Maailmanjärjestelmän esitys. 1796

Vuonna 1783 englantilainen matemaatikko John Mitchell ja kolmetoista vuotta myöhemmin, hänestä riippumatta, ranskalainen tähtitieteilijä ja matemaatikko Pierre Simon Laplace suorittivat hyvin oudon tutkimuksen. He tarkastelivat olosuhteita, joissa valo ei voisi paeta tähdestä.

Tiedemiesten logiikka oli yksinkertainen. Mille tahansa tähtitieteelliselle esineelle (planeetalle tai tähdelle) on mahdollista laskea ns. pakonopeus tai toinen kosminen nopeus, joka sallii minkä tahansa kappaleen tai hiukkasen poistua siitä ikuisesti. Ja tuon ajan fysiikassa hallitsi Newtonin teoria, jonka mukaan valo on hiukkasten virtausta (sähkömagneettisten aaltojen ja kvanttien teoria oli vielä lähes sadan viidenkymmenen vuoden päässä). Hiukkasten pakonopeus voidaan laskea planeetan pinnalla olevan potentiaalienergian ja äärettömän suurelle etäisyydelle "paonneen" kappaleen liike-energian yhtäläisyyden perusteella. Tämä nopeus määritetään kaavalla #1#

Missä M- avaruusobjektin massa, R- sen säde, G- gravitaatiovakio.

Tästä voimme helposti saada tietyn massan kappaleen säteen (kutsuttiin myöhemmin "painovoimasäteeksi"). r g "), jolla pakonopeus on yhtä suuri kuin valon nopeus:

Tämä tarkoittaa, että tähti on puristettu säteiseksi palloksi r g< 2GM/c 2 lakkaa lähettämästä - valo ei pääse poistumaan siitä. Universumiin ilmestyy musta aukko.

On helppo laskea, että Aurinko (sen massa on 2,1033 g) muuttuu mustaksi aukoksi, jos se supistuu noin 3 kilometrin säteelle. Sen aineen tiheys saavuttaa 10 16 g/cm 3 . Mustaksi aukoksi puristetun Maan säde pienenisi noin yhteen senttimetriin.

Tuntui uskomattomalta, että luonnossa voi olla voimia, jotka pystyivät puristamaan tähden niin merkityksettömään kokoon. Siksi Mitchellin ja Laplacen teosten johtopäätöksiä pidettiin yli sadan vuoden ajan jonkinlaisena matemaattisena paradoksina, jolla ei ollut fyysistä merkitystä.

Tiukka matemaattinen todiste siitä, että tällainen eksoottinen esine avaruudessa oli mahdollista, saatiin vasta vuonna 1916. Saksalainen tähtitieteilijä Karl Schwarzschild, analysoituaan Albert Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian yhtälöitä, sai mielenkiintoinen tulos. Tutkittuaan hiukkasen liikettä massiivisen kappaleen painovoimakentässä hän tuli johtopäätökseen: yhtälö menettää fyysisen merkityksensä (sen ratkaisu kääntyy äärettömään), kun r= 0 ja r = r g.

Pisteitä, joissa kentän ominaisuudet muuttuvat merkityksettömiksi, kutsutaan yksittäisiksi eli erityisiksi. Nollapisteen singulaarisuus heijastaa kentän pistesuuntaista tai, mikä on sama asia, keskisymmetristä rakennetta (kaikki pallomaiset kappaleet - tähti tai planeetta - voidaan loppujen lopuksi esittää aineelliseksi pisteeksi). Ja pisteet, jotka sijaitsevat pallomaisella pinnalla, jolla on säde r g, muodostavat sen pinnan, josta poistumisnopeus on yhtä suuri kuin valon nopeus. Yleisessä suhteellisuusteoriassa sitä kutsutaan Schwarzschildin singulaarisfääriksi tai tapahtumahorisontiksi (miksi selviää myöhemmin).

Jo meille tuttujen esineiden - Maan ja Auringon - esimerkin perusteella on selvää, että mustat aukot ovat hyvin outoja esineitä. Jopa tähtitieteilijät, jotka käsittelevät ainetta äärimmäisillä lämpötilan, tiheyden ja paineen arvoilla, pitävät niitä erittäin eksoottisina, ja viime aikoihin asti kaikki eivät uskoneet niiden olemassaoloon. Ensimmäiset viitteet mustien aukkojen mahdollisuudesta sisältyivät kuitenkin jo A. Einsteinin vuonna 1915 luotuun yleiseen suhteellisuusteoriaan. Englantilainen tähtitieteilijä Arthur Eddington, yksi ensimmäisistä suhteellisuusteorian tulkitsijoista ja popularisoijista, johti 30-luvulla yhtälöjärjestelmän, joka kuvaa sisäinen rakenne tähdet Niistä seuraa, että tähti on tasapainossa vastakkaisiin suuntautuneiden gravitaatiovoimien ja sisäisen paineen vaikutuksesta, joka syntyy kuumien plasmahiukkasten liikkeestä tähden sisällä ja sen syvyyksissä syntyvän säteilyn paineen vaikutuksesta. Tämä tarkoittaa, että tähti on kaasupallo, jonka keskellä lämpöä, vähenee vähitellen reunaa kohti. Etenkin yhtälöistä seurasi, että Auringon pintalämpötila oli noin 5500 astetta (mikä oli varsin yhdenmukainen tähtitieteellisten mittaustietojen kanssa) ja sen keskellä sen pitäisi olla noin 10 miljoonaa astetta. Tämä antoi Eddingtonille mahdollisuuden tehdä profeetallisen johtopäätöksen: tässä lämpötilassa "sytytetään" lämpöydinreaktio, joka riittää varmistamaan Auringon hehkun. Tuon ajan atomifyysikot eivät olleet samaa mieltä tästä. Heistä tuntui, että tähden syvyyksissä oli liian "kylmää": lämpötila siellä ei riittänyt reaktion "menemiseen". Tähän raivoissaan teoreetikko vastasi: "Etsikää kuumempaa paikkaa!"

Ja lopulta hän osoittautui oikeaksi: tähden keskustassa todella tapahtuu lämpöydinreaktio (toinen asia on, että ns. "standardi aurinkomalli", joka perustuu lämpöydinfuusion ideoihin, ilmeisesti osoittautui olla virheellinen - katso esimerkiksi "Tiede ja elämä" nro 2, 3, 2000). Mutta siitä huolimatta tähden keskellä tapahtuu reaktio, tähti loistaa ja ilmaantuva säteily pitää sen vakaassa tilassa. Mutta tähden ydinpolttoaine palaa loppuun. Energian vapautuminen pysähtyy, säteily sammuu ja painovoiman vetovoimaa rajoittava voima katoaa. Tähden massalla on raja, jonka jälkeen tähti alkaa kutistua peruuttamattomasti. Laskelmat osoittavat, että näin tapahtuu, jos tähden massa ylittää kaksi tai kolme auringon massaa.

GRAVITAATIOINEN KOLAPSIO

Aluksi tähden supistumisnopeus on pieni, mutta sen nopeus kasvaa jatkuvasti, koska painovoima on kääntäen verrannollinen etäisyyden neliöön. Puristuminen muuttuu peruuttamattomaksi; ei ole voimia, jotka voisivat vastustaa itsepainovoimaa. Tätä prosessia kutsutaan painovoiman romahtamiseksi. Tähtien kuoren liikenopeus kohti keskustaa kasvaa ja lähestyy valonnopeutta. Ja tässä suhteellisuusteorian vaikutukset alkavat näytellä roolia.

Pakonopeus laskettiin newtonilaisten valon luonteen käsitysten perusteella. Yleisen suhteellisuusteorian näkökulmasta ilmiöt romahtavan tähden läheisyydessä tapahtuvat hieman eri tavalla. Sen voimakkaassa gravitaatiokentässä tapahtuu niin sanottu gravitaatiopunasiirtymä. Tämä tarkoittaa, että massiivisesta esineestä tulevan säteilyn taajuus siirtyy alempia taajuuksia kohti. Rajalla, Schwarzschild-pallon rajalla, säteilytaajuudesta tulee nolla. Toisin sanoen sen ulkopuolella oleva tarkkailija ei pysty saamaan mitään selvää siitä, mitä sisällä tapahtuu. Tästä syystä Schwarzschildin palloa kutsutaan tapahtumahorisontiksi.

Mutta taajuuden pienentäminen vastaa hidastusaikaa, ja kun taajuudesta tulee nolla, aika pysähtyy. Tämä tarkoittaa, että ulkopuolinen tarkkailija näkee hyvin oudon kuvan: kasvavalla kiihtyvyydellä putoavan tähden kuori pysähtyy sen sijaan, että se saavuttaisi valonnopeuden. Hänen näkökulmastaan ​​puristus pysähtyy heti, kun tähden koko lähestyy painovoimaa
usu. Hän ei koskaan näe edes yhden hiukkasen "sukelluksen" Schwarzchiel-pallon alle. Mutta mustaan ​​aukkoon putoavan hypoteettisen tarkkailijan kaikki on ohi hetkessä hänen kellossaan. Siten Auringon koon tähden painovoiman romahdusaika on 29 minuuttia ja paljon tiheämpi ja kompaktimpi neutronitähti kestää vain 1/20 000 sekuntia. Ja tässä hän kohtaa ongelmia, jotka liittyvät aika-avaruuden geometriaan lähellä mustaa aukkoa.

Tarkkailija löytää itsensä kaarevasta avaruudesta. Lähellä gravitaatiosädettä painovoimat tulevat äärettömän suuriksi; he venyttävät raketin astronautti-tarkkailijan kanssa äärettömän ohueksi, äärettömän pituiseksi langaksi. Mutta hän itse ei huomaa tätä: kaikki hänen muodonmuutoksensa vastaavat tila-aikakoordinaattien vääristymiä. Nämä pohdinnat viittaavat tietysti ihanteelliseen, hypoteettiseen tapaukseen. Kaikki todelliset ruumiit repeytyvät vuorovesivoimien vaikutuksesta kauan ennen kuin se lähestyy Schwarzschildin palloa.

MUSTAJEN REIKIEN MITAT

Mustan aukon koko tai tarkemmin sanottuna Schwarzschildin pallon säde on verrannollinen tähden massaan. Ja koska astrofysiikka ei aseta mitään rajoituksia tähden koolle, musta aukko voi olla mielivaltaisen suuri. Jos se syntyi esimerkiksi 10 8 Auringon massan omaavan tähden romahtamisen yhteydessä (tai satojen tuhansien tai jopa miljoonien sulautumisen seurauksena pieniä tähtiä), sen säde on noin 300 miljoonaa kilometriä, kaksi kertaa Maan kiertorata. A keskimääräinen tiheys Tällaisen jättiläisen aine on lähellä veden tiheyttä.

Ilmeisesti nämä ovat sellaisia ​​mustia aukkoja, joita löytyy galaksien keskuksista. Joka tapauksessa tähtitieteilijät laskevat nykyään noin viisikymmentä galaksia, joiden keskellä epäsuorien todisteiden perusteella (käsitellään alla) on mustia aukkoja, joiden massa on noin miljardi (10 9) aurinkoa. Galaxyllamme on ilmeisesti myös oma musta aukko; Sen massa arvioitiin melko tarkasti - 2,4. 10 6 ±10 % Auringon massasta.

Teoria ehdottaa, että tällaisten superjättiläisten rinnalle pitäisi syntyä myös mustia minireikiä, joiden massa on noin 10 14 g ja säde noin 10 -12 cm (atomiytimen koko). Ne saattoivat ilmaantua maailmankaikkeuden olemassaolon ensimmäisinä hetkinä osoituksena aika-avaruuden erittäin voimakkaasta epähomogeenisuudesta valtavan energiatiheyden kanssa. Nykyään tutkijat ymmärtävät maailmankaikkeudessa tuolloin vallinneet olosuhteet voimakkailla törmäyksillä (törmäyssäteitä käyttävillä kiihdyttimillä). CERNissä aiemmin tänä vuonna tehdyt kokeet tuottivat kvarkkigluoniplasmaa, ainetta, joka oli olemassa ennen alkuainehiukkasten syntyä. Tämän aineen tilan tutkimus jatkuu Brookhavenissa, amerikkalaisessa kiihdytinkeskuksessa. Se pystyy kiihdyttämään hiukkaset energioihin, jotka ovat puolitoista tai kaksi suuruusluokkaa suurempia kuin kiihdytin
CERN. Tuleva kokeilu on aiheuttanut vakavaa huolta: luoko se minimustan aukon, joka taivuttaa avaruuttamme ja tuhoaa maapallon?

Tämä pelko resonoi niin voimakkaasti, että Yhdysvaltain hallituksen oli pakko kutsua koolle arvovaltainen komissio tutkimaan tätä mahdollisuutta. Merkittävistä tutkijoista koostuva komissio totesi: kiihdytin on liian alhainen mustan aukon syntymiselle (tämä koe on kuvattu Science and Life -lehdessä, nro 3, 2000).

MITEN NÄHDÄ NÄKYMÄTTÖMÄN

Mustat aukot eivät säteile mitään, eivät edes valoa. Tähtitieteilijät ovat kuitenkin oppineet näkemään ne tai pikemminkin löytämään "ehdokkaita" tähän rooliin. On kolme tapaa havaita musta aukko.

1. On tarpeen tarkkailla tähtien pyörimistä klustereissa tietyn painopisteen ympärillä. Jos käy ilmi, että tässä keskustassa ei ole mitään ja tähdet näyttävät pyörivän tyhjän tilan ympärillä, voimme sanoa melko luottavaisesti: tässä "tyhjyydessä" on musta aukko. Tällä perusteella oletettiin mustan aukon olemassaoloa galaksimme keskustassa ja arvioitiin sen massa.

2. Musta aukko imee aktiivisesti ainetta itseensä ympäröivästä avaruudesta. Tähtienvälinen pöly, kaasu ja läheisten tähtien aineet putoavat sille spiraalina, muodostaen niin sanotun akkretiolevyn, joka on samanlainen kuin Saturnuksen rengas. (Tämä on juuri se Brookhaven-kokeen variksenpelätin: kiihdytinän ilmestynyt minimusta aukko alkaa imeä maapalloa itseensä, eikä tätä prosessia voitu pysäyttää millään voimalla.) Lähestyessään Schwarzschild-palloa hiukkaset kokevat kiihtyvyys ja alkaa säteillä röntgenalueella. Tällä säteilyllä on ominaisspektri, joka on samanlainen kuin hyvin tutkitulla synkrotronissa kiihdytettyjen hiukkasten säteilyllä. Ja jos tällaista säteilyä tulee joltakin maailmankaikkeuden alueelta, voimme vakuuttavasti sanoa, että siellä täytyy olla musta aukko.

3. Kun kaksi mustaa aukkoa sulautuvat yhteen, tapahtuu gravitaatiosäteilyä. Lasketaan, että jos kunkin massa on noin kymmenen auringon massaa, niin niiden sulautuessa muutamassa tunnissa vapautuu energiaa, joka vastaa 1 % niiden kokonaismassasta gravitaatioaaltojen muodossa. Tämä on tuhat kertaa enemmän kuin aurinko, lämpö ja muu energia koko olemassaolonsa aikana - viisi miljardia vuotta. He toivovat pystyvänsä havaitsemaan gravitaatiosäteilyä LIGO ja muiden avulla, joita nyt rakennetaan Amerikkaan ja Eurooppaan venäläisten tutkijoiden osallistuessa (ks. "Tiede ja elämä" nro 5, 2000).

Ja silti, vaikka tähtitieteilijät eivät epäile mustien aukkojen olemassaoloa, kukaan ei uskalla kategorisesti väittää, että täsmälleen yksi niistä sijaitsee tietyssä avaruuden pisteessä. Tieteellinen etiikka ja tutkijan rehellisyys edellyttävät esitettyyn kysymykseen yksiselitteistä vastausta, joka ei siedä eroja. Näkymättömän esineen massan arvioiminen ei riitä, vaan sen säde on mitattava ja osoitettava, että se ei ylitä Schwarzschildin sädettä. Ja edes galaksissamme tätä ongelmaa ei voida vielä ratkaista. Tästä syystä tiedemiehet osoittavat tiettyä pidättyväisyyttä kertoessaan löydöstään, ja tieteelliset lehdet ovat kirjaimellisesti täynnä raportteja teoreettisesta työstä ja vaikutusten havainnoista, jotka voivat valaista heidän mysteeriään.

Mustilla aukoilla on kuitenkin vielä yksi teoreettisesti ennustettu ominaisuus, joka saattaa mahdollistaa niiden näkemisen. Mutta kuitenkin yhdellä ehdolla: mustan aukon massan tulisi olla paljon pienempi kuin Auringon massan.

MUSTA REIKÄ VOI OLLA MYÖS "VALKOINEN"

Pitkän aikaa mustia aukkoja pidettiin pimeyden ruumiillistumana, esineinä, jotka tyhjiössä, aineen absorption puuttuessa, emittoi mitään. Kuitenkin vuonna 1974 kuuluisa englantilainen teoreetikko Stephen Hawking osoitti, että mustille aukkoille voidaan määrittää lämpötila, ja siksi niiden pitäisi säteillä.

Kvanttimekaniikan käsitteiden mukaan tyhjiö ei ole tyhjyyttä, vaan eräänlaista "avaruuden vaahtoa", virtuaalisten (maailmassamme havaitsemattomien) hiukkasten sekamelskaa. Kvanttienergian vaihtelut voivat kuitenkin "poistaa" hiukkas-antihiukkas-parin tyhjiöstä. Esimerkiksi kahden tai kolmen gamma-kvantin törmäyksessä elektroni ja positroni ilmestyvät kuin tyhjästä. Tätä ja vastaavia ilmiöitä on havaittu toistuvasti laboratorioissa.

Kvanttivaihtelut määräävät mustien aukkojen säteilyprosessit. Jos pari hiukkasia, joilla on energioita E Ja -E(parin kokonaisenergia on nolla) tapahtuu Schwarzschild-pallon läheisyydessä, hiukkasten tuleva kohtalo on erilainen. He voivat tuhoutua lähes välittömästi tai mennä tapahtumahorisontin alle yhdessä. Tässä tapauksessa mustan aukon tila ei muutu. Mutta jos vain yksi hiukkanen menee horisontin alapuolelle, havainnoija rekisteröi toisen, ja hänestä näyttää siltä, ​​​​että se on syntynyt mustasta aukosta. Samaan aikaan musta aukko, joka absorboi hiukkasen energiaa -E, vähentää energiaasi ja lisää energiaa E- lisääntyy.

Hawking laski nopeudet, joilla kaikki nämä prosessit tapahtuvat, ja päätyi siihen tulokseen: negatiivisen energian hiukkasten absorption todennäköisyys on suurempi. Tämä tarkoittaa, että musta aukko menettää energiaa ja massaa - se haihtuu. Lisäksi se säteilee täysin mustana kappaleena lämpötilan kanssa T = 6 . 10 -8 M Kanssa / M kelvinit, missä M c - Auringon massa (2,10 33 g), M- mustan aukon massa. Tämä yksinkertainen suhde osoittaa, että mustan aukon lämpötila, jonka massa on kuusi kertaa auringon massa, on yhtä suuri kuin asteen sadasmiljoonasosa. On selvää, että tällainen kylmä kappale ei lähetä käytännössä mitään, ja kaikki yllä olevat päättelyt pysyvät voimassa. Pienet reiät ovat toinen juttu. On helppo nähdä, että 10 14 -10 30 gramman massalla ne kuumenevat kymmeniin tuhansiin asteisiin ja ovat valkoisia! On kuitenkin heti huomattava, että mustien aukkojen ominaisuuksien kanssa ei ole ristiriitaa: tätä säteilyä lähettää kerros Schwarzschildin pallon yläpuolella, ei sen alapuolella.

Joten musta aukko, joka vaikutti ikuisesti jäätyneeltä esineeltä, ennemmin tai myöhemmin katoaa haihtuen. Lisäksi, kun hän "laihtua", haihtumisnopeus kasvaa, mutta se kestää silti erittäin kauan. On arvioitu, että 10 14 grammaa painavien minireikien, jotka ilmestyivät heti alkuräjähdyksen jälkeen 10-15 miljardia vuotta sitten, pitäisi haihtua kokonaan meidän aikanamme. Viimeisessä elämänvaiheessa niiden lämpötila saavuttaa kolossaalit arvot, joten haihtumistuotteiden on oltava erittäin korkean energian hiukkasia. Ehkä he synnyttävät laajoja ilmasuihkuja Maan ilmakehässä - EAS. Joka tapauksessa poikkeavan korkean energian hiukkasten alkuperä on toinen tärkeä ja mielenkiintoinen ongelma, joka voidaan liittää läheisesti mustien aukkojen fysiikan yhtä jännittäviin kysymyksiin.

Sekä menneiden vuosisatojen tutkijoille että aikamme tutkijoille kosmoksen suurin mysteeri on musta aukko. Mitä tässä fysiikalle täysin tuntemattomassa järjestelmässä on? Mitä lakeja siellä sovelletaan? Miten aika kuluu mustassa aukossa, ja miksi edes valokvantit eivät pääse pakoon sieltä? Nyt yritämme tietysti teorian eikä käytännön näkökulmasta ymmärtää, mitä mustan aukon sisällä on, miksi se periaatteessa muodostui ja on olemassa, kuinka se houkuttelee sitä ympäröiviä esineitä.

Ensin kuvataan tämä objekti

Joten musta aukko on tietty avaruusalue universumissa. On mahdotonta erottaa sitä erilliseksi tähdeksi tai planeettaksi, koska se ei ole kiinteä eikä kaasumainen kappale. Ilman perusymmärrystä siitä, mitä aika-avaruus on ja kuinka nämä ulottuvuudet voivat muuttua, on mahdotonta ymmärtää, mitä mustan aukon sisällä on. Asia on siinä, että tämä alue ei ole vain tilayksikkö. joka vääristää sekä kolmea tuntemaamme ulottuvuutta (pituus, leveys ja korkeus) että aikajanaa. Tiedemiehet ovat vakuuttuneita siitä, että horisonttialueella (ns. reikää ympäröivällä alueella) aika saa avaruudellisen merkityksen ja voi liikkua sekä eteen- että taaksepäin.

Opitaan painovoiman salaisuudet

Jos haluamme ymmärtää, mitä mustan aukon sisällä on, katsotaanpa tarkemmin mitä painovoima on. Juuri tämä ilmiö on avainasemassa ymmärtämään niin kutsuttujen "madonreikien" luonnetta, joista valokaan ei pääse pakoon. Painovoima on vuorovaikutusta kaikkien kappaleiden välillä, joilla on aineellinen perusta. Tällaisen painovoiman voimakkuus riippuu kappaleiden molekyylikoostumuksesta, atomien pitoisuudesta sekä niiden koostumuksesta. Mitä enemmän hiukkasia romahtaa tietyllä tilan alueella, sitä enemmän painovoima. Tämä liittyy erottamattomasti alkuräjähdyksen teoriaan, jolloin universumimme oli herneen kokoinen. Tämä oli maksimaalisen singulaarisuuden tila, ja valokvantin välähdyksen seurauksena avaruus alkoi laajentua johtuen siitä, että hiukkaset hylkivät toisiaan. Tutkijat kuvaavat mustaa aukkoa täsmälleen päinvastoin. Mitä tällaisen asian sisällä on TBZ:n mukaisesti? Singulariteetti, joka on yhtä suuri kuin universumillemme sen syntymähetkellä ominaisia ​​indikaattoreita.

Miten aine pääsee madonreikään?

On olemassa mielipide, että henkilö ei koskaan pysty ymmärtämään, mitä mustan aukon sisällä tapahtuu. Koska kerran siellä, hän kirjaimellisesti murskataan painovoiman ja painovoiman vaikutuksesta. Itse asiassa tämä ei ole totta. Kyllä, todellakin, musta aukko on singulaarisuuden alue, jossa kaikki on puristettu maksimiin. Mutta tämä ei ole ollenkaan "avaruusimuri", joka voi imeä kaikki planeetat ja tähdet. Mikä tahansa tapahtumahorisontissa oleva materiaalinen esine havaitsee voimakkaan tilan ja ajan vääristymisen (toistaiseksi nämä yksiköt ovat erikseen). Euklidinen geometriajärjestelmä alkaa toimia väärin, toisin sanoen ne leikkaavat, eivätkä stereometristen kuvioiden ääriviivat ole enää tuttuja. Mitä tulee aikaan, se hidastuu vähitellen. Mitä lähemmäs reikää pääset, sitä hitaammin kello menee suhteessa maan aikaan, mutta et huomaa sitä. Kun putoaa madonreikään, keho putoaa nollanopeudella, mutta tämä yksikkö on yhtä suuri kuin ääretön. kaarevuus, joka rinnastaa äärettömän nollaan, mikä lopulta pysäyttää ajan singulaarisuuden alueelle.

Reaktio säteilevään valoon

Ainoa valoa houkutteleva esine avaruudessa on musta aukko. Mitä sen sisällä on ja missä muodossa se on, ei tiedetä, mutta sen uskotaan olevan pilkkopimeyttä, jota on mahdotonta kuvitella. Sinne pääsevät valokvantit eivät yksinkertaisesti katoa. Niiden massa kerrotaan singulaarisuuden massalla, mikä tekee siitä vielä suuremman ja lisää sitä. Siten jos sisällä " madonreikä"Sytytät taskulampun päälle katsoaksesi ympärillesi, se ei hehku. Säteilykvantit lisääntyvät jatkuvasti reiän massalla, ja sinä karkeasti sanottuna vain pahennat tilannettasi.

Mustia reikiä joka vaiheessa

Kuten olemme jo havainneet, muodostumisen perusta on painovoima, jonka suuruus on miljoonia kertoja suurempi kuin maan päällä. Tarkan käsityksen siitä, mitä musta aukko on, antoi maailmalle Karl Schwarzschild, joka itse asiassa löysi tapahtumahorisontin ja pisteen, josta ei ole paluuta, ja totesi myös, että nolla singulariteettitilassa on yhtä suuri kuin ääretön. Hänen mielestään musta aukko voi muodostua missä tahansa avaruuden kohdassa. Tässä tapauksessa tietyn pallon muotoisen materiaalin tulee saavuttaa gravitaatiosäde. Esimerkiksi planeettamme massan täytyy mahtua yhden herneen tilavuuteen, jotta siitä tulisi musta aukko. Ja Auringon halkaisijan tulisi olla 5 kilometriä massoineen - silloin sen tilasta tulee yksittäinen.

Horisontti uuden maailman muodostumiselle

Fysiikan ja geometrian lait toimivat täydellisesti maan päällä ja ulkoavaruudessa, jossa avaruus on lähellä tyhjiötä. Mutta ne menettävät täysin merkityksensä tapahtumahorisontissa. Tästä syystä on mahdotonta laskea, mitä mustan aukon sisällä on, matemaattisesta näkökulmasta katsottuna. Kuvat, joita voit keksiä, jos taivutat tilaa maailmaa koskevien käsitystemme mukaisesti, ovat todennäköisesti kaukana totuudesta. On vain todettu, että aika muuttuu täällä tilayksiköksi ja mitä todennäköisimmin lisätään olemassa oleviin ulottuvuuksiin lisää. Tämä antaa mahdollisuuden uskoa, että mustan aukon sisällä (kuten tiedätte valokuvasta tämä ei näy, koska siellä oleva valo syö itsensä) muodostuu täysin erilaisia ​​maailmoja. Nämä universumit voivat koostua antimateriasta, jota tutkijat eivät tällä hetkellä tunne. On myös versioita, joiden mukaan pallo, josta ei ole paluuta, on vain portaali, joka johtaa joko toiseen maailmaan tai muihin pisteisiin universumissamme.

Syntymä ja kuolema

Paljon enemmän kuin mustan aukon olemassaolo on sen syntyminen tai katoaminen. Avaruus-aikaa vääristävä pallo, kuten olemme jo havainneet, muodostuu romahduksen seurauksena. Tämä voi olla suuren tähden räjähdys, kahden tai useamman kappaleen törmäys avaruudessa ja niin edelleen. Mutta miten aineesta, jota teoriassa voitiin koskea, tuli ajan vääristymisen alue? Palapeli on työn alla. Mutta sitä seuraa toinen kysymys - miksi sellaiset pallot, joista ei ole paluuta, katoavat? Ja jos mustat aukot haihtuvat, niin miksi valo ja kaikki kosminen aine, jonka ne imevät, ei tule ulos niistä? Kun singulariteettivyöhykkeellä oleva aine alkaa laajentua, painovoima vähenee vähitellen. Tämän seurauksena musta aukko yksinkertaisesti liukenee ja tavallinen tyhjiöulkoavaruus jää paikalleen. Tästä seuraa toinen mysteeri - mihin kaikki siihen liittynyt katosi?

Onko painovoima avaimemme onnelliseen tulevaisuuteen?

Tutkijat uskovat, että musta aukko voi muokata ihmiskunnan energiatulevaisuutta. Mitä tämän järjestelmän sisällä on, ei vielä tiedetä, mutta on todettu, että tapahtumahorisontissa mikä tahansa aine muuttuu energiaksi, mutta tietysti osittain. Esimerkiksi ihminen, joutuessaan lähelle pistettä, josta ei ole paluuta, luovuttaa 10 prosenttia aineestaan ​​jalostettavaksi energiaksi. Tämä luku on yksinkertaisesti valtava; siitä tuli sensaatio tähtitieteilijöiden keskuudessa. Tosiasia on, että maapallolla vain 0,7 prosenttia aineesta muuttuu energiaksi.

Ei ole kauneudeltaan lumoavampaa kosmista ilmiötä kuin mustat aukot. Kuten tiedät, esine sai nimensä, koska se pystyy absorboimaan valoa, mutta ei heijasta sitä. Valtavan painovoimansa vuoksi mustat aukot imevät kaiken, mikä on lähellä niitä - planeetat, tähdet, avaruusromut. Tämä ei kuitenkaan ole kaikki, mitä sinun pitäisi tietää mustista aukoista, koska niitä on monia ihmeelliset faktat heistä.

Mustilla aukoilla ei ole paluuta

Pitkään uskottiin, että kaikki, mikä putoaa mustan aukon alueelle, jää siihen, mutta viimeaikaisen tutkimuksen tulos on, että jonkin ajan kuluttua musta aukko "sylkee" kaiken sisällön avaruuteen, mutta eri tavalla. muodossa, joka on erilainen kuin alkuperäinen. Tapahtumahorisontti, jota pidettiin avaruusobjektien paluupisteenä, osoittautui vain niiden väliaikaiseksi turvapaikaksi, mutta tämä prosessi tapahtuu hyvin hitaasti.

Maata uhkaa musta aukko

aurinkokunta vain osa ääretöntä galaksia, joka sisältää valtavan määrän mustia aukkoja. Osoittautuu, että maapalloa uhkaa kaksi heistä, mutta onneksi ne sijaitsevat kaukana - noin 1600 valovuotta. Ne löydettiin galaksista, joka syntyi kahden galaksin yhdistämisen seurauksena.


Tutkijat näkivät mustia aukkoja vain siksi, että ne olivat lähellä aurinkokuntaa käyttämällä röntgenteleskooppia, joka pystyy kaappaamaan näiden avaruusobjektien lähettämiä röntgensäteitä. Mustat aukot, koska ne sijaitsevat vierekkäin ja käytännössä sulautuvat yhdeksi, kutsuttiin yhdellä nimellä - Chandra Hindu-mytologian Kuujumalan kunniaksi. Tutkijat luottavat siihen, että Chandrasta tulee pian sellainen valtavan painovoiman vuoksi.

Mustat aukot voivat kadota ajan myötä

Ennemmin tai myöhemmin kaikki sisältö tulee ulos mustasta aukosta ja jäljelle jää vain säteily. Kun mustat aukot menettävät massaa, ne pienenevät ajan myötä ja katoavat sitten kokonaan. Avaruusobjektin kuolema on hyvin hidasta, ja siksi on epätodennäköistä, että kukaan tiedemies pystyisi näkemään kuinka musta aukko pienenee ja sitten katoaa. Stephen Hawking väitti, että avaruudessa oleva reikä on erittäin puristettu planeetta ja ajan myötä se haihtuu, alkaen vääristymän reunoista.

Mustat aukot eivät välttämättä näytä mustilta

Mustia aukkoja ei synny tyhjästä, vaan ne perustuvat sukupuuttoon kuolleeseen tähteen.

Tähdet hehkuvat avaruudessa lämpöydinpolttoaineensa ansiosta. Kun se loppuu, tähti alkaa jäähtyä ja muuttuu vähitellen valkoisesta kääpiöstä mustaksi kääpiöksi. Jäähtyneen tähden sisällä oleva paine alkaa laskea. Painovoiman vaikutuksesta kosminen ruumis alkaa kutistua. Tämän prosessin seurauksena tähti näyttää räjähtävän, kaikki sen hiukkaset hajoavat avaruudessa, mutta samalla gravitaatiovoimat jatkavat toimintaansa, vetäen puoleensa viereisiä avaruusobjekteja, jotka sitten absorboituvat siihen, mikä lisää mustan voimaa. reikä ja sen koko.

Supermassiivinen musta aukko

Musta aukko, joka on kymmeniä tuhansia kertoja suurempi kuin Auringon koko, sijaitsee aivan Linnunradan keskellä. Tiedemiehet kutsuivat sitä Jousimies, ja se sijaitsee kaukana Maasta 26 000 valovuotta. Tämä galaksin alue on erittäin aktiivinen ja imee nopeasti kaiken sen lähellä olevan. Hän myös usein "sylkee" sukupuuttoon kuolleita tähtiä.


Yllättävää on se, että mustan aukon keskimääräinen tiheys voi jopa sen valtavaan kokoon nähden olla yhtä suuri kuin ilman tiheys. Kun mustan aukon säde kasvaa, eli sen vangitsemien kohteiden määrä kasvaa, mustan aukon tiheys pienenee ja tämä selitetään yksinkertaiset lait fysiikka. Siis eniten isot ruumiit avaruudessa voi itse asiassa olla yhtä kevyttä kuin ilma.

Musta aukko voivat luoda uusia maailmankaikkeuksia

Huolimatta siitä, kuinka oudolta se saattaa kuulostaa, varsinkin kun otetaan huomioon se tosiasia, että itse asiassa mustat aukot imevät ja tuhoavat kaiken ympärillään, tutkijat ajattelevat vakavasti, että nämä avaruusobjektit voivat merkitä uuden maailmankaikkeuden syntymisen alkua. Joten, kuten tiedämme, mustat aukot eivät vain ime ainetta, vaan voivat myös vapauttaa sitä tiettyinä aikoina. Mikä tahansa mustasta aukosta tuleva hiukkanen voi räjähtää ja tästä tulee uusi alkuräjähdys, ja hänen teoriansa mukaan universumimme ilmestyi tällä tavalla, joten on mahdollista, että aurinkokunta, joka on olemassa tänään ja jossa Maa pyörii, valtava määrä ihmisiä, syntyi kerran massiivisesta mustasta aukosta.

Aika kuluu hyvin hitaasti mustan aukon lähellä

Kun esine tulee lähelle mustaa aukkoa, riippumatta sen massasta, sen liike alkaa hidastua ja tämä tapahtuu, koska itse mustassa aukossa aika hidastuu ja kaikki tapahtuu hyvin hitaasti. Tämä johtuu mustan aukon valtavasta gravitaatiovoimasta. Lisäksi se, mitä mustassa aukossa tapahtuu, tapahtuu melko nopeasti, joten jos tarkkailija katsoisi mustaa aukkoa ulkopuolelta, hänestä näyttäisi siltä, ​​​​että kaikki siinä tapahtuvat prosessit etenivät hitaasti, mutta jos hän putoaisi sen suppiloon , gravitaatiovoimat repivät sen välittömästi osiin.