Finnes det sorte hull? Svart hull. Hva er inne i et svart hull

Hubble-romteleskopet, kanskje for første gang, har gitt klare bevis for eksistensen av sorte hull. Han observerte forsvinningen av materie som falt inn i handlingssonen til et sort hull, bortenfor den såkalte "hendelseshorisonten".

De observerte svake lyspulsene av varme gassstrømmer i det ultrafiolette spekteret bleket og forsvant deretter, og dannet en virvel rundt en massiv, kompakt gjenstand kalt Cygnus XR-1. Denne fallmekanismen, som for eksempel ligner på vannfallet ved kanten av en foss, tilsvarer en klar analogi med teoretiske beregninger av materiens fall i et sort hull.

Hendelseshorisonten er et område i rommet som omgir et sort hull, en gang der materie aldri kan forlate denne regionen og falle inn i det sorte hullet. Lys kan fortsatt overvinne stor kraft tyngdekraften og sende de siste strømmene fra det forsvinnende stoffet, men bare for en kort periode, til det fallende stoffet kommer inn i den såkalte singularitetssonen, utover hvilken selv lys ikke lenger kan gå.

I følge velkjente teorier kan ingen andre astronomiske objekter, bortsett fra et sort hull, ha en hendelseshorisontsone.

Sorte hull ble avslørt ved å observere mønstre av sugende (strømmende) masser av stjernegass inn i dem. Ved å estimere hvor mye masse som går inn i et lite område av rommet, kan man bestemme hvor mye plass et sort hull tar opp og massen.

Så langt har ingen noen gang sett materie som allerede har falt inn i hendelseshorisonten falle inn i et svart hull. Et bilde av et enkelt overløp av materie fra en stjerne ved siden av det sorte hullet ble vanligvis observert. Samtidig var det sorte hullet fullstendig sfærisk innhyllet i en masse flytende gass og lignet i seg selv utseende en liten stjerne, men som sender ut lys i et spektrum nær ultrafiolett eller i nøytroner.

Denne hemmeligheten har vært skjult for offentligheten ganske lenge. Forskere var engasjert i grundig analyse og verifisering av disse dataene.

Hubble selv så selvfølgelig ikke hendelseshorisonten – det er en for liten plass på en slik avstand til å kunne anslås. Hubble målte kaotiske svingninger i det ultrafiolette lyset fra kokende gass fanget i det sorte hullets gravitasjonspåvirkningssone. Hubble fanget unike øyeblikk av "fading train of pulses", som veldig raskt ble svekket.

Denne mekanismen er i samsvar med den allment aksepterte teorien forutsagt av forskere: når materie faller nær hendelseshorisonten, dimper lyset fra den raskt, fordi jo nærmere midten av det sorte hullet, sterkere kraft tyngdekraften og jo lengre bølgene blir, beveger de seg gradvis fra ultrafiolett til nøytronspekteret, og forsvinner deretter helt. Denne effekten kalles "rødforskyvning".

Det observerte fragmentet av innfallende materie forsvant fra synsfeltet til Hubble-teleskopet før det faktisk nådde hendelseshorisonten. Hubbles raske fotometer samplet lyspulser med en hastighet på 100 000 målinger per sekund. Hubbles ultrafiolette oppløsning gjorde det mulig å se et svakt flimmer av innfallende stoff innenfor 1000 miles fra hendelseshorisonten.

Dynamiske modeller har tidligere spådd at Cygnus XR-1 "s tilhører et sort hull. Gassen kan ikke falle direkte ned i det, som i en grøft, men danner en virvel i form av en glattet spiralskive.

Men i dag er det få forskere som tviler på deres eksistens. Supertette objekter med nesten absolutt masse og tyngdekraft er sluttproduktet av utviklingen av gigantiske stjerner, de bøyer rom og tid og tillater ikke engang lys.

Laura Mersini-Houghton, professor i fysikk ved Northern California University, beviste imidlertid matematisk at sorte hull kanskje ikke eksisterer i det hele tatt i naturen. I forbindelse med funnene hennes, foreslår ikke forskeren å revidere moderne ideer om rom-tid, men mener at forskerne mangler noe i teorier om universets opprinnelse.

"Jeg er fortsatt sjokkert. I et halvt århundre har vi studert fenomenet sorte hull, og disse gigantiske mengdene informasjon, kombinert med våre nye funn, gir oss mat til seriøs ettertanke," innrømmer Mersini-Houghton i en pressemelding .

Den allment aksepterte teorien er at sorte hull dannes når en massiv stjerne kollapser under sin egen tyngdekraft til et enkelt punkt i verdensrommet. Slik blir singulariteten, et uendelig tett punkt, født. Det er omgitt av den såkalte hendelseshorisonten, en betinget linje som alt som noen gang har krysset aldri har kommet tilbake til verdensrommet, tiltrekningen til et svart hull viste seg å være så sterk.

Årsaken til det uvanlige med slike gjenstander er at sorte hulls natur er beskrevet av motstridende fysiske teorier - relativisme og kvantemekanikk. Einsteins gravitasjonsteori forutsier dannelsen av sorte hull, men kvanteteoriens grunnleggende lov sier at ingen informasjon fra universet kan forsvinne for alltid, og svarte hull, ifølge Einstein, forsvinner partikler (og informasjon om dem) for resten av universet utenfor hendelseshorisonten for alltid.

Forsøk på å kombinere disse teoriene og komme til en enhetlig beskrivelse av sorte hull i universet endte opp med fremveksten av et matematisk fenomen - paradokset med tap av informasjon.

I 1974 brukte den berømte kosmologen Stephen Hawking kvantemekanikkens lover for å bevise at partikler fortsatt kan gå utover hendelseshorisonten. Denne hypotetiske strømmen av "heldige" fotoner kalles Hawking-stråling. Siden den gang har astrofysikere avdekket noen ganske solide bevis for eksistensen av slik stråling.

(illustrert av NASA/JPL-Caltech).

Men nå beskriver Mersini-Houghton en fullstendig nytt scenario utviklingen av universet. Hun er enig med Hawking i at stjernen kollapser under sin egen tyngdekraft, hvoretter den sender ut strømmer av partikler. Imidlertid i sin ny jobb Mersini-Houghton viser at, ved å sende ut denne strålingen, mister stjernen også massen sin og gjør det i en slik hastighet at den, når den komprimeres, ikke kan oppnå tettheten til et sort hull.

I sin artikkel hevder forskeren at en singularitet ikke kan dannes og som et resultat av dette. Dokumenter ( , ) som motbeviser eksistensen av sorte hull kan bli funnet på ArXiv.org forhåndstrykkside.

Siden det antas at vårt univers er seg selv, så stilles spørsmålet om troskapen til Big Bang-teorien også spørsmål i forbindelse med nye funn. Mersini-Houghton hevder at i hennes beregninger går kvantefysikk og relativisme hånd i hånd, slik forskerne alltid har drømt om, og derfor er det hennes scenario som kan vise seg å være pålitelig.

Ja, det er det. svart hull kalt området av rom-tid der gravitasjonsfeltet er så sterkt at selv lys ikke kan forlate dette området. Dette skjer hvis dimensjonene til kroppen er mindre enn dens gravitasjonsradius rg.

Hva det er?

Sorte hull må produseres av en veldig sterk massekompresjon, mens gravitasjonsfeltet øker så mye at det ikke sender ut noe lys eller annen stråling. For å overvinne tyngdekraften og rømme fra et svart hull, ville det ta andre rømningshastighet- mer lys. Men ifølge relativitetsteorien kan ingen kropp utvikle en hastighet som er større enn lysets hastighet. Derfor kan ingenting unnslippe fra et sort hull. Det kan heller ikke komme informasjon derfra. Det er umulig å vite hva som skjedde med en som falt ned i et sort hull. Allerede nær hullene endres egenskapene til rom og tid dramatisk.

Den teoretiske muligheten for eksistensen av slike områder av rom-tid følger av noen eksakte løsninger av Einstein-ligningene. For å si det enkelt, Einstein forutså de fantastiske egenskapene til sorte hull, hvorav den viktigste er tilstedeværelsen av en hendelseshorisont i et svart hull. I følge de siste observasjonsdataene eksisterer sorte hull og har fantastiske egenskaper. Eksistensen av sorte hull følger av gravitasjonsteorien: hvis denne teorien er sann, så er eksistensen av sorte hull sann. Derfor bør utsagn om direkte bevis på eksistensen av sorte hull forstås i betydningen å bekrefte eksistensen av astronomiske objekter som er så tette og massive, i tillegg til å ha noen andre observerbare egenskaper, at de kan tolkes som sorte hull. generell teori relativt. I tillegg kalles sorte hull ofte objekter som strengt tatt ikke samsvarer med definisjonen gitt ovenfor, men som bare tilnærmer seg i egenskapene til slike svart hull– for eksempel kan dette være kollapsende stjerner i de sene stadiene av kollapsen.

ikke-roterende svart hull

For et ikke-roterende sort hull er radiusen til hendelseshorisonten den samme som gravitasjonsradiusen. Ved hendelseshorisonten for en ekstern observatør stopper tidens gang. Et romfartøy som sendes til et svart hull, fra synspunktet til en fjern observatør, vil aldri krysse hendelseshorisonten, men vil kontinuerlig bremse ned når det nærmer seg det. Alt som skjer under hendelseshorisonten, inne i et sort hull, er ikke synlig for en ekstern observatør. En astronaut i romfartøyet hans er i prinsippet i stand til å trenge inn under hendelseshorisonten, men han vil ikke være i stand til å overføre informasjon til en ekstern observatør. I dette tilfellet vil en astronaut, som fritt faller under hendelseshorisonten, sannsynligvis se et annet univers og til og med sin egen fremtid. Dette skyldes at inne i et sort hull er rom- og tidskoordinater snudd, og romreiser erstattes med tidsreiser her.

Spinnende svart hull

Egenskapene er enda mer fantastiske. Begivenhetshorisonten deres har en mindre radius, den er nedsenket inne i ergosfæren - et område av rom-tid der legemer hele tiden må bevege seg, plukket opp av virvelgravitasjonsfeltet til et roterende sort hull.
Disse uvanlige egenskapene til sorte hull virker rett og slett fantastiske, så deres eksistens i naturen blir ofte stilt spørsmål ved.

Svart hull i et binært stjernesystem

I dette tilfellet er effekten av et sort hull mest uttalt, siden I et dobbeltstjernesystem er en stjerne en lys gigant og den andre er et svart hull. Gass fra skallet til en gigantisk stjerne strømmer ut til det sorte hullet, spinner rundt det og danner en skive. Lag av gass i skiven i spiralbaner nærmer seg det sorte hullet og faller ned i det. Men før den faller nær grensen til et sort hull, varmes gassen opp som følge av friksjon til en enorm temperatur på millioner av grader og stråler ut i røntgenområdet. I følge denne røntgenstrålingen finnes sorte hull i binære stjernesystemer.

Konklusjon

Massive sorte hull skal ha sin opprinnelse i sentrum av kompakte stjernehoper. Kanskje røntgenkilden i stjernebildet Cygnus - Cygnus-X-1 er et slikt sort hull.

Astronomer utelukker ikke at svarte hull tidligere kunne ha dukket opp i begynnelsen av universets ekspansjon, så dannelsen av veldig små sorte hull er ikke utelukket.

Masseverdier et stort antall nøytronstjerner og sorte hull bekrefter gyldigheten av spådommene til A. Einsteins relativitetsteori. I i fjor problemet med hypotesen om sorte hull i universet har blitt en observasjonsrealitet. Dette betyr kvalitet ny scene i studiet av sorte hull og deres fantastiske egenskaper er det håp om nye funn i dette området.

2007-09-12 / Vladimir Pokrovsky

Svarte hull dør før de blir født. Det sier i hvert fall amerikanske teoretiske fysikere ved Case Western Reserve University i Ohio. De utledet matematiske formler som det følger av at sorte hull rett og slett ikke kan dannes. Hvis disse formlene er riktige, så kollapser kanskje den viktigste kosmologiske konstruksjonen på 1900-tallet.

Hva er et sort hull? Vi vet alle, vi har blitt informert om dette mange ganger. Dette er en så supermassiv kropp, hvis tyngdekraft rett og slett er forferdelig. Så snart noe nærmer seg det i en avstand fra sentrum, kalt hendelseshorisonten, så er aldri alt noe, det være seg en materiell kropp, det være seg bare et kvantum av elektromagnetisk stråling - et foton, som også er en materiell kropp, men samtidig elektromagnetisk Bølgen kan ikke bryte tilbake. Dermed, uten å vite om fotoner, definerte den store Laplace en gang et svart hull, så i 1916 ble det spådd av den tyske fysikeren Schwarzschild, selv om selve begrepet "svart hull" ble foreslått først i 1967.

Vel, man vet aldri, en supermassiv kropp som trekker inn alt som utilsiktet viser seg å være i nærheten – hva er spesielt med dette for vårt kosmos hinsides fantasien? Det er noe spesielt - det ble introdusert av Einstein, men ikke av ham selv, men ved hjelp av hans relativitetsteori. I følge denne teorien faller alt som faller inn i et sort hull i et matematisk punkt. Hullet er helt tomt, bortsett fra akkurat det punktet. Og på det tidspunktet observeres det fullstendig umulige - den såkalte singulariteten: divisjon med null, uendelig tetthet, og herfra følger de mest fantastiske konsekvenser. For eksempel penetrering i et parallelt univers eller øyeblikkelig bevegelse til et annet punkt i rommet vårt.

Men det er på en eller annen måte uvanlig for vår verden fra et fysikksynspunkt å ha en deling på null, det har alltid vært pinlig. Type det kan bare være i matematikk, men i virkeligheten - aldri.

I 1976 oppdaget den berømte britiske teoretiske fysikeren Stephen Hawking en kvanteeffekt på grunn av at et svart hull, det vil si en kropp hvis tyngdekraft per definisjon ikke kan avgi lys, fortsatt sender det ut. Han viste at hvis det er et par "partikkel-antipartikler", kvantemekanisk sammenkoblet, og en av disse partiklene faller ned i et hull, så kan den gjenværende trekke den ut derfra. Nå ser det ut til at Cleveland-teoretikerne har bevist at fordampningen av et sort hull som skjer på denne måten er så intens at det vil fordampe før det i det hele tatt har en sjanse til å dannes.

Hvordan de gjorde det og hvor rett de har i sine konklusjoner, la oss ikke gjette, la oss overlate dem til kollegene deres å bedømme. Men i virkeligheten har tvil om eksistensen av sorte hull vært uttrykt i lang tid, og fra tid til annen er det publikasjoner hvis forfattere beviser at det ikke finnes sorte hull. Til tross for at til i dag Det er allerede hundrevis av dem åpne. "Men dette er ikke sorte hull," sier Cleveland-teoretikere. "De er bare supermassive romobjekter."

Tilsvarende medlem av det russiske vitenskapsakademiet Anatoly Cherepashchuk, direktør for Statens astronomiske institutt. Sternberg Moskva statsuniversitet. M.V. Lomonosov, ved denne anledningen, vær forsiktig i kommentarene.

"Virkelig," sa han i et intervju med en NG-korrespondent, "det er en viss terminologisk forvirring her. Vi ser objekter på himmelen som oppfører seg akkurat slik svarte hull skal oppføre seg, og vi tror at de er sorte hull, og vi kaller dem det, men det gjenstår å bevise at dette er objekter som ikke har overflate. Men det er mange indirekte indikasjoner på at de bare ikke har overflate.

Det faktum at sorte hull fordamper, ser ikke Cherepashchuk noe nytt: "De fordamper alle. Hvis massen til et sort hull ikke overstiger massen til et gjennomsnittlig fjell, som for eksempel Leninsky-fjellene i Moskva, det vil si 1015 gram, vil det virkelig fordampe i ett øyeblikk, med en eksplosjon; mens hull med en masse på flere soler vil kreve tusenvis av kosmologiske ganger for å fordampe fullstendig. Riktignok er det eksotiske teorier som tar hensyn til det faktum at rommet vårt ikke har 4 dimensjoner, men 11, og i henhold til disse tilleggsdimensjonene fordamper det sorte hullet også. Og derfor er fordampningsprosessen mye raskere enn i det vanlige firdimensjonale rommet. På en måte er arbeidet du snakker om som en logisk forlengelse av disse teoriene. Men jeg gjentar, det er mye indirekte bevis på at sorte hull eksisterer.»

SVART HULL
et område i rommet som har oppstått som følge av et fullstendig gravitasjonssammenbrudd av materie, der gravitasjonstiltrekningen er så sterk at verken materie, lys eller andre informasjonsbærere kan forlate den. Derfor er det indre av et sort hull kausalt urelatert til resten av universet; Fysiske prosesser som skjer inne i et sort hull kan ikke påvirke prosesser utenfor det. Et sort hull er omgitt av en overflate med egenskapen til en ensrettet membran: materie og stråling faller fritt gjennom det inn i det sorte hullet, men ingenting kan unnslippe fra det. Denne overflaten kalles "hendelseshorisonten". Siden det så langt kun er indirekte indikasjoner på eksistensen av sorte hull i avstander på tusenvis av lysår fra Jorden, er vår videre fremstilling hovedsakelig basert på teoretiske resultater. Sorte hull, forutsagt av den generelle relativitetsteorien (tyngdekraftsteorien foreslått av Einstein i 1915) og andre mer moderne teorier om gravitasjon, ble matematisk underbygget av R. Oppenheimer og H. Snyder i 1939. Men egenskapene til rom og tid i nærheten av disse gjenstandene viste seg å være så uvanlige at astronomer og fysikere ikke tok dem på alvor på 25 år. Imidlertid tvang astronomiske funn på midten av 1960-tallet oss til å se på sorte hull som en mulig fysisk realitet. Oppdagelsen og studien deres kan fundamentalt endre vår forståelse av rom og tid.
Dannelse av sorte hull. Mens termonukleære reaksjoner finner sted i stjernens indre, opprettholder de høy temperatur og trykk, og hindrer stjernen i å kollapse under påvirkning av sin egen tyngdekraft. Over tid er imidlertid kjernefysisk brensel oppbrukt, og stjernen begynner å krympe. Beregninger viser at hvis stjernens masse ikke overstiger tre solmasser, vil den vinne "kampen med tyngdekraften": gravitasjonskollapsen vil bli stoppet av trykket fra "degenerert" materie, og stjernen vil for alltid bli en hvit dverg eller nøytronstjerne. Men hvis massen til en stjerne er mer enn tre solceller, kan ingenting stoppe dens katastrofale kollaps, og den vil raskt gå under hendelseshorisonten og bli et svart hull. For et sfærisk sort hull med masse M, danner hendelseshorisonten en kule med en ekvatorial omkrets 2p ganger større enn det sorte hullets "gravitasjonsradius" RG = 2GM/c2, hvor c er lysets hastighet og G er gravitasjonskonstanten. Et sort hull med en masse på 3 solmasser har en gravitasjonsradius på 8,8 km.

Hvis en astronom observerer en stjerne i øyeblikket den transformeres til et sort hull, vil han først se hvordan stjernen trekker seg sammen raskere og raskere, men når overflaten nærmer seg gravitasjonsradiusen, vil kompresjonen avta til den stopper helt. Samtidig vil lyset som kommer fra stjernen svekkes og bli rødt til det slukker helt. Dette er fordi i kampen mot den gigantiske tyngdekraften mister lyset energi og det tar mer og mer tid før det når observatøren. Når stjernens overflate når gravitasjonsradiusen, vil det ta uendelig tid før lyset som slipper ut av den når observatøren (og ved å gjøre det vil fotonene miste energien fullstendig). Følgelig vil astronomen aldri vente på dette øyeblikket, langt mindre se hva som skjer med stjernen under hendelseshorisonten. Men teoretisk sett kan denne prosessen studeres. Beregningen av en idealisert sfærisk kollaps viser at for en kort tid stjernen krymper til et punkt hvor uendelig høye verdier av tetthet og tyngdekraft nås. Et slikt punkt kalles en "singularitet". Dessuten viser generell matematisk analyse at hvis en hendelseshorisont har oppstått, så fører selv en ikke-sfærisk kollaps til en singularitet. Alt dette er imidlertid sant bare hvis den generelle relativitetsteorien er anvendelig ned til svært små romlige skalaer, som vi ikke er sikre på ennå. Kvantelover opererer i mikroverdenen, og kvanteteorien om tyngdekraften er ennå ikke opprettet. Det er klart at kvanteeffekter ikke kan stoppe en stjerne fra å kollapse inn i et svart hull, men de kan forhindre utseendet til en singularitet. Moderne teori stjerneutviklingen og vår kunnskap om stjernebefolkningen i galaksen indikerer at blant dens 100 milliarder stjerner bør det være rundt 100 millioner sorte hull dannet under kollapsen av de mest massive stjernene. I tillegg kan sorte hull med veldig stor masse lokaliseres i kjernene til store galakser, inkludert vår. Som allerede nevnt, i vår tid, kan bare en masse mer enn tre ganger solens masse bli et svart hull. Imidlertid umiddelbart etter Big Bang, hvorfra ca. For 15 milliarder år siden begynte utvidelsen av universet, sorte hull av hvilken som helst masse kunne bli født. De minste av dem skal på grunn av kvanteeffekter ha fordampet og mistet massen i form av stråling og partikkelstrømmer. Men "ursvarte hull" med en masse på mer enn 1015 g kan overleve til i dag. Alle beregninger av stjernekollaps er gjort under forutsetning av et lite avvik fra sfærisk symmetri og viser at hendelseshorisonten alltid dannes. Men med et sterkt avvik fra sfærisk symmetri kan sammenbruddet av en stjerne føre til dannelsen av et område med uendelig sterk gravitasjon, men ikke omgitt av en hendelseshorisont; det kalles den "nakne singulariteten". Det er ikke lenger et svart hull i den forstand vi diskuterte ovenfor. Fysiske lover nær en naken singularitet kan ta en veldig uventet form. For tiden blir en naken singularitet sett på som et usannsynlig objekt, mens de fleste astrofysikere tror på eksistensen av sorte hull.
egenskapene til sorte hull. For en utenforstående observatør ser strukturen til et sort hull ekstremt enkel ut. I prosessen med at en stjerne kollapser inn i et svart hull på en liten brøkdel av et sekund (ifølge klokken til en fjernobservatør), eksterne funksjoner , assosiert med inhomogeniteten til den opprinnelige stjernen, sendes ut i form av gravitasjons- og elektromagnetiske bølger. Det resulterende stasjonære sorte hullet "glemmer" all informasjon om den opprinnelige stjernen, bortsett fra tre mengder: total masse, vinkelmomentum (relatert til rotasjon) og elektrisk ladning. Ved å studere et sort hull er det ikke lenger mulig å vite om den opprinnelige stjernen bestod av materie eller antimaterie, om den hadde form som en sigar eller en pannekake, og så videre. Under reelle astrofysiske forhold vil et ladet sort hull tiltrekke seg partikler med motsatt fortegn fra det interstellare mediet, og ladningen vil raskt bli null. Det gjenværende stasjonære objektet vil enten være et ikke-roterende "Schwarzschild-svart hull", som kun er preget av masse, eller et roterende "Kerr-svart hull", som er preget av masse og vinkelmoment. Det unike med de ovennevnte typene stasjonære sorte hull ble bevist innenfor rammen av den generelle relativitetsteorien av W. Israel, B. Carter, S. Hawking og D. Robinson. I følge den generelle relativitetsteorien er rom og tid buet av gravitasjonsfeltet til massive kropper, med den største krumningen som forekommer nær sorte hull. Når fysikere snakker om intervaller av tid og rom, mener de tall som leses fra en hvilken som helst fysisk klokke eller linjal. For eksempel kan rollen til en klokke spilles av et molekyl med en viss frekvens av svingninger, hvor antallet mellom to hendelser kan kalles et "tidsintervall". Bemerkelsesverdig nok virker tyngdekraften på alle fysiske systemer på samme måte: alle klokker viser at tiden går langsommere, og alle linjaler viser at rommet strekker seg nær et svart hull. Dette betyr at et svart hull bøyer geometrien til rom og tid rundt seg selv. Langt fra det sorte hullet er denne krumningen liten, men nær den er den så stor at lysstrålene kan bevege seg rundt den i en sirkel. Bort fra et svart hull er gravitasjonsfeltet nøyaktig beskrevet av Newtons teori for et legeme med samme masse, men i nærheten av det blir tyngdekraften mye sterkere enn Newtons teori forutsier. Ethvert legeme som faller ned i et svart hull vil bli revet i stykker lenge før det krysser hendelseshorisonten av kraftige tidevanns gravitasjonskrefter som oppstår fra forskjellen i tiltrekning i forskjellige avstander fra sentrum. Et sort hull er alltid klar til å absorbere materie eller stråling, og dermed øke massen. Dens interaksjon med omverdenen bestemmes av et enkelt Hawking-prinsipp: området til et sort hulls hendelseshorisont reduseres aldri, hvis du ikke tar hensyn til kvanteproduksjonen av partikler. J. Bekenstein i 1973 foreslo at sorte hull adlyder de samme fysiske lovene som fysiske kropper som sender ut og absorberer stråling (den "svarte kroppen"-modellen). Påvirket av denne ideen viste Hawking i 1974 at sorte hull kan sende ut materie og stråling, men dette vil bare merkes hvis massen til selve det sorte hullet er relativt liten. Slike sorte hull kunne bli født umiddelbart etter Big Bang, som startet utvidelsen av universet. Massene til disse primære sorte hullene bør ikke være mer enn 1015 g (som en liten asteroide), og 10-15 m store (som et proton eller nøytron). Et kraftig gravitasjonsfelt nær et sort hull gir opphav til partikkel-antipartikkel-par; en av partiklene i hvert par absorberes av hullet, og den andre sendes ut utenfor. Et svart hull med en masse på 1015 g skal oppføre seg som en kropp med en temperatur på 1011 K. Ideen om "fordampning" av sorte hull motsier fullstendig den klassiske ideen om dem som kropper som ikke kan utstråle.
Søk etter sorte hull. Beregninger innenfor rammen av Einsteins generelle relativitetsteori indikerer bare muligheten for eksistensen av sorte hull, men beviser på ingen måte deres tilstedeværelse i virkelige verden ; oppdagelsen av et ekte svart hull ville være et viktig skritt i utviklingen av fysikk. Å lete etter isolerte sorte hull i verdensrommet er håpløst vanskelig: vi vil ikke kunne oppdage en liten mørk gjenstand mot rommets mørke. Men det er håp om å oppdage et sort hull ved dets interaksjon med de omkringliggende astronomiske kroppene, ved dets karakteristiske innflytelse på dem. Supermassive sorte hull kan være i sentrum av galakser, og kontinuerlig sluke stjerner der. Konsentrert rundt det sorte hullet, bør stjernene danne sentrale topper av lysstyrke i kjernene til galakser; deres søk er nå i gang. En annen søkemetode er å måle bevegelseshastigheten til stjerner og gass rundt det sentrale objektet i galaksen. Hvis avstanden deres fra det sentrale objektet er kjent, kan dens masse og gjennomsnittlige tetthet beregnes. Hvis den betydelig overstiger tettheten som er mulig for stjernehoper, antas det at dette er et svart hull. På denne måten bestemte J. Moran og medarbeidere i 1996 at i sentrum av galaksen NGC 4258 er det sannsynligvis et svart hull med en masse på 40 millioner solmasser. Det mest lovende er letingen etter et sort hull i binære systemer, der det sammen med en normal stjerne kan dreie seg om et felles massesenter. Fra den periodiske Doppler-forskyvningen av linjene i spekteret til en stjerne, kan man forstå at den er sammenkoblet med en viss kropp og til og med estimere massen til sistnevnte. Hvis denne massen overstiger 3 solmasser, og det ikke er mulig å legge merke til strålingen fra selve kroppen, så er det meget mulig at dette er et sort hull. I et kompakt binært system kan et sort hull fange opp gass fra overflaten til en normal stjerne. Beveger seg i bane rundt det sorte hullet, danner denne gassen en skive og nærmer seg det sorte hullet i en spiral, varmes opp kraftig og blir en kilde til kraftige røntgenstråler. Raske svingninger i denne strålingen skulle indikere at gassen beveger seg raskt i en liten radius i bane rundt en liten massiv gjenstand. Siden 1970-tallet har flere røntgenkilder blitt oppdaget i binære systemer med tydelige tegn på tilstedeværelse av sorte hull. Den mest lovende anses å være den binære røntgenstrålen V 404 Cygnus, hvis masse av den usynlige komponenten er estimert til ikke mindre enn 6 solmasser. Andre bemerkelsesverdige sorte hull-kandidater er i de binære røntgensystemene Cygnus X-1, LMCX-3, V 616 Unicorn, QZ Chantarelles og røntgennovaene Ophiuchus 1977, Mukha 1981 og Scorpio 1994. Med unntak av LMCX -3, som ligger i Bolshoi Magellanic Cloud, alle er i vår galakse i avstander i størrelsesorden 8000 sv. år fra jorden.
se også
KOSMOLOGI;
GRAVITET ;
GRAVITASJONSKOLLAPSE ;
RELATIVT ;
EKSTRAATMOSFÆRISK ASTRONOMI.
LITTERATUR
Cherepashchuk A.M. Masser av sorte hull i binære systemer. Uspekhi fizicheskikh nauk, bind 166, s. 809, 1996

Collier Encyclopedia. – Åpent samfunn. 2000 .

Se hva "BLACK HOLE" er i andre ordbøker:

BLACK HOLE, et lokalisert område av det ytre rom som verken materie eller stråling kan unnslippe, med andre ord, den første romhastigheten overstiger lysets hastighet. Grensen til denne regionen kalles hendelseshorisonten. Vitenskapelig og teknisk encyklopedisk ordbok

Rom et objekt som er et resultat av komprimering av et legeme ved hjelp av tyngdekraften. styrker opp til størrelser mindre enn gravitasjonsradiusen rg=2g/c2 (der M er kroppens masse, G er gravitasjonskonstanten, c er den numeriske verdien av lyshastigheten). Spådom om eksistensen i ... ... Fysisk leksikon

Eksist., antall synonymer: 2 stjerner (503) ukjent (11) ASIS Synonymordbok. V.N. Trishin. 2013 ... Synonymordbok