Juodoji skylė – kas tai yra ir kas atsitiks, jei į ją pateksite? Pirmasis praktinis juodųjų skylių egzistavimo įrodymas.

Tiek praėjusių amžių mokslininkams, tiek mūsų laikų tyrinėtojams didžiausia kosmoso paslaptis yra juodoji skylė. Kas slypi šioje fizikai visiškai nepažįstamoje sistemoje? Kokie įstatymai ten galioja? Kaip laikas eina juodojoje skylėje, o kodėl iš ten negali ištrūkti net šviesos kvantai? Dabar pabandysime, žinoma, teorijos, o ne praktikos požiūriu, suprasti, kas yra juodosios skylės viduje, kodėl ji iš esmės susidarė ir egzistuoja, kaip ji pritraukia ją supančius objektus.

Pirmiausia apibūdinkime šį objektą

Taigi juodoji skylė yra tam tikra erdvės sritis Visatoje. Neįmanoma išskirti jo kaip atskiros žvaigždės ar planetos, nes tai nėra nei kietas, nei dujinis kūnas. Neturint pagrindinio supratimo, kas yra erdvėlaikis ir kaip šie matmenys gali keistis, neįmanoma suvokti, kas yra juodosios skylės viduje. Esmė ta, kad ši sritis nėra tik erdvinis vienetas. kuris iškraipo ir tris mums žinomus matmenis (ilgį, plotį ir aukštį), ir laiko juostą. Mokslininkai įsitikinę, kad horizonto srityje (vadinamojoje skylę supančioje srityje) laikas įgauna erdvinę reikšmę ir gali judėti tiek pirmyn, tiek atgal.

Sužinokime gravitacijos paslapčių

Jei norime suprasti, kas yra juodosios skylės viduje, pažvelkime atidžiau, kas yra gravitacija. Būtent šis reiškinys yra labai svarbus norint suprasti vadinamųjų „kirmgraužų“, iš kurių net šviesa negali ištrūkti, prigimtį. Gravitacija yra sąveika tarp visų kūnų, turinčių materialų pagrindą. Tokios gravitacijos stiprumas priklauso nuo kūnų molekulinės sudėties, nuo atomų koncentracijos, taip pat nuo jų sudėties. Kuo daugiau dalelių subyra į tam tikra sritis erdvė, tuo didesnė gravitacinė jėga. Tai neatsiejamai susiję su Didžiojo sprogimo teorija, kai mūsų Visata buvo žirnio dydžio. Tai buvo maksimalaus singuliarumo būsena, o dėl šviesos kvantų blyksnio erdvė pradėjo plėstis dėl to, kad dalelės atstumė viena kitą. Mokslininkai juodąją skylę apibūdina visiškai priešingai. Kas yra tokio daikto viduje pagal TBZ? Singuliarumas, lygus rodikliams, būdingiems mūsų Visatai jos gimimo momentu.

Kaip materija patenka į kirmgraužą?

Yra nuomonė, kad žmogus niekada negalės suprasti, kas vyksta juodosios skylės viduje. Nes ten patekęs jį tiesiogine prasme sutraiškys gravitacija ir gravitacijos jėga. Tiesą sakant, tai netiesa. Taip, iš tiesų, juodoji skylė yra singuliarumo sritis, kurioje viskas suspausta iki maksimumo. Bet tai visai nėra „kosminis dulkių siurblys“, galintis įsiurbti visas planetas ir žvaigždes. Bet koks materialus objektas, atsidūręs įvykių horizonte, stebės stiprų erdvės ir laiko iškraipymą (kol kas šie vienetai stovi atskirai). Euklido geometrijos sistema pradės veikti netinkamai, kitaip tariant, jos susikirs, o stereometrinių figūrų kontūrai nebebus pažįstami. Kalbant apie laiką, jis palaipsniui sulėtės. Kuo arčiau skylės, tuo lėčiau laikrodis suksis, palyginti su Žemės laiku, bet jūs to nepastebėsite. Įkritęs į kirmgraužą, kūnas kris nuliniu greičiu, tačiau šis vienetas bus lygus begalybei. kreivumas, kuris prilygina begalybę nuliui, kuris galiausiai sustabdo laiką singuliarumo srityje.

Reakcija į skleidžiamą šviesą

Vienintelis objektas erdvėje, kuris traukia šviesą, yra juodoji skylė. Kas yra jo viduje ir kokia ji yra, nežinoma, tačiau manoma, kad tai yra visiška tamsa, kurios neįmanoma įsivaizduoti. Šviesos kvantai, patekę ten, tiesiog neišnyksta. Jų masė dauginama iš singuliarumo masės, todėl ji dar padidėja ir padidėja, todėl, jei kirmgraužos viduje įjungsite žibintuvėlį, kad apsižvalgytumėte, jis nešvies. Išmesti kvantai nuolat dauginsis iš skylės masės, o jūs, grubiai tariant, tik pabloginsite savo situaciją.

Juodosios skylės kiekviename žingsnyje

Kaip jau išsiaiškinome, formavimosi pagrindas yra gravitacija, kurios dydis yra milijonus kartų didesnis nei Žemėje. Tikslų supratimą apie tai, kas yra juodoji skylė, pasauliui suteikė Karlas Schwarzschildas, kuris iš tikrųjų atrado patį įvykių horizontą ir tašką, iš kurio nėra sugrįžimo, ir taip pat nustatė, kad nulis singuliarumo būsenoje yra lygus begalybė. Jo nuomone, juodoji skylė gali susidaryti bet kuriame erdvės taške. Šiuo atveju tam tikras materialus objektas, turintis sferinę formą, turi pasiekti gravitacinį spindulį. Pavyzdžiui, mūsų planetos masė turi tilpti į vieno žirnio tūrį, kad taptų juodąja skyle. O Saulės skersmuo su savo mase turėtų būti 5 kilometrai – tada jos būsena taps vienaskaita.

Naujo pasaulio formavimosi horizontas

Fizikos ir geometrijos dėsniai puikiai veikia žemėje ir kosmose, kur erdvė yra arti vakuumo. Tačiau jie visiškai praranda savo reikšmę įvykių horizonte. Štai kodėl matematiniu požiūriu neįmanoma apskaičiuoti, kas yra juodosios skylės viduje. Nuotraukos, kurias galite sugalvoti, jei išlenksite erdvę pagal mūsų idėjas apie pasaulį, tikriausiai yra toli nuo tiesos. Tik nustatyta, kad laikas čia virsta erdviniu vienetu ir, greičiausiai, prie esamų matmenų pridedama dar keletas. Tai leidžia manyti, kad juodosios skylės viduje (nuotrauka, kaip žinote, to neparodys, nes ten esanti šviesa valgo pati save) formuojasi visiškai skirtingi pasauliai. Šios visatos gali būti sudarytos iš antimedžiagos, kuri šiuo metu mokslininkams nežinoma. Taip pat yra versijų, kad negrįžimo sfera yra tik portalas, vedantis arba į kitą pasaulį, arba į kitus mūsų Visatos taškus.

Gimimas ir mirtis

Daug daugiau nei juodosios skylės egzistavimas yra jos atsiradimas arba išnykimas. Erdvę laiką iškreipianti sfera, kaip jau išsiaiškinome, susidaro dėl žlugimo. Tai gali būti sprogimas didelės žvaigždės, dviejų ar daugiau kūnų susidūrimas erdvėje ir pan. Bet kaip materija, kurią teoriškai buvo galima paliesti, tapo laiko iškraipymo sritimi? Dėlionė yra nebaigtas darbas. Tačiau po jo seka antras klausimas – kodėl tokios negrįžtamos sferos išnyksta? O jei juodosios skylės išgaruoja, tai kodėl iš jų neišeina ta šviesa ir visa kosminė medžiaga, kurią jos įsiurbė? Kai medžiaga singuliarumo zonoje pradeda plėstis, gravitacija palaipsniui mažėja. Dėl to juodoji skylė tiesiog ištirpsta, o jos vietoje lieka įprasta vakuuminė erdvė. Iš to išplaukia dar viena paslaptis – kur dingo viskas, kas į jį pateko?

Ar gravitacija yra mūsų raktas į laimingą ateitį?

Tyrėjai įsitikinę, kad žmonijos energetikos ateitį gali formuoti juodoji skylė. Kas yra šios sistemos viduje, vis dar nežinoma, tačiau nustatyta, kad įvykių horizonte bet kokia medžiaga virsta energija, bet, žinoma, iš dalies. Pavyzdžiui, žmogus, atsidūręs netoli taško, iš kurio negrįžta, atiduos 10 procentų savo materijos, kad ją perdirbtų į energiją. Ši figūra yra tiesiog kolosali, ji tapo astronomų sensacija. Faktas yra tas, kad Žemėje tik 0,7 procento medžiagos paverčiama energija.

Tačiau šiandien nedaugelis mokslininkų abejoja jų egzistavimu. Supertankūs objektai, turintys beveik absoliučią masę ir gravitaciją, yra galutinis milžiniškų žvaigždžių evoliucijos produktas, jie sulenkia erdvę ir laiką ir nepraleidžia net šviesos.

Tačiau Laura Mersini-Houghton, Šiaurės Kalifornijos universiteto fizikos profesorė, matematiškai įrodė, kad juodųjų skylių gamtoje gali išvis nebūti. Dėl savo išvadų mokslininkė nesiūlo peržiūrėti šiuolaikinės idėjos apie erdvėlaikį, tačiau mano, kad mokslininkams kažko trūksta teorijose apie Visatos kilmę.

"Aš vis dar šokiruotas. Pusę šimtmečio tyrinėjome juodųjų skylių reiškinį, o šie milžiniški informacijos kiekiai kartu su mūsų naujais atradimais verčia rimtai susimąstyti", - spaudoje pripažįsta Mersini-Houghton. paleisti.

Visuotinai priimta teorija teigia, kad juodosios skylės susidaro, kai didžiulė žvaigždė, veikiama savo gravitacijos, griūva link vieno erdvės taško. Taip gimsta singuliarumas, be galo tankus taškas. Jį supa vadinamasis įvykių horizontas – sutartinė linija, per kurią viskas, kas kada nors kirto, niekada negrįžta atgal į kosmosą, todėl tokia stipri yra juodosios skylės trauka.

Tokių objektų neįprastumo priežastis yra ta, kad juodųjų skylių prigimtį apibūdina prieštaringos fizikinės teorijos – reliatyvizmas ir kvantinė mechanika. Einšteino gravitacijos teorija numato juodųjų skylių susidarymą, tačiau pagrindinis kvantinės teorijos dėsnis teigia, kad jokia informacija iš Visatos negali išnykti amžinai, o juodosios skylės, anot Einšteino, dalelės (ir informacija apie jas) išnyksta likusiai dalelei. Visata už įvykių horizonto amžinai.

Bandymai sujungti šias teorijas ir prieiti prie vieningo juodųjų skylių Visatoje aprašymo baigėsi matematinio reiškinio – informacijos praradimo paradokso – atsiradimu.

1974 m. žinomas kosmologas Stephenas Hawkingas panaudojo kvantinės mechanikos dėsnius, kad įrodytų, jog dalelės vis tiek gali pabėgti iš įvykių horizonto. Šis hipotetinis „laimingų“ fotonų srautas vadinamas Hokingo spinduliuote. Nuo tada astrofizikai atrado keletą gana neabejotinų tokios spinduliuotės egzistavimo įrodymų.

(NASA/JPL-Caltech iliustracija).

Bet dabar Mersini-Houghton visiškai aprašo naujas scenarijus Visatos evoliucija. Ji sutinka su Hokingu, kad žvaigždė griūva veikiama savo pačios gravitacijos, o po to išskiria dalelių srautus. Tačiau savo naujas darbas Mersini-Houghton rodo, kad skleisdama šią spinduliuotę žvaigždė taip pat praranda savo masę ir tai daro tokiu greičiu, kad suspausta ji negali pasiekti juodosios skylės tankio.

Savo straipsnyje mokslininkė teigia, kad singuliarumas negali susiformuoti ir dėl to . Dokumentus (,), paneigiančius juodųjų skylių egzistavimą, galite rasti išankstinio spausdinimo svetainėje ArXiv.org.

Kadangi manoma, kad pati mūsų Visata, Didžiojo sprogimo teorijos pagrįstumo klausimas taip pat keliamas abejonių dėl naujų atradimų. Mersini-Houghton teigia, kad jos skaičiavimuose kvantinė fizika ir reliatyvizmas eina koja kojon, apie ką visada svajojo mokslininkai, todėl jos scenarijus gali pasirodyti patikimas.

2007-09-12 / Vladimiras Pokrovskis

Juodosios skylės miršta prieš gimstant. Bent jau taip teigia Amerikos teoriniai fizikai iš Case Western Reserve universiteto Ohajo valstijoje. Jie išvedė matematines formules, iš kurių matyti, kad juodosios skylės tiesiog negali susidaryti. Jei šios formulės yra teisingos, tuomet žlunga bene svarbiausia XX amžiaus kosmologinė struktūra.

Kas yra juodoji skylė? Visi žinome, apie tai mums buvo pranešta daug kartų. Tai toks supermasyvus kūnas, kurio gravitacija tiesiog siaubinga. Kai tik kažkas priartėja prie jo per atstumą nuo centro, vadinamą įvykių horizontu, tada viskas – tai niekada nieko, ar tai būtų materialus kūnas, ar tai būtų tik elektromagnetinės spinduliuotės kvantas – fotonas, kuris taip pat yra materialus kūnas. , bet kartu ir elektromagnetinė banga negali pabėgti atgal. Taigi, dar nežinodamas apie fotonus, didysis Laplasas kažkada apibrėžė juodąją skylę, o 1916 m. ją numatė vokiečių fizikas Schwarzschildas, nors pats terminas - „juodoji skylė“ - buvo pasiūlytas tik 1967 m.

Na, jūs niekada nežinote, supermasyvus kūnas, kuris nerūpestingai sutraukia į save viską, kas vyksta netoliese - kuo tai ypatinga mūsų kosmosui, kuris pranoksta bet kokią vaizduotę? Yra kažkas ypatingo – tai Einšteinas pristatė, tiesa, ne pats, o pasitelkęs savo reliatyvumo teoriją. Pagal šią teoriją viskas, kas patenka į juodąją skylę, patenka į matematinį tašką. Skylė visiškai tuščia, išskyrus tą patį tašką. Ir tuo momentu pastebimas visiškai neįmanomas dalykas – vadinamasis singuliarumas: dalijimas iš nulio, begalinis tankis, o iš čia seka pačios fantastiškiausios pasekmės. Pavyzdžiui, įsiskverbimas į paralelinę visatą arba momentinis judėjimas į kitą mūsų erdvės tašką.

Tačiau fizikos požiūriu mūsų pasauliui kažkaip neįprasta dalytis iš nulio; tai visada buvo kažkaip painu. Lyg tai gali egzistuoti tik matematikoje, bet niekada realybėje.

1976 metais garsus britų fizikas teoretikas Stephenas Hawkingas atrado kvantinį efektą, dėl kurio juodoji skylė, tai yra kūnas, kurio gravitacija pagal apibrėžimą negali išleisti šviesos, ją vis dar skleidžia. Jis parodė, kad jei yra dalelių ir antidalelių pora, sujungta kvantiniu būdu, ir viena iš šių dalelių patenka į skylę, tada likusi laisva gali ją iš ten ištraukti. Dabar Klivlando teoretikai, atrodo, įrodė, kad dėl to atsirandantis juodosios skylės garavimas yra toks intensyvus, kad išgaruos net nespėjus susiformuoti.

Kaip jie tai padarė ir kiek teisūs savo išvadose, nespėkime, tegul vertina kolegos. Tačiau iš tikrųjų abejonės dėl juodųjų skylių egzistavimo buvo reiškiamos jau seniai, karts nuo karto pasirodo publikacijų, kurių autoriai įrodo, kad juodųjų skylių nėra. Nepaisant to, kad šiandien Keli šimtai jų jau atidaryti. „Tačiau tai nėra juodosios skylės“, – sako Klivlando teoretikai. "Jie yra tiesiog didžiuliai kosminiai objektai."

RAS narys korespondentas Anatolijus Čerepaščiukas, Valstybinio astronomijos instituto direktorius. Sternbergo Maskvos valstybinis universitetas M.V. Lomonosovas, aš esu atsargus komentuodamas tai.

„Iš tiesų, – sakė jis pokalbyje su NG korespondentu, – čia yra tam tikra terminologinė painiava. Matome danguje objektus, kurie elgiasi lygiai taip, kaip turėtų elgtis juodosios skylės, ir manome, kad tai juodosios skylės, ir mes jas taip vadiname, tačiau dar reikia įrodyti, kad tai objektai, kurie neturi paviršiaus. Tačiau yra daug netiesioginių požymių, kad jie neturi paviršiaus.

Čerepaščiukas nemato nieko naujo tame, kad juodosios skylės išgaruoja: „Jos visos išgaruoja. Jei juodosios skylės masė neviršija vidutinio kalno, pavyzdžiui, Lenino kalnų Maskvoje, masės, tai yra 1015 gramų, tai ji tikrai išgaruos per vieną akimirką, sprogimo metu; tuo tarpu skylėms, turinčioms kelių Saulių masę, visiškai išgaruoti prireiks tūkstančių kosmologinių kartų. Tačiau yra egzotiškų teorijų, kuriose atsižvelgiama į tai, kad mūsų erdvė turi ne 4, o 11 matmenis, ir šiuose papildomuose matmenyse juodoji skylė taip pat išgaruoja. O tai reiškia, kad garavimo procesas vyksta daug greičiau nei įprastoje keturmatėje erdvėje. Tam tikra prasme darbas, apie kurį kalbate, atrodo kaip logiškas šių teorijų tęsinys. Tačiau kartoju, yra daug netiesioginių įrodymų, kad juodosios skylės egzistuoja.

Nepaisant didžiulių laimėjimų fizikos ir astronomijos srityse, yra daug reiškinių, kurių esmė nėra iki galo atskleista. Tokie reiškiniai apima paslaptingas juodąsias skyles, apie kurias visa informacija yra tik teorinė ir negali būti patikrinta praktiškai.

Ar egzistuoja juodosios skylės?

Dar prieš atsirandant reliatyvumo teorijai astronomai pasiūlė teoriją apie juodųjų piltuvėlių egzistavimą. Paskelbus Einšteino teoriją, gravitacijos klausimas buvo peržiūrėtas ir atsirado naujų juodųjų skylių problemos prielaidų. Pamatyti šį kosminį objektą nerealu, nes jis sugeria visą į jo erdvę patenkančią šviesą. Mokslininkai įrodo juodųjų skylių egzistavimą, remdamiesi tarpžvaigždinių dujų judėjimo ir žvaigždžių trajektorijų analize.

Dėl juodųjų skylių susidarymo keičiasi erdvės ir laiko charakteristikos aplink jas. Laikas atrodo suspaustas veikiamas didžiulės gravitacijos ir sulėtėja. Žvaigždės, atsidūrusios juodo piltuvo kelyje, gali nukrypti nuo maršruto ir netgi pakeisti kryptį. Juodosios skylės sugeria savo dvynių žvaigždės energiją, kuri taip pat pasireiškia.

Kaip atrodo juodoji skylė?

Informacija apie juodąsias skyles dažniausiai yra hipotetinė. Mokslininkai tiria jų poveikį kosmosui ir radiacijai. Visatoje neįmanoma pamatyti juodųjų skylių, nes jos sugeria visą šviesą, patenkančią į netoliese esančią erdvę. Iš specialių palydovų buvo paimtas juodų objektų rentgeno vaizdas, kuriame matyti ryškus centras, kuris yra spindulių šaltinis.

Kaip susidaro juodosios skylės?

Juodoji skylė erdvėje yra atskiras pasaulis, turintis savo unikalių savybių ir savybių. Kosminių skylių savybes lemia jų atsiradimo priežastys. Kalbant apie juodų objektų išvaizdą, yra šios teorijos:

1. Jie yra kosmose įvykusių griūčių rezultatas. Tai gali būti didelių kosminių kūnų susidūrimas arba supernovos sprogimas.
2. Jie atsiranda dėl kosminių objektų svorio išlaikant jų dydį. Šio reiškinio priežastis nebuvo nustatyta.

Juodas piltuvas yra erdvėje esantis objektas, kurio dydis yra palyginti mažas, bet turi didžiulę masę. Juodosios skylės teorija teigia, kad kiekvienas kosminis objektas gali tapti juodu piltuvu, jei dėl kokių nors reiškinių jis praranda savo dydį, bet išlaiko masę. Mokslininkai netgi kalba apie daugybės juodųjų mikroskylių egzistavimą – miniatiūrinius kosminius objektus, kurių masė palyginti didelė. Šis masės ir dydžio neatitikimas lemia gravitacinio lauko padidėjimą ir stiprios traukos atsiradimą.

Kas yra juodojoje skylėje?

Juodąjį paslaptingą objektą galima pavadinti tik dideliu ruožu turinčia skyle. Šio reiškinio centras yra kosminis kūnas su padidinta gravitacija. Tokios gravitacijos rezultatas yra stiprus šio kosminio kūno paviršiaus traukimas. Tokiu atveju susidaro sūkurinis srautas, kuriame sukasi dujos ir kosminių dulkių grūdeliai. Todėl teisingiau juodąją skylę vadinti juoduoju piltuvu.

Praktiškai neįmanoma išsiaiškinti, kas yra juodosios skylės viduje, nes kosminio sūkurio gravitacijos lygis neleidžia jokiam objektui ištrūkti iš jo įtakos zonos. Mokslininkų teigimu, juodosios skylės viduje tvyro visiška tamsa, nes šviesos kvantai jos viduje negrįžtamai išnyksta. Daroma prielaida, kad juodojo piltuvo viduje iškraipoma erdvė ir laikas, fizikos ir geometrijos dėsniai šioje vietoje negalioja. Manoma, kad dėl tokių juodųjų skylių savybių gali susidaryti antimedžiaga, kuri Šis momentas nežinomas mokslininkams.

Kodėl juodosios skylės pavojingos?

Juodosios skylės kartais apibūdinamos kaip objektai, kurie sugeria aplinkinius objektus, spinduliuotę ir daleles. Ši mintis neteisinga: juodosios skylės savybės leidžia jai absorbuoti tik tai, kas patenka į jos įtakos zoną. Jis gali sugerti kosmines mikrodaleles ir spinduliuotę, sklindančią iš dvynių žvaigždžių. Net jei planeta yra arti juodosios skylės, ji nebus absorbuojama, o toliau judės savo orbita.

Kas atsitiks, jei pateksite į juodąją skylę?

Juodųjų skylių savybės priklauso nuo gravitacinio lauko stiprumo. Juodieji piltuvėliai pritraukia viską, kas patenka į jų įtakos zoną. Šiuo atveju pasikeičia erdvėlaikinės charakteristikos. Mokslininkai, tyrinėjantys viską, kas yra juodosios skylės, nesutaria dėl to, kas atsitinka su šio sūkurio objektais:

• kai kurie mokslininkai teigia, kad visi objektai, patenkantys į šias skylutes, yra ištempti arba suplėšyti į gabalus ir nespėja pasiekti traukiančio objekto paviršiaus;
• kiti mokslininkai tvirtina, kad skylėse iškraipomos visos įprastos charakteristikos, todėl ten esantys objektai tarsi išnyksta laike ir erdvėje. Dėl šios priežasties juodosios skylės kartais vadinamos vartais į kitus pasaulius.

Juodųjų skylių tipai

Juodieji piltuvai skirstomi į tipus pagal jų formavimo būdą:

1. Kai kurių žvaigždžių gyvenimo pabaigoje gimsta juodi žvaigždžių masės objektai. Visiškas žvaigždės sudegimas ir termobranduolinių reakcijų pabaiga veda prie žvaigždės suspaudimo. Jei žvaigždė patiria gravitacinį kolapsą, ji gali virsti juodu piltuvu.
2. Supermasyvūs juodi piltuvėliai. Mokslininkai teigia, kad bet kurios galaktikos šerdis yra supermasyvus piltuvas, kurio susidarymas yra naujos galaktikos atsiradimo pradžia.
3. Pirminės juodosios skylės. Tai gali būti įvairios masės skylės, įskaitant mikroskyles, susidariusias dėl medžiagos tankio ir gravitacijos stiprumo neatitikimų. Tokios skylės yra piltuvėliai, susidarę Visatos pradžioje. Tai taip pat apima tokius objektus kaip plaukuota juodoji skylė. Šios skylės išsiskiria į plaukus panašių spindulių buvimu. Daroma prielaida, kad šie fotonai ir gravitonai išlaiko dalį informacijos, kuri patenka į juodąją skylę.
4. Kvantinės juodosios skylės. Jie atsiranda dėl branduolinių reakcijų ir gyvena trumpai. Didžiausią susidomėjimą kelia kvantiniai piltuvėliai, nes jų tyrimas gali padėti atsakyti į klausimus apie juodųjų kosminių objektų problemą.
5. Kai kurie mokslininkai tokio tipo kosminius objektus identifikuoja kaip plaukuotą juodąją skylę. Šios skylės išsiskiria į plaukus panašių spindulių buvimu. Daroma prielaida, kad šie fotonai ir gravitonai išlaiko dalį informacijos, kuri patenka į juodąją skylę.

Arčiausiai Žemės esanti juodoji skylė

Artimiausia juodoji skylė nuo Žemės nutolusi per 3000 šviesmečių. Jis vadinamas V616 Monocerotis arba V616 Mon. Jo svoris siekia 9-13 saulės masių. Šios skylės dvejetainė partnerė yra žvaigždė, perpus mažesnė už Saulės masę. Kitas gana arti Žemės esantis piltuvas yra Cygnus X-1. Jis yra 6 tūkstančius šviesmečių nuo Žemės ir sveria 15 kartų daugiau nei Saulė. Ši kosminė juodoji skylė turi ir savo dvejetainį partnerį, kurio judėjimas padeda atsekti Cygnus X-1 įtaką.

Juodosios skylės – įdomūs faktai

Mokslininkai pasakoja šiuos įdomius faktus apie juodus objektus:

1. Jei atsižvelgsime į tai, kad šie objektai yra galaktikų centras, tada norėdami rasti didžiausią piltuvą, turime aptikti didžiausią galaktiką. Todėl didžiausia juodoji skylė visatoje yra piltuvas, esantis galaktikoje IC 1101, Abell 2029 spiečiaus centre.
2. Juodi objektai iš tikrųjų atrodo kaip daugiaspalviai objektai. To priežastis yra jų radiomagnetinė spinduliuotė.
3. Juodosios skylės viduryje nėra nuolatinių fizinių ar matematinių dėsnių. Viskas priklauso nuo skylės masės ir jos gravitacinio lauko.
4. Juodi piltuvėliai palaipsniui išgaruoja.
5. Juodųjų piltuvėlių svoris gali pasiekti neįtikėtinus dydžius. Didžiausios juodosios skylės masė lygi 30 milijonų saulės masių.

Juodosios skylės yra bene paslaptingiausi ir mįslingiausi astronominiai objektai mūsų Visatoje; nuo pat atradimo jos patraukė mokslininkų dėmesį ir jaudina mokslinės fantastikos rašytojų vaizduotę. Kas yra juodosios skylės ir ką jos simbolizuoja? Juodosios skylės yra išnykusios žvaigždės, kurios dėl savo fizinių savybių turi tokį didelį tankį ir tokią galingą gravitaciją, kad net šviesa negali ištrūkti už jų ribų.

Juodųjų skylių atradimo istorija

Pirmą kartą teorinį juodųjų skylių egzistavimą, dar gerokai prieš faktinį jų atradimą, pasiūlė tam tikras D. Michelis (anglų kunigas iš Jorkšyro, laisvalaikiu besidomintis astronomija) dar 1783 m. Jo skaičiavimais, jei paimsime savąjį ir suspausime (šiuolaikine kompiuterine kalba – suarchyvuosime) 3 km spinduliu, susidarys tokia didelė (tiesiog milžiniška) gravitacinė jėga, kad net šviesa negalės iš jos išeiti. . Taip atsirado „juodosios skylės“ sąvoka, nors iš tikrųjų ji visai nejuoda, mūsų nuomone, labiau tiktų terminas „tamsioji skylė“, nes atsiranda būtent šviesos nebuvimas.

Vėliau, 1918 m., didysis mokslininkas Albertas Einšteinas. Tačiau tik 1967 m., amerikiečių astrofiziko Johno Wheelerio pastangomis, juodųjų skylių samprata pagaliau išsikovojo vietą akademiniuose sluoksniuose.

Kad ir kaip būtų, D. Michelis, Albertas Einšteinas ir Johnas Wheeleris savo darbuose manė tik teorinį šių paslaptingų dangaus objektų egzistavimą kosmose, tačiau tikrasis juodųjų skylių atradimas įvyko 1971 m., būtent tada jie pirmą kartą buvo pastebėti teleskopu.

Taip atrodo juodoji skylė.

Kaip erdvėje susidaro juodosios skylės

Kaip žinome iš astrofizikos, visos žvaigždės (įskaitant mūsų Saulę) turi ribotą kuro atsargą. Ir nors žvaigždės gyvenimas gali trukti milijardus šviesmečių, anksčiau ar vėliau šis sąlyginis degalų tiekimas baigiasi, o žvaigždė „užgęsta“. Žvaigždės „blukimo“ procesą lydi intensyvios reakcijos, kurių metu žvaigždė smarkiai virsta ir, priklausomai nuo dydžio, gali virsti balta nykštuke, neutronine žvaigžde ar juodąja skyle. Be to, didžiausios neįtikėtinai įspūdingų dydžių žvaigždės dažniausiai virsta juodąja skyle – dėl šių neįtikėtiniausių dydžių suspaudimo daug kartų padidėja naujai susidariusios juodosios skylės masė ir gravitacinė jėga, kuri virsta juodąja skyle. savotiškas galaktinis dulkių siurblys – sugeria viską ir visus aplinkui.

Juodoji skylė praryja žvaigždę.

Maža pastaba – mūsų Saulė, pagal galaktikos standartus, visai nėra didelė žvaigždė ir po jos išnykimo, kuris įvyks maždaug po kelių milijardų metų, ji greičiausiai nepavirs juodąja skyle.

Tačiau būkime nuoširdūs – šiandien mokslininkai dar nežino visų juodosios skylės formavimosi subtilybių; neabejotinai tai itin sudėtingas astrofizinis procesas, kuris pats savaime gali trukti milijonus šviesmečių. Nors galima žengti į priekį šia kryptimi, galima būtų atrasti ir vėliau tirti vadinamąsias tarpines juodąsias skyles, tai yra išnykimo būsenos žvaigždes, kuriose vyksta aktyvus juodųjų skylių formavimosi procesas. Beje, panašią žvaigždę 2014 metais astronomai atrado spiralinės galaktikos rankoje.

Kiek juodųjų skylių yra Visatoje?

Pagal šiuolaikinių mūsų galaktikos mokslininkų teorijas paukščių takas Juodųjų skylių gali būti iki šimtų milijonų. Ne ką mažiau jų gali būti ir mūsų kaimyninėje galaktikoje, į kurią iš mūsų Paukščių Tako nėra ko skristi – 2,5 mln. šviesmečių.

Juodosios skylės teorija

Nepaisant didžiulės masės (kuri yra šimtus tūkstančių kartų didesnė už mūsų Saulės masę) ir neįtikėtina jėga gravitacijos, juodąsias skyles matyti pro teleskopą nebuvo lengva, nes jos visiškai neskleidžia šviesos. Mokslininkams pavyko pastebėti juodąją skylę tik jos „valgymo“ metu - kitos žvaigždės sugerties metu, šiuo metu atsiranda būdinga spinduliuotė, kurią jau galima pastebėti. Taigi juodosios skylės teorija rado tikrą patvirtinimą.

Juodųjų skylių savybės

Pagrindinė juodosios skylės savybė yra neįtikėtini gravitaciniai laukai, neleidžiantys aplinkinei erdvei ir laikui išlikti įprastoje būsenoje. Taip, teisingai išgirdote, laikas juodojoje skylėje prabėga daug kartų lėčiau nei įprastai, o jei ten buvote, tada grįžę atgal (jei jums taip pasisekė, žinoma), nustebtumėte pastebėję, kad praėjo šimtmečiai Žemėje, o jūs net nepasenote, spėjote tai padaryti laiku. Nors būkime tiesūs, jei būtumėte juodosios skylės viduje, vargu ar išgyventumėte, nes gravitacijos jėga ten tokia, kad bet koks materialus objektas būtų tiesiog suplėšytas, net ne į gabalus, į atomus.

Bet jei būtumėte net arti juodosios skylės, jos gravitacinio lauko įtakoje, jums taip pat būtų sunku, nes kuo labiau priešinsitės jos gravitacijai, bandydami nuskristi, tuo greičiau į ją įkrisite. Šio iš pažiūros paradokso priežastis yra gravitacinio sūkurio laukas, kurį turi visos juodosios skylės.

Ką daryti, jei žmogus patenka į juodąją skylę

Juodųjų skylių išgarinimas

Anglų astronomas S. Hawkingas atrado įdomus faktas: Juodosios skylės taip pat išskiria garavimą. Tiesa, tai taikoma tik santykinai mažos masės skylėms. Galinga gravitacija aplink juos gimdo dalelių ir antidalelių poras, vieną iš poros įtraukia skylė, o antroji išstumiama. Taigi juodoji skylė skleidžia kietas antidaleles ir gama spindulius. Šis juodosios skylės garavimas arba spinduliuotė buvo pavadinta ją atradusio mokslininko vardu – „Hawkingo spinduliuotė“.

Didžiausia juodoji skylė

Remiantis juodųjų skylių teorija, beveik visų galaktikų centre yra didžiulės juodosios skylės, kurių masė nuo kelių milijonų iki kelių milijardų Saulės masių. Ir palyginti neseniai mokslininkai atrado dvi didžiausias iki šiol žinomas juodąsias skyles; jos yra dviejose netoliese esančiose galaktikose: NGC 3842 ir NGC 4849.

NGC 3842 yra ryškiausia Liūto žvaigždyno galaktika, esanti už 320 milijonų šviesmečių nuo mūsų. Jos centre yra didžiulė juodoji skylė, sverianti 9,7 milijardo saulės masių.

NGC 4849, galaktika Komos spiečiuje, nutolusioje už 335 milijonų šviesmečių, gali pasigirti tokia pat įspūdinga juodąja skyle.

Šių milžiniškų juodųjų skylių gravitacinis laukas arba akademiniu požiūriu jų įvykių horizontas yra maždaug 5 kartus didesnis už atstumą nuo Saulės iki ! Tokia juodoji skylė suvalgytų mūsų saulės sistema ir aš net neužspringčiau.

Mažiausia juodoji skylė

Tačiau didžiulėje juodųjų skylių šeimoje yra ir labai mažų atstovų. Taigi nykštukiškiausia juodoji skylė, kurią atrado mokslininkai šiuo metu jos masė tik 3 kartus didesnė už mūsų Saulės masę. Tiesą sakant, tai yra teorinis minimumas, reikalingas juodajai skylei susidaryti, jei ta žvaigždė būtų šiek tiek mažesnė, skylė nebūtų susidariusi.

Juodosios skylės yra kanibalai

Taip, yra toks reiškinys, kaip rašėme aukščiau, juodosios skylės yra savotiški „galaktiniai dulkių siurbliai“, kurie sugeria viską aplinkui, įskaitant... kitas juodąsias skyles. Neseniai astronomai išsiaiškino, kad juodąją skylę iš vienos galaktikos suėda dar didesnis juodasis rijūnas iš kitos galaktikos.

• Remiantis kai kurių mokslininkų hipotezėmis, juodosios skylės yra ne tik galaktiniai dulkių siurbliai, kurie siurbia viską į save, bet tam tikromis aplinkybėmis gali ir pačios pagimdyti naujas visatas.
• Juodosios skylės laikui bėgant gali išgaruoti. Aukščiau rašėme, kad anglų mokslininkas Stephenas Hawkingas atrado, kad juodosios skylės turi spinduliavimo savybę ir per tam tikrus ilgas segmentas laiko, kai aplinkui nebeliks ką sugerti, juodoji skylė pradės labiau garuoti, kol laikui bėgant visą savo masę atiduos į supančią erdvę. Nors tai tik prielaida, hipotezė.
• Juodosios skylės sulėtina laiką ir sulenkia erdvę. Jau rašėme apie laiko išsiplėtimą, tačiau erdvė juodosios skylės sąlygomis taip pat bus visiškai išlenkta.
• Juodosios skylės riboja žvaigždžių skaičių Visatoje. Būtent jų gravitaciniai laukai neleidžia atvėsti erdvėje dujų debesims, iš kurių, kaip žinoma, gimsta naujos žvaigždės.

Juodosios skylės „Discovery“ kanale, vaizdo įrašas

Ir pabaigai siūlome jums įdomų mokslinį dokumentinį filmą apie juodąsias skyles iš Discovery kanalo