Loading Posts...

«Экскурсия» в черную дыру

Ученые считают черные дыры одними из самых загадочных и интересных объектов во Вселенной. Это неудивительно, ведь они обладают настолько значительной гравитационной мощью, что даже свет не может вырваться за их пределы.

Из них не вырвется даже свет!

Термин «черная дыра» возник в 1967 году благодаря Джону Уиллеру, хотя в некоторых источниках указывается, что автор его неизвестен. Впрочем, не особо важно, кто был его автором, главное, что термин очень понравился журналистам и благодаря им ушел в массы. Он полюбился даже простому люду и теперь вполне можно услышать такую фразу: «Ты как черная дыра, у тебя все деньги исчезают без следа!»

Ну а теперь давайте о серьезном. Первую черную дыру удалось «разглядеть» только в 1971 году, это был Лебедь Х-1. Да и то на счет этого объекта между Кипом Торном и Стивеном Хокингом возник спор, который длился почти двадцать лет. По мнению Хокинга, Лебедь Х-1 не был черной дырой. Только в 1990 году знаменитый физик согласился с Торном и признал свое поражение. Данный факт говорит о том, как трудно найти и распознать черную дыру, ведь даже свет не может вырваться из ее цепких «объятий».

Итак, черные дыры стали научным фактом только во второй половине XX века, однако первое предположение об их существовании относится еще к 1784 году. Его высказал английский священник и естествоиспытатель Джон Мичелл. В своем письме Королевскому обществу он предположил, что некое гипотетическое тело с плотностью Солнца и с радиусом в 500 солнечных радиусов будет обладать настолько мощным гравитационным притяжением, что на его поверхности вторая космическая скорость, необходимая, чтобы покинуть этот объект, будет равна или выше скорости света. Поэтому такое тело станет лишь поглощать поступающий к нему свет и в результате будет полностью незаметным для наблюдателя. По предположению Мичелла, в космосе такие недоступные наблюдению объекты могут существовать в изрядном количестве.

Читать:  Обсерватория "Джемини"

Гипотеза ученого не вызвала особого интереса и, возможно, осталась бы полностью забытой, но в 1796 году Лаплас в своем труде ((Exposition du Systeme du Monde» остановился на этой идее и ее обсуждении. Несмотря на то что в последующих изданиях эта тема отсутствовала, гипотеза Мичелла все же обрела определенную известность. Однако на протяжении всего XIX века концепция космических тел, невидимых из-за своей массивности, особого интереса в научном мире не вызывала.

Только в начале XX века, благодаря трудам Дж. Максвелла, Г. Лоренца, А. Пуанкаре, последовал определенный научный прорыв и пересмотр существующих теорий. К концу 1915 года Эйнштейном была сформулирована общая теория относительности (ОТО), на которой и базируется современная теория астрофизических черных дыр. После появления общей теории относительности Эйнштейна значительный вклад в теоретическое обоснование концепции черных дыр внесли Карл Шварцшильд, Жорж Леметр, Роберт Оппенгеймер, Лев Ландау, Хартленд Снейдер, Субраманьян Чандрасекар, Йоханнес Дросте, Джон Корменди, Герман Вейль, Рой Керр и многие другие. Большое внимание этой теме уделял и Стивен Хокинг.

Самые экзотические объекты Вселенной

Черные дыры, несомненно, можно отнести к самым экзотическим объектам Вселенной. Сила тяжести в них достигает настолько внушительной величины, что они могут деформировать пространство, искажать время и даже свету не удается избежать их гравитационного влияния, он попадает в ловушку, вырваться из которой уже неспособен.

Еще в 1916 году немецкий астроном и физик Карл Шварцшильд описал так называемый «горизонт событий». Это граница пространства-времени у черной дыры, после пересечения которой у любой частицы, даже у света, пропадают все шансы покинуть этот объект. Ничто не сможет уйти из-за горизонта событий. За этой границей лежит внутренняя область, где располагается масса черной дыры, она называется сингулярностью. В ней уже не действуют известные нам законы физики. Расстояние от центра черной дыры, где сконцентрирована ее масса, до горизонта событий Шварцшильд назвал гравитационным радиусом.

Читать:  Туманность Ориона

Как образуются черные дыры? На этот счет есть несколько теорий. Основная из них связывает появление черной дыры с гравитационным коллапсом звезды с массой более трех масс Солнца. Когда у таких звезд нашей галактики. Сверхмассивная черная дыра (Стрелец А) находится и в ядре Млечного Пути. Всего же на данный момент во Вселенной ученые обнаружили примерно тысячу объектов, которые они причисляют к черным дырам. По их предположению, существуют еще десятки миллионов подобных объектов.

Самая большая черная дыра, которую на данный момент ученым удалось обнаружить во Вселенной, это сверхмассивная черная дыра FSRQ (блазар), в центре галактики S5 0014+81. С помощью данных космической обсерватории Swift ее масса оценена в 40 миллиардов солнечных масс. Возникла она 12,1 млрд лет назад, всего через 1,6 млрд лет после Большого взрыва. Еще одну довольно «весомую» черную дыру ученые нашли в галактике NGC 4889, ее масса составляет 21 млрд масс Солнца.

А что там внутри?

Увы, «экскурсию» в черную дыру можно провести только в фантастических фильмах, да и то с большим риском для жизни. Мы вряд ли когда-нибудь точно узнаем, что находится внутри подобных объектов, ведь заглянуть за горизонт событий просто нереально. И все же вопрос — из чего состоит черная дыра — волнует не только ученых, но и тех, кто интересуется астрофизикой. По предположению ряда ученых, основная часть черной дыры может состоять из нейтронов, ведь при коллапсе звезды происходит сжимание ее атомов до такой степени, что электроны соединяются с протонами, образуя нейтроны. Однако это всего лишь предположение.

Как же ученые умудряются обнаружить черные дыры? Их можно зафиксировать, когда они притягивают к себе окружающую их материю — вещество соседней звезды или газовое облако. В этом случае вполне видимое вещество начинает стягиваться к черной дыре, образуя вокруг нее аккреционный диск, состоящий из быстровращающейся разогретой материи. А вот метод гравитационного возмущения дает возможность найти черную дыру по ее гравитационному воздействию на окружающие тела. Еще один метод называется гравитационное линзирование. Он основан на том, что свет, проходящий рядом с черной дырой, в какой-то степени изменяет свою траекторию, создавая при этом размытую или искаженную картинку. Зафиксировав такое аномальное изображение, астрономы получают повод поискать рядом черную дыру.

Читать:  Экзопланета HD 106906 b

По мнению ряда ученых, существует связь между черными дырами и квазарами. Последние представляют собой скопления космических тел и газа, причем являются одними из самых ярких астрономических объектов. Их высокая интенсивность свечения при сравнительно малых размерах позволяет предположить наличие в их центрах сверхмассивных черных дыр. Эти дыры притягивают к себе окружающую материю, разогревая ее до такой степени, что она начинает интенсивно излучать свет.

С черными дырами связано немало гипотез и фантастических предположений: например, некоторые считают их своеобразными тоннелями в другие Вселенные. Высказываются и опасения, что наше Солнце может превратиться в черную дыру или работа Большого адронного коллайдера вызовет образование подобного объекта. Ученые успокаивают, для возникновения черной дыры у нашего Солнца недостаточно массы, да и коллайдер нам ничем не угрожает.

Ха-хаХа-ха
ПонравилосьПонравилось
ВауВау
ДоволенДоволен
ПечальноПечально
КакаКака
ЗлюсьЗлюсь
Voted Thanks!
Подписывайтесь на наши каналы в Яндекс Дзен и Телеграмм

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Loading Posts...