Головна › Кузов › Чорна діра – що це і що буде, якщо до неї потрапити? Перший практичний доказ існування чорних дірок.

Чорна діра – що це і що буде, якщо до неї потрапити? Перший практичний доказ існування чорних дірок.

Як для вчених минулих століть, так і для дослідників сьогодення найбільшою загадкою космосу є чорна діра. Що всередині цієї незнайомої для фізики системи? Які закони там діють? Як йде часу чорній дірі і чому звідти не можуть вирватися навіть кванти світла? Зараз ми спробуємо, звичайно ж, з погляду теорії, а не практики, розібратися в тому, що всередині чорної діри, чому вона, у принципі, утворилася і існує, як вона притягує об'єкти, що її оточують.

Для початку опишемо цей об'єкт

Отже, чорною дірою називається певна область простору у Всесвіті. Виділити її як окрему зірку чи планету неможливо, тому що це не тверде та не газове тіло. Не маючи базових розуміння того, що такий простір-час і як ці виміри можуть видозмінюватися, неможливо осягнути те, що знаходиться всередині чорної діри. Справа в тому, що ця область не є лише просторовою одиницею. який спотворює як три відомі нам виміри (довжину, ширину і висоту), так і тимчасову шкалу. Вчені впевнені в тому, що в районі горизонту (так називається область, що оточує дірку) час набуває просторового значення і може рухатися як уперед, так і назад.

Пізнаємо таємниці гравітації

Якщо ми хочемо розібратися в тому, що всередині чорної дірки, детально розглянемо, що таке гравітація. Саме це явище є ключовим у розумінні природи так званих «кротових нір», з яких не вибирається навіть світло. Гравітацією називається взаємодія між усіма тілами, що мають матеріальну основу. Сила такого тяжіння залежить від молекулярного складу тіл, від концентрації атомів, і навіть їх складу. Чим більше частинок сколапсовано в певній ділянціпростору, тим більша гравітаційна сила. Це нерозривно пов'язане з Теорією Великого вибуху, коли наш Всесвіт був розміром з горошину. Це був стан максимальної сингулярності, і в результаті спалаху квантів світла простір почав розширюватися за рахунок того, що частинки відштовхувалися одна від одної. З точністю навпаки описується вченими чорна діра. Що всередині такої штуковини відповідно до ТБЗ? Сингулярність, яка дорівнює показникам, властивим нашому Всесвіту в момент зародження.

Як потрапляє матерія у «кротову нору»?

Існує думка, що людина ніколи не зможе зрозуміти, що відбувається всередині чорної дірки. Тому що, потрапивши туди, він буде буквально розчавлений гравітацією та силою тяжіння. Насправді, це не зовсім так. Так, дійсно, чорна діра є область сингулярності, де все стисло до максимуму. Але це зовсім не «космічний пилосос», який здатний затягнути у себе всі планети та зірки. Будь-який матеріальний об'єкт, що опинився на горизонті подій, спостерігатиме сильне спотворення простору та часу (поки що ці одиниці стоять окремо). Евклідова система геометрії почне давати збої, іншими словами, перетнуться, обриси стереометричних фігур перестануть бути звичними. Що стосується часу, то воно поступово сповільнюватиметься. Чим ближче ви наближатиметеся до дірки, тим повільніше йтиме годинник щодо Земного часу, але ви цього не помітите. При попаданні в «кротову нору» тіло падатиме з нульовою швидкістю, але при цьому дана одиниця дорівнюватиме нескінченності. кривизни, що прирівнює нескінченне до нуля, що остаточно зупиняє час у сфері сингулярності.

Реакція на випромінюване світло

Єдиним об'єктом у космосі, що притягує світло, є чорна дірка. Що в ній знаходиться і в якому воно там вигляді - невідомо, але вважають, що це непроглядна темрява, яку уявити собі неможливо. Світлові кванти, потрапляючи туди, не просто зникають. Їх маса множиться на масу сингулярності, що робить її ще більше і збільшує її. Таким чином, якщо всередині «кротової нори» ви увімкнете ліхтарик, щоб озирнутися, він не світитиметься. Випромінювані кванти постійно множитимуться на масу дірки, і ви, грубо кажучи, лише посилите своє становище.

Чорні дірки на кожному кроці

Як ми вже розібралися, основою освіти є гравітація, величина якої там у мільйони разів перевищує земну. Точне уявлення про те, що таке чорна діра, подарував світові Карл Шварцшильд, який, власне, і відкрив той самий обрій подій і точку неповернення, а також встановив, що нуль у стані сингулярності дорівнює нескінченності. На його думку, чорна діра може утворитися у будь-якій точці простору. При цьому певний матеріальний об'єкт, що має сферичну форму, має досягти гравітаційного радіусу. Наприклад, маса нашої планети має вміститися в обсязі одного горошку, щоб стати чорною діркою. А Сонце повинно мати діаметр 5 кілометрів при своїй масі - тоді його стан стане сингулярним.

Обрій освіти нового світу

Закони фізики та геометрії добре діють землі і у відкритому космосі, де простір наближається до вакууму. Але вони втрачають свою значущість на горизонті подій. Саме тому з математичної точки зору неможливо розрахувати, що усередині чорної дірки. Картинки, які можна вигадати, якщо викривляти простір відповідно до наших уявлень про світ, напевно далекі від істини. Встановлено лише, що час тут перетворюється на просторову одиницю і, швидше за все, до існуючих вимірів додаються ще якісь. Це дає можливість вважати, що всередині чорної дірки (фото, як відомо, цього не покаже, тому що світло там з'їдає себе) утворюються зовсім інші світи. Ці Всесвіти можуть складатися з антиречовини, яка нині незнайома вченим. Також існують версії, що сфера неповернення - це лише портал, який веде або до іншого світу, або до інших точок нашого Всесвіту.

Народження та смерть

Куди більш ніж існування чорної діри є її зародження або зникнення. Сфера, що спотворює простір-час, як ми вже з'ясували, утворюється в результаті колапсу. Це може бути вибух великої зірки, зіткнення двох і більше тіл у космосі тощо. Але як матерія, яку теоретично можна було б обмацати, перетворилася на область спотворення часу? Загадка знаходиться у процесі роботи. Але за нею слідує друге питання - чому такі сфери неповернення зникають? І якщо чорні дірки випаровуються, то чому з них не виходить те світло і вся космічна матерія, яку вони втягнули? Коли речовина у зоні сингулярності починає розширюватися, гравітація поступово знижується. В результаті чорна діра просто розчиняється, і на її місці залишається звичайний вакуумний космічний простір. З цього випливає ще одна загадка - куди поділося все те, що в неї потрапило?

Гравітація – наш ключ до щасливого майбутнього?

Дослідники впевнені, що енергетичне майбутнє людства може сформувати саме чорна діра. Що всередині цієї системи поки що невідомо, але вдалося встановити, що на горизонті подій будь-яка матерія трансформується в енергію, але, звичайно ж, частково. Наприклад, людина, опиняючись біля точки неповернення, віддасть 10 відсотків своєї матерії для її переробки в енергію. Цей показник просто колосальний, він став сенсацією астрономів. Справа в тому, що на Землі матерія переробляється в енергію лише на 0,7 відсотка.

Але сьогодні мало хто з вчених сумнівається у їхньому існуванні. Надщільні об'єкти з майже абсолютною масою та гравітацією є кінцевим продуктом еволюції гігантських зірок, вони викривляють простір і час і не дозволяють навіть світлу.

Тим не менш, Лаура Мерсіні-Хоутон (Laura Mersini-Houghton), професор фізики з Північного Каліфорнійського університету, довела математично, що чорних дірок взагалі може не бути в природі. У зв'язку зі своїми висновками дослідниця не пропонує переглядати сучасні уявленняпро простір-час, але вважає, що в теоріях про походження Всесвіту вчені щось упускають.

"Я досі шокована. Упродовж півстоліття ми вивчаємо явище чорних дірок, і ці гігантські обсяги інформації разом з нашими новими висновками дають нам їжу для серйозного роздуму", - зізнається Мерсіні-Хоутон у прес-релізі.

Загальноприйнята теорія свідчить, що чорні дірки утворюються, коли потужна зірка колапсує під впливом своєї гравітації до однієї точки простору. Так народжується сингулярність, нескінченно щільна точка. Її оточує так званий обрій подій, умовна риса, яку все те, що будь-коли перетинало, більше ніколи не поверталося назад у відкритий космос, настільки сильним виявлялося тяжіння чорної діри.

Причина незвичайності таких об'єктів полягає в тому, що природу чорних дірок описують фізичні теорії, що суперечать одна одній, — релятивізм і квантова механіка. Теорія гравітації Ейнштейна передбачає формування чорних дірок, але фундаментальний закон квантової теорії свідчить, що ніяка інформація з Всесвіту не може зникнути назавжди, а чорні дірки, згідно з Ейнштейном, частинки (і інформація про них) зникають для решти Всесвіту за горизонтом подій назавжди.

Спроби об'єднати ці теорії та дійти єдиного опису чорних дірок у Всесвіті закінчилися тим, що виник математичний феномен – парадокс втрати інформації.

У 1974 році найвідоміший космолог Стівен Хокінг (Stephen Hawking) використовував закони квантової механіки, щоб довести, що за горизонт подій все ж таки можуть виходити частки. Цей гіпотетичний потік "удачливих" фотонів отримав назву випромінювання Хокінга. З того часу астрофізики виявили кілька досить точних свідчень про існування такого випромінювання.

(Ілюстрація NASA/JPL-Caltech).

Але тепер Мерсіні-Хоутон описує зовсім новий сценарійеволюції Всесвіту. Вона погоджується з Хокінгом у тому, що зірка колапсує під дією власної гравітації, після чого випромінює потоки частинок. Тим не менш, у своїй новій роботіМерсіні-Хоутон показує, що, випромінюючи це випромінювання, зірка також втрачає свою масу і робить це з такою швидкістю, що при стисканні вона не може знайти щільність чорної діри.

У статті дослідниця стверджує, що сингулярність неспроможна сформуватися і, як наслідок, . З документами ( , ), що спростовують існування чорних дірок, можна ознайомитись на сайті препринтів ArXiv.org.

Оскільки вважається, що наш Всесвіт сам, то питання про вірність теорії Великого Вибуху також ставиться під сумнів у зв'язку з новими висновками. Мерсіні-Хоутон стверджує, що в її розрахунках квантова фізика і релятивізм йдуть пліч-о-пліч, як і завжди мріяли вчені, і тому саме її сценарій може виявитися достовірним.

2007-09-12 / Володимир Покровський

Чорні дірки вмирають ще до свого народження. Принаймні так стверджують американські фізики-теоретики з Університету Case Western Reserve зі штату Огайо. Вони вивели математичні формули, з яких випливає, що чорні дірки не можуть формуватися. Якщо ці формули вірні, то руйнується найголовніша космологічна конструкція XX століття.

Що таке чорна дірка? Ми всі знаємо, про це нам багато разів повідомлено. Це таке надмасивне тіло, гравітація якого просто жахлива. Як тільки щось наближається до нього на відстань від центру, що називається горизонтом подій, то все – вже ніколи це щось, чи то матеріальне тіло, чи то просто квант електромагнітного випромінювання – фотон, який теж матеріальне тіло, але водночас і електромагнітна хвиля назад вирватися не зможе. Таким чином, ще не знаючи про фотони, колись визначив чорну дірку великий Лаплас, потім 1916 року її передбачив німецький фізик Шварцшильд, хоча сам термін – «чорна діра» – був запропонований лише 1967 року.

Ну чи мало, надмасивне тіло, яке втягує в себе все, що необережно виявиться поблизу, - що в цьому особливого для нашого космосу, що перевершує всяку уяву? Особливе є його привніс Ейнштейн, щоправда, не сам, а за допомогою своєї теорії відносності. Згідно з цією теорією, все, що потрапляє в чорну дірку, звалюється в математичну точку. Діра при цьому абсолютно порожня, крім тієї точки. А в точці тієї спостерігається вже зовсім неможливе – так звана сингулярність: розподіл на нуль, нескінченна щільність, а вже звідси випливають найфантастичніші наслідки. Наприклад, проникнення в паралельний всесвіт або миттєве переміщення в іншу точку нашого простору.

Але вже якось незвично для нашого світу з погляду фізики мати поділ на нуль, він завжди бентежило. Типу воно лише в математиці може бути, а насправді – ніколи.

У 1976 році знаменитий британський фізик-теоретик Стівен Хокінг виявив квантовий ефект, завдяки якому чорна дірка, тобто тіло, гравітація якого вже за визначенням не може випустити світло назовні, таки його випромінює. Він показав, що якщо є пара «частинка-античастинка», пов'язані між собою квантово-механічно, і одна з цих частинок падає в дірку, то вільна може її звідти витягнути. Тепер клівлендські теоретики начебто довели, що випаровування чорної діри, що виникає таким чином, настільки інтенсивне, що вона випарується, не встигнувши навіть сформуватися.

Як вони це зробили і наскільки вони мають рацію у своїх висновках, давайте не будемо гадати, надамо судити їх колегам. Але насправді сумніви щодо існування чорних дірок висловлюються вже давно, і іноді з'являються публікації, автори яких доводять, що жодних чорних дірок немає. Незважаючи на те, що до сьогоднішнього дняїх вже відкрито кілька сотень. «Але це не чорні дірки, – стверджують клівлендські теоретики. – Це просто надмасивні космічні об'єкти».

Член-кореспондент РАН Анатолій Черепащук, директор Державного астрономічного інституту ім. Штернберг МДУ ім. М.В.Ломоносова, з цього приводу у коментарях обережний.

«Справді, – сказав він у розмові з кореспондентом НГ, – тут є певна термінологічна плутанина. Ми бачимо в небі об'єкти, які поводяться точно так само, як повинні поводитися чорні дірки, і ми віримо, що це чорні дірки, і ми називаємо їх так, однак доведеться ще довести, що це об'єкти, що не мають поверхні. Але існує багато непрямих вказівок на те, що поверхні вони таки не мають».

У тому, що чорні дірки випаровуються, Черепащук не бачить нічого нового: «Вони всі випаровуються. Якщо маса чорної дірки не перевищує маси середньої гори, такої, наприклад, як Ленінські гори в Москві, тобто 1015 г, то вона дійсно випарується в один момент, вибухом; тоді як дірам масою кілька Сонців на повне випаровування знадобляться тисячі космологічних часів. Є, щоправда, екзотичні теорії, які враховують те, що наш простір має не 4 виміри, а 11, і за цими додатковими вимірами чорна діра теж випаровується. І, отже, процес випаровування відбувається набагато швидше, ніж у звичайному чотиривимірному просторі. У якомусь сенсі робота, про яку ви кажете, схожа на логічне продовження цих теорій. Але, повторюю, існує безліч непрямих свідчень про те, що чорні дірки таки є».

Незважаючи на величезні досягнення у галузі фізики та астрономії, є чимало явищ, суть яких до кінця не розкрита. До таких явищ належать загадкові чорні дірки, вся інформація про які має лише теоретичний характер і не може бути перевірена практичним шляхом.

Чи існують чорні дірки?

Ще до появи теорії відносності астрономами було висловлено теорію існування чорних воронок. Після публікації теорії Ейнштейна було переглянуто питання гравітації і у проблемі чорних дірок з'явилися нові припущення. Побачити цей космічний об'єкт нереально, адже він поглинає весь світ, що у його простір. Вчені доводять наявність чорних дірок, спираючись на аналіз руху міжзоряного газу та траєкторії пересування зірок.

Утворення чорних дірок веде до зміни навколо них просторово-часових характеристик. Час ніби стискується під впливом величезної гравітації та сповільнюється. Зірки, що опинилися на шляху чорної вирви, можуть ухилятися від свого маршруту і навіть змінювати напрямок руху. Чорні дірки поглинають енергію своєї зірки-двійника, чим також виявляють себе.

Як виглядає чорна дірка?

Інформація, що стосується чорних дірок, здебільшого має гіпотетичний характер. Вчені вивчають їх за їх впливом на простір та випромінювання. Побачити чорні дірки у всесвіті неможливо, адже вони поглинають весь світ, що потрапляє у навколишній простір. Зі спеціальних супутників було зроблено рентгенівське зображення чорних об'єктів, на якому видно яскравий центр, що є джерелом випромінювання променів.

Як утворюються чорні дірки?

Чорна діра в космосі є окремим світом, що має свої унікальні характеристики та властивості. Властивості космічних дірок зумовлені причинами їхньої появи. Щодо появи чорних об'єктів існують такі теорії:

Вони є результатом колапсів, які у космосі. Це може бути зіткнення великих космічних тіл або вибух наднових зірок.
Вони виникають внаслідок обтяження космічних об'єктів за збереження їх розмірів. Причину такого явища не визначено.

Чорна вирва – це об'єкт у космосі, що має відносно невеликий розмір при величезній масі. Теорія чорної діри говорить, що кожен космічний об'єкт потенційно може стати чорною лійкою, якщо в результаті якихось явищ він втрачатиме свої розміри, але зберігатиме масу. Вчені навіть говорять про існування безлічі чорних мікродир - мініатюрних космічних об'єктах з відносно великою масою. Така невідповідність маси та розміру призводить до посилення гравітаційного поля та появи сильного тяжіння.

Що знаходиться у чорній дірі?

Чорний таємничий об'єкт можна назвати діркою лише з великою натяжкою. Центром цього явища є космічне тіло, що має підвищену гравітацію. Результатом такої гравітації стає сильне тяжіння до поверхні цього космічного тіла. При цьому утворюється вихровий потік, в якому обертаються гази та крихти космічного пилу. Тому чорну дірку правильніше називати чорною лійкою.

Дізнатися на практиці, що всередині чорної дірки неможливо, тому що рівень гравітації космічної вирви не дозволяє жодному об'єкту вирватися із зони її впливу. На думку вчених, усередині чорної діри повна темрява, адже кванти світла зникають у ній безповоротно. Передбачається, що всередині чорної вирви спотворюється простір і час, закони фізики та геометрії в цьому місці не діють. Такі особливості чорних дірок можуть призводити до утворення антиречовин, які на Наразіне знайомі вченим.

Чим небезпечні чорні дірки?

Іноді чорні діри описуються як об'єкти, що поглинають навколишні предмети, випромінювання та частки. Таке уявлення неправильне: властивості чорної дірки дозволяють їй вбирати лише те, що потрапляє до зони її впливу. Вона може втягувати у себе космічні мікрочастинки та випромінювання, що походить від зірок-двійників. Навіть якщо планета знаходиться поблизу чорної діри, вона не буде поглинена, а продовжить рухатися своєю орбітою.

Що буде, якщо потрапити до чорної діри?

Властивості чорних дірок залежить від сили гравітаційного поля. Чорні вирви притягують до себе все, що потрапляє в зону їхнього впливу. У цьому змінюються просторово-часові характеристики. Вчені, які вивчають все про чорні діри, розходяться в думці щодо того, що відбувається з предметами в цій вирві:

одні вчені припускають, що всі предмети, що потрапляють у ці дірки, розтягуються або розриваються на шматки і не встигають досягти поверхні об'єкта, що притягує;
інші вчені стверджують, що у дірах викривляються всі звичні характеристики, тому предмети там хіба що зникають у часі та просторі. Тому чорні дірки іноді називають воротами в інші світи.

Види чорних дірок

Чорні вирви діляться за видами, виходячи зі способу їх утворення:

Чорні об'єкти зоряних мас зароджуються наприкінці життя деяких зірок. Повне згоряння зірки та закінчення термоядерних реакцій призводить до стиснення зірки. Якщо ж при цьому зірка зазнає гравітаційного колапсу, то зможе трансформуватися в чорну вирву.
Надмасивні чорні вирви. Вчені стверджують, що серцевиною будь-якої галактики є надмасивна вирва, утворення якої є початком появи нової галактики.
Первинні чорні дірки. Сюди можуть відноситися дірки різної маси, включаючи мікродірки, що утворилися через розбіжності у щільності матерії та силі гравітації. Такі дірки – це вирви, що утворилися на початку зародження Всесвіту. Сюди ж відносяться такі об'єкти, як волохата чорна діра. Відрізняються ці дірки наявністю променів, схожих на волоски. Передбачається, що ці фотони та гравітони зберігають частину інформації, що потрапляє у чорну дірку.
Квантові чорні діри. З'являються як наслідок ядерних реакцій і живуть нетривалий час. Квантові вирви становлять найбільший інтерес, тому що їх вивчення може допомогти відповісти на питання щодо проблеми чорних космічних об'єктів.
Деякі вчені виділяють такий вид космічних об'єктів, волохата чорна діра. Відрізняються ці дірки наявністю променів, схожих на волоски. Передбачається, що ці фотони та гравітони зберігають частину інформації, що потрапляє у чорну дірку.

Найближча чорна діра до Землі

Найближча чорна діра віддалена від Землі на 3000 світлових років. Вона називається V616 Monocerotis, або V616 Mon. Її вага сягає 9-13 мас Сонця. Бінарний партнер цієї дірки – зірка у півмаси Сонця. Ще одна відносно близька до Землі вирва - Cygnus X-1. Вона знаходиться від Землі в 6 тисячах світлових років і важить у 15 разів більше Сонця. Ця чорна космічна діра теж має свого бінарного партнера, рух якого допомагає відстежити вплив Cygnus X-1.

Чорні дірки - цікаві факти

Вчені розповідають про чорні об'єкти такі цікаві факти:

Якщо брати до уваги, що ці об'єкти є центром галактик, то для пошуку найбільшої вирви слід виявити найбільшу галактику. Тому найбільша чорна діра у всесвіті – вирва, що знаходиться в галактиці IC 1101 у центрі скупчення Abell 2029.
Чорні об'єкти насправді виглядають різнокольоровими. Причина цього у їх радіомагнітному випромінюванні.
У середині чорної діри немає постійних фізичних чи математичних законів. Все залежить від маси дірки та її гравітаційного поля.
Чорні вирви поступово випаровуються.
Вага чорних вирв може доходити до неймовірних розмірів. Маса найбільшої чорної дірки дорівнює 30 мільйонам мас Сонця.

Чорні дірки – мабуть, найтаємничіші та загадковіші астрономічні об'єкти у нашому Всесвіті, з моменту свого відкриття привертають увагу вчених чоловіків і розбурхують фантазію письменників-фантастів. Що ж таке чорні дірки і що вони являють собою? Чорні дірки - це згаслі зірки, в силу своїх фізичних особливостей, що мають настільки високу щільність і настільки потужну гравітацію, що навіть світла не вдається вирватися за їхні межі.

Історія відкриття чорних дірок

Вперше теоретичне існування чорних дірок, ще задовго до їхнього фактичного відкриття припустив якийсь Д. Мічел (англійський священик з графства Йоркшир, який на дозвіллі захоплюється астрономією) у далекому 1783 році. За його розрахунками, якщо наше взяти і стиснути (говорячи сучасною комп'ютерною мовою — заархівувати) до радіусу в 3 км., утворюється настільки велика (просто величезна) сила гравітації, що навіть світло не зможе її покинути. Так і з'явилося поняття «чорна діра», хоча насправді вона зовсім не чорна, на наш погляд, більш відповідним був би термін «темна діра», адже має місце саме відсутність світла.

Пізніше, в 1918 році про питання чорних дірок у контексті теорії відносності писав великий вчений АльбертЕйнштейн. Але лише у 1967 році стараннями американського астрофізика Джона Уіллера поняття чорних дірок остаточно вибороло місце в академічних колах.

Як би там не було, і Д. Мічел, і Альберт Ейнштейн, і Джон Віллер у своїх роботах передбачали лише теоретичне існування цих загадкових небесних об'єктів у космічному просторі, проте справжнє відкриття чорних дірок відбулося у 1971 році, саме тоді вони вперше були помічені у телескоп.

Так виглядає чорна дірка.

Як утворюються чорні дірки в космосі

Як ми знаємо з астрофізики, всі зірки (в тому числі і наше Сонце) мають деякий обмежений запас палива. І хоча життя зірки може тривати мільярди світлових років, рано чи пізно цей умовний запас палива добігає кінця, і зірка «гасне». Процес «згасання» зірки супроводжується інтенсивними реакціями, в ході яких зірка проходить значну трансформацію і в залежності від свого розміру може перетворитися на білого карлика, нейтронну зірку або чорну дірку. Причому в чорну дірку зазвичай перетворюються найбільші зірки, що володіють неймовірно значними розмірами – за рахунок стискання цих найнеймовірніших розмірів відбувається багаторазове збільшення маси і сили гравітації новоствореної чорної діри, яка перетворюється на своєрідний галактичний пилосос – поглинає все і вся навколо себе.

Чорна діра поглинає зірку.

Маленька ремарка – наше Сонце за галактичними мірками зовсім не є великою зіркою і після згасання, яке відбудеться приблизно через кілька мільярдів років, на чорну дірку, швидше за все, не перетворитися.

Але будемо з вами відверті – на сьогоднішній день вчені поки що не знають усіх тонкощів утворення чорної діри, безсумнівно, це надзвичайно складний астрофізичний процес, який сам по собі може тривати мільйони світлових років. Хоча можливо просунутися в цьому напрямку могло б виявлення і подальше вивчення так званих проміжних чорних дірок, тобто зірок, що перебувають у стані згасання, у яких відбувається активний процес формування чорної діри. До речі, подібна зірка була виявлена астрономами у 2014 році у рукаві спіральної галактики.

Скільки чорних дірок існує у Всесвіті

Відповідно до теорій сучасних учених у нашій галактиці Чумацького шляхуможе бути до сотні мільйонів чорних дірок. Не менша їх кількість може бути і в сусідній з нами галактиці, до якої від нашого Чумацького шляху летіти нема чого — 2,5 мільйона світлових років.

Теорія чорних дірок

Не дивлячись на величезну масу (яка в сотні тисяч разів перевершує масу нашого Сонця) і неймовірної силигравітацію побачити чорні дірки в телескоп було непросто, адже вони зовсім не випромінюють світла. Вченим вдалося помітити чорну дірку лише в момент її «трапези» — поглинання іншої зірки, у цей момент з'являється характерне випромінювання, яке можна спостерігати. Таким чином, теорія чорної дірки знайшла фактичне підтвердження.

Властивості чорних дірок

Основна властивість чорно діри – це її неймовірні гравітаційні поля, що не дозволяють навколишньому простору та часу залишатися у своєму звичному стані. Так, ви не дочули, час усередині чорної діри протікає в рази повільніше ніж зазвичай, і опинись ви там, то повернувшись назад (якби вам так пощастило, зрозуміло) з подивом би помітили, що на Землі минули століття, а ви навіть постаріти не встигли. Хоча будемо правдиві, якби всередині чорної діри ви навряд чи вижили, оскільки сила гравітації там така, що будь-який матеріальний об'єкт просто розірвала б навіть не на частини, на атоми.

А от опиниться ви навіть поблизу чорної дірки, в межах дії її гравітаційного поля, то вам теж довелося б не солодко, тому що, чим сильніше ви б чинили опір її гравітації, намагаючись полетіти подалі, тим швидше б впали в неї. Причинною цьому здавалося б парадоксу є гравітаційне вихрове поле, яке мають усі чорні дірки.

Що якщо людина потрапить у чорну дірку

Випаровування чорних дірок

Англійський астроном С. Хокінг відкрив цікавий факт: чорні дірки також, виявляється, виділяють випаровування. Щоправда це стосується лише дірок порівняно невеликої маси. Потужна гравітація біля них народжує пари частинок і античастинок, один із пари втягується діркою всередину, а другий виривається назовні. Таким чином, чорна діра випромінює жорсткі античастинки та гамма-. Це випаровування або випромінювання чорної дірки було названо на честь вченого, що його відкрив – «випромінювання Хокінга».

Найбільша чорна діра

Відповідно до теорії чорних дірок у центрі багатьох галактик знаходяться величезні чорні діри з масами від кількох мільйонів до кількох мільярдів сонячних мас. І порівняно недавно вченими були відкриті дві найбільші чорні дірки, відомі на сьогоднішній момент, вони знаходяться у двох довколишніх галактиках: NGC 3842 та NGC 4849.

NGC 3842 – найяскравіша галактика у сузір'ї Лева, від нас знаходиться на відстані 320 мільйонів світлових років. У центрі її є велика чорна діра вагою 9,7 мільярда сонячних мас.

NGC 4849 – галактика в скупчення Кома, на відстані 335 мільйонів світлових років від нас може похвалитись не менш великою чорною діркою.

Зони дії гравітаційного поля цих гігантських чорних дірок, або кажучи академічною мовою, їхній горизонт подій, приблизно в 5 разів більше дистанції від Сонця до! Така чорна діра з'їла б нашу сонячну системуі навіть не поперхнулася б.

Найменша чорна діра

Але є у великому сімействі чорних дірок і дуже дрібні представники. Так сама карликова чорна діра, відкрита вченими на теперішній моментза своєю масою лише в 3 рази перевершує масу нашого Сонця. По суті це теоретичний мінімум, необхідний освіти чорної дірки, якби та зірка трохи менше, дірка б не утворилася.

Чорні дірки - канібали

Так, є таке явище, як ми писали вище, чорні діри є свого роду «галактичними пилососами», що поглинають все навколо себе, і навіть інші чорні діри. Нещодавно астрономами було виявлено поїдання чорної діри з однієї галактики ще великою чорною ненажерою з іншої галактики.

Згідно з гіпотезами деяких вчених чорні дірки є не лише галактичними пилососами, що всмоктують все в себе, але за певних обставин можуть і самі породжувати нові всесвіти.
Чорні дірки можуть випаровуватися з часом. Вище ми писали, що англійським ученим Стівеном Хокінгом було відкрито, що чорні дірки мають властивість випромінювання і через якийсь дуже великий відрізокчасу, коли поглинати навколо буде вже нічого, чорна діра почне більше випаровувати, поки згодом не віддасть всю свою масу в навколишній космос. Хоча це лише припущення, гіпотеза.
Чорні дірки уповільнюють час та викривляють простір. Про уповільнення часу ми вже писали, але й простір в умовах чорної дірки буде викривлено.
Чорні дірки обмежують кількість зірок у Всесвіті. А саме їхні гравітаційні поля перешкоджають остиганню газових хмар у космосі, з яких, як відомо, народжуються нові зірки.