Neexistuje žiadny kozmický fenomén, ktorý by bol viac očarujúci svojou krásou ako čierne diery. Ako viete, objekt dostal svoje meno vďaka tomu, že je schopný absorbovať svetlo, ale zároveň ho nemôže odrážať. Vďaka obrovskej príťažlivosti čierne diery nasávajú všetko, čo je v ich blízkosti – planéty, hviezdy, vesmírny odpad. To však zďaleka nie je všetko, čo sa o čiernych dierach dá vedieť, keďže ich je veľa úžasné fakty o nich.

Čierne diery nemajú bod, z ktorého niet návratu

Dlho sa verilo, že všetko, čo spadne do oblasti čiernej diery, v nej zostane, no výsledkom nedávneho výskumu je, že čierna diera po chvíli „vypľuje“ všetok obsah do priestoru, no v inom forme, odlišnej od originálu. Horizont udalostí, ktorý bol pre vesmírne objekty považovaný za bod, odkiaľ niet návratu, sa ukázal byť len ich dočasným útočiskom, no tento proces je veľmi pomalý.

Zem ohrozuje čierna diera

Slnečná sústava je len časťou nekonečnej galaxie, ktorá obsahuje obrovské množstvo čiernych dier. Ukazuje sa, že Zem ohrozujú dvaja z nich, no našťastie sú vo veľkej vzdialenosti - asi 1600 svetelných rokov... Našli sa v galaxii, ktorá vznikla zlúčením dvoch galaxií.


Vedci videli čierne diery len vďaka tomu, že sa nachádzali v blízkosti slnečnej sústavy pomocou röntgenového teleskopu, ktorý je schopný zachytiť röntgenové žiarenie vyžarované týmito vesmírnymi objektmi. Čierne diery, keďže sú vedľa seba a prakticky sa spájajú do jednej, boli pomenované rovnakým názvom – Chandra na počesť boha mesiaca z hinduistickej mytológie. Vedci sú presvedčení, že Chandra sa čoskoro stane jedným z nich kvôli obrovskej sile gravitácie.

Čierne diery môžu časom zmiznúť

Skôr či neskôr všetok obsah čiernej diery vyjde von a zostane len žiarenie. Čierne diery strácajú hmotu a časom sa zmenšujú a potom úplne zmiznú. Smrť vesmírneho telesa je veľmi pomalá, a preto sotva niekto z vedcov bude schopný vidieť, ako sa čierna diera zmenšuje a potom zmizne. Stephen Hawking tvrdil, že diera vo vesmíre je veľmi stlačená planéta a že sa časom vyparuje, začínajúc na okrajoch skreslenia.

Čierne diery nemusia nevyhnutne vyzerať ako čierne

Vedci tvrdia, že keďže vesmírne teleso absorbuje častice svetla bez toho, aby ich odrážalo, čierna diera nemá žiadnu farbu, vydáva iba povrch – horizont udalostí. Svojím gravitačným poľom zakrýva celý priestor za sebou, vrátane planét a hviezd. Zároveň sa však v dôsledku absorpcie planét a hviezd na povrchu čiernej diery v špirále v dôsledku obrovskej rýchlosti pohybu objektov a trenia medzi nimi objavuje žiara, ktorá môže byť jasnejšie ako hviezdy... Je to zbierka plynov, hviezdneho prachu a inej hmoty, ktorá je nasávaná čiernou dierou. Niekedy môže vyžarovať aj čierna diera elektromagnetické vlny a preto môžu byť viditeľné.

Čierne diery nevznikajú z ničoho nič, sú založené na zhasnutej hviezde

Hviezdy žiaria vo vesmíre vďaka zásobe termonukleárneho paliva. Keď skončí, hviezda začne chladnúť a postupne sa mení z bieleho trpaslíka na čierneho. Tlak vo vnútri chladenej hviezdy začína klesať. Vplyvom gravitačnej sily sa vesmírne teleso začne sťahovať. Dôsledkom tohto procesu je, že hviezda vybuchne, všetky jej častice sa rozptýlia v priestore, ale gravitačné sily naďalej pôsobia a priťahujú susedné vesmírne objekty, ktoré sú potom pohltené, čím sa zvyšuje sila čiernej. otvor a jeho veľkosť.

Supermasívna čierna diera

Čierna diera, desaťtisíckrát väčšia ako Slnko, sa nachádza v samom strede Mliečnej dráhy. Vedci ho pomenovali Strelec a nachádza sa vo vzdialenosti od Zeme 26 000 svetelných rokov... Táto oblasť galaxie je mimoriadne aktívna a veľkou rýchlosťou pohlcuje všetko, čo je v jej blízkosti. Často tiež „vypľuje“ zhasnuté hviezdy.


Je prekvapujúce, že priemerná hustota čiernej diery sa aj vzhľadom na jej obrovskú veľkosť môže dokonca rovnať hustote vzduchu. So zväčšovaním polomeru čiernej diery, to znamená s počtom objektov, ktoré sú ňou zachytené, sa hustota čiernej diery zmenšuje a to je vysvetlené jednoduché zákony fyzika. Najväčšie telesá vo vesmíre teda môžu byť v skutočnosti ľahké ako vzduch.

Čierna diera môže vytvoriť nové vesmíry

Bez ohľadu na to, ako zvláštne to znie, najmä na pozadí skutočnosti, že čierne diery skutočne absorbujú a podľa toho ničia všetko okolo, vedci si vážne myslia, že tieto vesmírne objekty môžu iniciovať vznik nového vesmíru. Takže, ako viete, čierne diery nielen absorbujú hmotu, ale môžu ju v určitých obdobiach aj uvoľňovať. Akákoľvek častica, ktorá sa vynorila z čiernej diery, môže explodovať a to sa stane novým Veľkým treskom a podľa jeho teórie tak vyzeral náš vesmír, pretože je možné, že slnečná sústava, ktorá dnes existuje a v ktorej sa Zem točí , obývaný obrovské množstvoľudí, sa kedysi zrodila masívna čierna diera.

V blízkosti čiernej diery čas plynie veľmi pomaly

Keď sa objekt priblíži k čiernej diere, bez ohľadu na to, akú má hmotnosť, jeho pohyb sa začne spomaľovať, a to preto, že v samotnej čiernej diere sa čas spomalí a všetko sa deje veľmi pomaly. Je to spôsobené obrovskou gravitačnou silou, ktorou čierna diera disponuje. Zároveň sa to, čo sa deje v samotnej čiernej diere, deje dostatočne rýchlo, takže ak by sa pozorovateľ na čiernu dieru pozrel zboku, zdalo by sa mu, že všetky procesy prebiehajúce v nej prebiehajú pomaly, ale ak by spadol do jeho lievika, gravitačné sily by ho okamžite roztrhli.

Napriek obrovskému pokroku vo fyzike a astronómii existuje veľa javov, ktorých podstata nebola úplne odhalená. Medzi tieto javy patria záhadné čierne diery, o ktorých sú všetky informácie len teoretické a v praxi sa nedajú overiť.

Existujú čierne diery?

Ešte pred príchodom teórie relativity astronómovia vyjadrili teóriu o existencii čiernych lievikov. Po zverejnení Einsteinovej teórie bola otázka gravitácie revidovaná a v probléme čiernych dier sa objavili nové predpoklady. Vidieť tento vesmírny objekt je nereálne, pretože pohlcuje všetko svetlo, ktoré vstupuje do jeho priestoru. Vedci dokazujú existenciu čiernych dier analýzou pohybu medzihviezdneho plynu a trajektórie hviezd.

Vznik čiernych dier vedie k zmene časopriestorových charakteristík okolo nich. Zdá sa, že čas je pod vplyvom obrovskej gravitácie stlačený a spomaľuje sa. Hviezdy zachytené v dráhe čierneho lievika sa môžu odchýliť od svojej trasy a dokonca zmeniť smer. Čierne diery pohlcujú energiu ich dvojičky, čo sa tiež prejavuje.

Ako vyzerá čierna diera?

Väčšina informácií o čiernych dierach je hypotetická. Vedci ich skúmajú podľa ich účinkov na vesmír a žiarenie. Vo vesmíre nie je možné vidieť čierne diery, pretože absorbujú všetko svetlo, ktoré vstupuje do blízkeho priestoru. Röntgenová snímka čiernych predmetov bola zhotovená zo špeciálnych satelitov, na ktorých je viditeľný svetlý stred, ktorý je zdrojom žiarenia lúčov.

Ako vznikajú čierne diery?

Čierna diera vo vesmíre je samostatný svet, ktorý má svoje vlastné jedinečné vlastnosti a vlastnosti. Vlastnosti kozmických dier sú spôsobené dôvodmi ich vzhľadu. Existujú nasledujúce teórie týkajúce sa vzhľadu čiernych predmetov:

  1. Sú výsledkom kolapsov vyskytujúcich sa vo vesmíre. Môže ísť o zrážku veľkých kozmických telies alebo výbuch supernovy.
  2. Vznikajú v dôsledku váženia vesmírnych objektov pri zachovaní ich veľkosti. Dôvod tohto nebol stanovený.

Čierny lievik je objekt vo vesmíre, ktorý je relatívne malý a má obrovskú hmotnosť. Teória čiernych dier hovorí, že každý kozmický objekt sa potenciálne môže stať čiernym lievikom, ak v dôsledku niektorých javov stratí svoju veľkosť, ale zachová si svoju hmotnosť. Vedci dokonca hovoria o existencii mnohých čiernych mikrodier – miniatúrnych vesmírnych objektov s pomerne veľkou hmotnosťou. Tento nesúlad medzi hmotnosťou a veľkosťou vedie k zvýšeniu gravitačného poľa a objaveniu sa silnej príťažlivosti.

Čo je v čiernej diere?

Čierny tajomný objekt možno nazvať iba dierou. Centrom tohto javu je kozmické teleso so zvýšenou gravitáciou. Výsledkom takejto gravitácie je silná príťažlivosť k povrchu tohto kozmického telesa. V tomto prípade vzniká vírové prúdenie, v ktorom rotujú plyny a zrnká kozmického prachu. Preto je správnejšie nazývať čiernu dieru čiernym lievikom.

Zistiť, čo je vo vnútri čiernej diery, je v praxi nemožné, pretože úroveň gravitácie kozmického lievika neumožňuje žiadnemu objektu uniknúť zo zóny jej vplyvu. Vo vnútri čiernej diery je podľa vedcov úplná tma, pretože kvantá svetla v nej nenávratne miznú. Predpokladá sa, že priestor a čas sú vo vnútri čierneho lievika skreslené, zákony fyziky a geometrie v tomto mieste neplatia. Takéto vlastnosti čiernych dier môžu pravdepodobne viesť k vzniku antihmoty, ktorá na tento moment vedcom neznáme.

Prečo sú čierne diery nebezpečné?

Niekedy sú čierne diery popisované ako objekty, ktoré pohlcujú okolité objekty, žiarenie a častice. Tento názor je nesprávny: vlastnosti čiernej diery jej umožňujú absorbovať len to, čo spadá do zóny jej vplyvu. Dokáže nasávať kozmické mikročastice a žiarenie vychádzajúce z dvojčiat. Aj keď je planéta blízko čiernej diery, nebude absorbovaná, ale bude sa naďalej pohybovať po svojej obežnej dráhe.

Čo sa stane, ak spadnete do čiernej diery?

Vlastnosti čiernych dier závisia od sily gravitačného poľa. Čierne lieviky priťahujú všetko, čo spadá do ich zóny vplyvu. V tomto prípade sa menia časopriestorové charakteristiky. Vedci, ktorí študujú všetko o čiernych dierach, nesúhlasia s tým, čo sa stane s objektmi v tomto lieviku:

  • niektorí vedci naznačujú, že všetky predmety padajúce do týchto otvorov sú natiahnuté alebo roztrhané na kusy a nemajú čas dostať sa na povrch priťahujúceho predmetu;
  • iní vedci tvrdia, že všetky obvyklé charakteristiky sú ohnuté v dierach, takže sa zdá, že objekty tam miznú v čase a priestore. Z tohto dôvodu sa čierne diery niekedy nazývajú bránami do iných svetov.

Typy čiernych dier

Čierne lieviky sú rozdelené podľa typov na základe spôsobu ich tvorby:

  1. Čierne objekty hviezdnych hmotností sa rodia na konci života niektorých hviezd. Úplné spálenie hviezdy a ukončenie termonukleárnych reakcií vedie ku kontrakcii hviezdy. Ak však hviezda prejde gravitačným kolapsom, bude sa môcť premeniť na čierny lievik.
  2. Supermasívne čierne lieviky... Vedci tvrdia, že jadrom akejkoľvek galaxie je supermasívny lievik, ktorého vytvorenie je začiatkom vzniku novej galaxie.
  3. Primárne čierne diery... To môže zahŕňať diery s rôznou hmotnosťou, vrátane mikrodier vytvorených nezrovnalosťami v hustote hmoty a gravitácii. Takéto diery sú lieviky vytvorené na začiatku zrodu vesmíru. Patria sem aj objekty ako chlpatá čierna diera. Tieto otvory sa vyznačujú prítomnosťou lúčov, ktoré vyzerajú ako chĺpky. Predpokladá sa, že tieto fotóny a gravitóny uchovávajú časť informácií, ktoré spadajú do čiernej diery.
  4. Kvantové čierne diery... Objavujú sa v dôsledku jadrových reakcií a žijú krátko. Kvantové lieviky sú najzaujímavejšie, pretože ich štúdium môže pomôcť odpovedať na otázky o probléme čiernych vesmírnych objektov.
  5. Niektorí vedci rozlišujú tento typ vesmírneho objektu, chlpatú čiernu dieru. Tieto otvory sa vyznačujú prítomnosťou lúčov, ktoré vyzerajú ako chĺpky. Predpokladá sa, že tieto fotóny a gravitóny uchovávajú časť informácií, ktoré spadajú do čiernej diery.

Čierna diera najbližšie k Zemi

Najbližšia čierna diera je od Zeme vzdialená 3000 svetelných rokov. Volá sa V616 Monocerotis alebo V616 Mon. Jeho hmotnosť dosahuje 9-13 hmotností Slnka. Binárnym partnerom tejto diery je hviezda o hmotnosti polovice Slnka. Ďalším lievikom relatívne blízko Zeme je Cygnus X-1. Nachádza sa 6 tisíc svetelných rokov od Zeme a váži 15-krát viac ako Slnko. Táto čierna kozmická diera má aj vlastného binárneho partnera, ktorého pohyb pomáha sledovať vplyv Cygnus X-1.

Čierne diery - zaujímavé fakty

Vedci hovoria o čiernych objektoch také zaujímavé fakty:

  1. Ak vezmeme do úvahy, že tieto objekty sú stredom galaxií, potom na nájdenie najväčšieho krátera by sa mala nájsť najväčšia galaxia. Preto je najväčšou čiernou dierou vo vesmíre lievik umiestnený v galaxii IC 1101 v strede zhluku Abell 2029.
  2. Čierne predmety sa v skutočnosti javia ako viacfarebné. Dôvodom je ich rádiomagnetické vyžarovanie.
  3. Uprostred čiernej diery neexistujú žiadne trvalé fyzikálne ani matematické zákony. Všetko závisí od hmotnosti diery a jej gravitačného poľa.
  4. Čierne lieviky sa postupne odparujú.
  5. Hmotnosť čiernych lievikov môže byť neuveriteľná. Najväčšia čierna diera má hmotnosť 30 miliónov hmotností Slnka.

Čierne diery vo vesmíre

V populárno-náučnej literatúre, článkoch o Vesmíre, často nájdete pojem „čierna diera“. Čitateľ, ktorý číta túto frázu prvýkrát, má okamžite predstavu povedzme diery v stene, ktorá oplotuje tmavú miestnosť, inak obyčajnú dieru. Zmienka o dierach vo vesmíre sa spočiatku spája aj s istou dierou na oblohe. Posledný úsudok je čiastočne pravdivý, no fyzikálna podstata čiernej diery je oveľa zložitejšia, ako by sa na prvý pohľad mohlo zdať. Čo je teda čierna diera? V moderná vedaČiernou dierou je zvykom nazývať oblasť časopriestoru, v ktorej je gravitačné pole (gravitácia) také silné, že z nej nemôže uniknúť žiadny objekt (ani žiarenie). Názov „čierna diera“ vymyslel v roku 1968 americký fyzik John A. Wheeler vo svojom článku o týchto úžasných nebeských objektoch. Nový výraz sa okamžite stal populárnym a nahradil predtým používané názvy „collapsar“ a „frozen star“. Znamená to, že tieto nebeské objekty sú len zdanie hviezdy (čierne gule?), Ale s veľmi silným gravitačným poľom? Ale toto bude príliš jednoduchý (a nie úplne správny) popis snáď najzáhadnejších objektov vo vesmíre. Aby sme hlbšie pochopili, čo to je, vráťme sa krátko do čias veľkého fyzika Isaaca Newtona, ktorý objavil zákon univerzálna gravitácia... Legenda o jablku, ktoré spadlo Newtonovi na hlavu, je možno kontroverzná, no nech už je to akokoľvek, dômyselný odhad vedca umožnil odvodiť zákon univerzálnej sily, ktorej podlieha úplne všetko! Gravitačné pole pôsobí nielen na objemové telesá, ktoré sa navzájom priťahujú, ale aj na mikročastice a dokonca aj na svetlo. Toto je veľmi dôležitý bod, najzásadnejšie spojený so štúdiom vlastností čiernych dier. Prvý, kto priznal existenciu neviditeľných hviezd, bol vedec Pierre Simon Laplace (1749 - 1827) z 18.-19. storočia, známy tým, že vytvoril teóriu vzniku planét v slnečnej sústave zo riedkej hmoty (oblakov). Laplace prvýkrát napísal o neviditeľných hviezdach v roku 1795. Riadený zákonom univerzálnej gravitácie dospel k záveru, že hviezda s hustotou rovnajúcou sa hustote Zeme a priemerom 250-násobku priemeru Slnka k nám pre svoju gravitáciu nedovoľuje, aby sa k nám dostal žiadny svetelný lúč; preto je možné, že najjasnejšia nebeských telies vo Vesmíre sú z tohto dôvodu neviditeľné.



Pozrite si aj obrázky čiernych dier (obdobie - február 2004 * február 2005) zo servera našich kolegov Universe Today

V dnešnej dobe to môže dokázať každý školák, ktorý ovláda základy fyziky. Skutočne, čím väčšie je kozmické telo, tým väčšiu rýchlosť potrebujete získať, aby ste ho mohli navždy opustiť. Táto rýchlosť sa nazýva druhá kozmická a pre Zem je to 11 km/s. Ale to druhé vesmírna rýchlosťčím viac, tým väčšia hmotnosť a menší polomer nebeského telesa, pretože s narastajúcou hmotou sa gravitácia zvyšuje a s rastúcou vzdialenosťou od stredu slabne. Na Slnku je 2. kozmická rýchlosť 620 km/s, ale na jeho povrchu. Ak si predstavíme, že Slnko bolo stlačené na polomer 10 kilometrov, pričom zostala rovnaká hmotnosť, potom sa 2. kozmická rýchlosť zvýši na polovicu rýchlosti svetla alebo 150 tisíc kilometrov za sekundu! To znamená, že ak sa polomer Slnka ešte viac zmenší (hmotnosť zostane nezmenená), potom príde okamih, keď druhá kozmická rýchlosť dosiahne rýchlosť svetla alebo 300 000 km/s! Laplace samozrejme nerátal so stláčaním nebeských telies, ktoré hrá najviac dôležitá úloha pri vzniku čiernych dier, ale umožnil pochopiť to hlavné: nebeské teleso, na povrchu ktorého druhá kozmická rýchlosť prevyšuje rýchlosť svetla, sa stáva pre vonkajšieho pozorovateľa neviditeľným! V opačnom prípade sa svetlo pokúša uniknúť do vesmíru, ale gravitácia mu to neumožňuje a zo strany, ktorú vidíme čierna bodka vo vesmíre, zjednodušene povedané, druh diery! K podobným záverom dospel v roku 1783 Laplaceov súčasník, anglický geológ J. Michell, no jeho diela sú menej známe.

Takže sme sa uistili, že môžu existovať neviditeľné nebeské telesá, ktoré existujú v skutočnosti, ale nemožno ich pozorovať zo Zeme kvôli absencii žiarenia z nich. Predtým to všetko vyzeralo presvedčivo vedecký svet sa začiatkom 20. storočia nezoznámil s teóriou iného veľkého fyzika – Alberta Einsteina. No presvedčivosť Laplacea a Mitchella bola stále neistá z jednoduchého dôvodu, že vo svojej dobe ešte nevedeli, že rýchlosti vyššie ako rýchlosť svetla v prírode jednoducho neexistujú. Všeobecná relativita urobila veľký krok k definovaniu čiernej diery v jej modernom zmysle. Aby sme pochopili podstatu rozdielu medzi Newtonovou gravitáciou a Einsteinovou gravitáciou, vráťme sa k experimentu s kontrakciou Slnka. Newtonov zákon hovorí, že pri stlačení na polovicu sa gravitácia zoštvornásobí, no Einstein dokázal brilantne dokázať, že gravitácia bude rásť rýchlejšie a čím ďalej budeme telo stláčať, tým rýchlejšie bude rásť aj gravitácia. Ak sa budeme riadiť Newtonovou gravitáciou, potom sa gravitácia stane nekonečne veľkou, ak sa polomer rovná 0. Einstein zistil, že gravitácia sa stáva nekonečnou pri takzvanom gravitačnom polomere nebeského telesa. Guľa opísaná takýmto polomerom sa nazýva aj Schwarzschildova guľa. Inak teleso nebude stlačené do bodu, bude mať určité rozmery, ale gravitáciu smerujúcu do nekonečna. Gravitačný polomer priamo závisí od hmotnosti nebeského telesa. Napríklad gravitačný polomer Zeme je 10 mm (v súčasnosti - 6400 km) a pre Slnko 3000 m (700 000 km). Takže teória hovorí, že každé nebeské teleso (hviezda, planéta) stlačené na gravitačný polomer prestáva byť zdrojom žiarenia, pretože svetlo ani ine ziarenie nemoze opustit toto teleso kvoli tomu, ze 2. kozmicky rychlost od polomeru gravitacie a mensia bude vyssia ako rychlost svetla. Jedna otázka zostáva: čo a ako môže stlačiť hviezdu na jej gravitačný polomer. Odpoveď: samotná hviezda! Kým hviezda „žije“ v jej vnútri, prebiehajú termonukleárne reakcie, ktoré vytvárajú toky žiarenia na povrch plynovej gule. Ale látka (vodík) na reakcie je obmedzená a vysychá v čase od niekoľkých desiatok miliónov až po miliardy rokov.

Po spotrebovaní vodíkového paliva vnútorný tlak vytvorený skôr reakciami zmizne a hviezda sa začne sťahovať pod vplyvom vlastnej gravitácie, približne tak, ako stláčame rukami. veľký kus vata. Niektoré hviezdy skolabujú veľmi rýchlo – katastrofálne. Nastáva takzvaný gravitačný kolaps. Po vyriešení otázky kontrakcie hviezd sme sa dostali k tomu najdôležitejšiemu – k otázke existencie čiernych dier. Zistili sme, že teoreticky takéto predmety môžu existovať, ale ako ich nájsť v praxi? Veď čiernu mačku treba podľa známeho filozofa Konfucia hľadať v tmavej miestnosti a nevie sa, či tam vôbec je. Pátranie po záhadných objektoch začalo zdrojmi röntgenového žiarenia, t.j. tie, ktoré vyžarujú známe röntgenové lúče, ktoré sa hojne využívajú v medicíne na fotenie kostí a vnútorné orgány osoba. Röntgenové zdroje majú pozoruhodnú vlastnosť: vyžarujú len vtedy, keď je okolitý plyn prehriaty vysoké teploty... Ale aby sa plyn zohrial na takú teplotu, musí byť gravitačné pole veľmi silné. Takéto polia majú zmenšujúce sa hviezdy (bieli trpaslíci, neutrónové hviezdy a ... čierne diery!). Ak však možno priamo pozorovať bielych trpaslíkov, ako vypočítate čiernu dieru? Astronómovia vyriešili aj tento problém. Ukázalo sa, že ak má kolabujúca hviezda hmotnosť dvakrát väčšiu ako hmotnosť Slnka, potom je najpravdepodobnejším kandidátom na čierne diery. Najjednoduchšie je zmerať hmotnosť nebeského telesa, ak existuje v tandeme s iným, inými slovami, v binárnom systéme podľa jeho orbitálneho pohybu. Hľadanie takýchto binárnych systémov, ktoré vyžarujú aj v röntgenovom žiarení, bolo korunované úspechom. Astronómovia našli takýto systém v súhvezdí Labuť, pričom zistili, že aspoň jedna zo zložiek má hmotnosť presahujúcu kritickú hmotnosť, t.j. viac ako dve hmoty Slnka. Súhvezdie Labuť je najlepšie vidieť v lete a na jeseň, keď je vidieť priamo nad hlavou. Objekt dostal názov Swan X-1 a je prvým objektom, ktorý je kandidátom na čiernu dieru. Nachádza sa 6000 svetelných rokov od Zeme a pozostáva z dvoch telies: normálnej obrej hviezdy s hmotnosťou asi 20 sĺnk a neviditeľného objektu s hmotnosťou 10 sĺnk, vyžarujúceho v oblasti röntgenového žiarenia. Ale prepáčte, hovoríte, ako môže čierna diera vyžarovať, ak sme len povedali, že ju nič nemôže opustiť! Áno, to je pravda, ale faktom je, že nevyžaruje samotná čierna diera, ale iba hmota dopadajúca na čiernu dieru. Práve podľa žiarenia padajúcej hmoty môžeme odhadnúť prítomnosť čiernej diery.

Čierna diera, ktorá má silnú gravitáciu, odoberá časť látky svojmu spoločníkovi, akoby vysávala hmotu, ktorá sa špirálovito krúti smerom k čiernej diere. Čím bližšie je pritiahnutý materiál k čiernej diere, tým viac sa zahrieva a nakoniec začne vyžarovať v oblasti röntgenového žiarenia, ktoré je zaznamenané prijímačmi pozemského žiarenia. Po dosiahnutí blízkosti gravitačného polomeru (odkiaľ môže žiarenie ešte unikať) sa plyn zahreje až na 10 miliónov stupňov a svietivosť röntgenového žiarenia tohto plynu je tisíckrát vyššia ako svietivosť Slnka vo všetkých rozsahoch! Záblesky žiarenia sú viditeľné najmenej 200 kilometrov od stredu čiernej diery a jej skutočná veľkosť je asi 30 kilometrov. Čierne diery teda existujú av skutočnosti sú extrémne stlačenou oblasťou časopriestoru (pre jednoduchosť superhustá guľa), ktorú žiadne žiarenie nemôže opustiť. Je potrebné poznamenať, že vzhľadom na nezvyčajnosť čiernych dier, prostriedky masové médiášpekulovať o ich schopnosti absorbovať okolitú látku. Keď čierna diera prejde blízko Zeme, môže svojou gravitáciou zmeniť tvar Zeme a začať vťahovať svoju hmotu do seba. Takáto udalosť je však mimoriadne nepravdepodobná, najmä, ako bolo povedané, najbližšie z nich sú vo vzdialenosti niekoľko tisíc svetelných rokov. Ak teda predpokladáme, že čierna diera zrazu zamieri k Zemi, tak sa k nej dostane až po niekoľkých tisíckach rokov, a to aj napriek tomu, že sa bude pohybovať rýchlosťou svetla. V tomto prípade treba dodržať podmienku presnej orientácie k Zemi, ktorá v takejto vzdialenosti stráca akýkoľvek význam. Preto môžeme s plnou istotou povedať, že ľudstvo nie je ohrozené smrťou z čiernej diery... Pri vedení príbehu o čiernych dierach sme vždy hovorili o externom pozorovateľovi, t.j. pokúsil sa zvonku nájsť čiernu dieru.

A čo sa stane s pozorovateľom, ak sa zrazu ocitne na druhej strane gravitačného polomeru, inak nazývaného horizont udalostí. Tu sa začína najviac úžasná nehnuteľnosťčierne diery. Nie nadarmo sme pri čiernych dierach vždy spomínali čas, či skôr časopriestor. Podľa Einsteinovej teórie relativity platí, že čím rýchlejšie sa teleso pohybuje, tým je jeho hmotnosť väčšia, no čas začína plynúť pomalšie! Pri nízkych rýchlostiach, za normálnych podmienok, je tento efekt neviditeľný, ale ak telo ( vesmírna loď) sa pohybuje rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla, potom sa jeho hmotnosť zväčší a čas sa spomalí! Keď sa rýchlosť telesa rovná rýchlosti svetla, hmotnosť sa zmení na nekonečno a čas sa zastaví! Dokazujú to prísne matematické vzorce. Vráťme sa k čiernej diere. Predstavte si fantastickú situáciu, keď sa vesmírna loď s astronautmi na palube priblíži ku gravitačnému polomeru alebo horizontu udalostí. Je jasné, že horizont udalostí je takto pomenovaný, pretože akékoľvek udalosti (všeobecne niečo pozorovať) môžeme pozorovať len po túto hranicu. Že túto hranicu nie sme schopní dodržať. Napriek tomu, keď sa astronauti nachádzajú vo vnútri kozmickej lode približujúcej sa k čiernej diere, budú sa cítiť rovnako ako predtým, pretože na ich hodinkách bude čas bežať "normálne". Kozmická loď pokojne prekročí horizont udalostí a pôjde ďalej. No keďže jej rýchlosť bude blízka rýchlosti svetla, vesmírna loď sa doslova v okamihu dostane do stredu čiernej diery.

A pre vonkajšieho pozorovateľa sa vesmírna loď jednoducho zastaví na horizonte udalostí a zostane tam takmer navždy! Toto je paradox kolosálnej gravitácie čiernych dier. Prirodzenou otázkou je, či prežijú astronauti, ktorí idú do nekonečna podľa hodín vonkajšieho pozorovateľa. nie A pointou vôbec nie je obrovská gravitácia, ale slapové sily, ktoré sa v tak malom a masívnom telese na krátke vzdialenosti veľmi líšia. S rastom astronauta o 1 m 70 cm budú slapové sily na jeho hlave oveľa menšie ako pri nohách a jednoducho sa roztrhne už na horizonte udalostí. Takže sme v tom všeobecný prehľad zistili, čo sú čierne diery, no doteraz išlo o čierne diery s hviezdnou hmotnosťou. Aktuálne sa astronómom podarilo nájsť supermasívne čierne diery, ktorých hmotnosť môže byť miliarda sĺnk! Supermasívne čierne diery sa svojimi vlastnosťami nelíšia od svojich menších kolegov. Sú len oveľa masívnejšie a spravidla sa nachádzajú v centrách galaxií - hviezdnych ostrovoch vesmíru. V strede našej Galaxie (Mliečna dráha) sa nachádza aj supermasívna čierna diera. Obrovská masa takýchto čiernych dier umožní ich hľadanie nielen v našej Galaxii, ale aj v centrách vzdialených galaxií nachádzajúcich sa vo vzdialenosti miliónov a miliárd svetelných rokov od Zeme a Slnka. Európski a americkí vedci uskutočnili globálne pátranie po supermasívnych čiernych dierach, ktoré by sa podľa moderných teoretických výpočtov mali nachádzať v strede každej galaxie.

Moderné technológie umožňujú odhaliť prítomnosť týchto kolapsarov v susedných galaxiách, no podarilo sa ich odhaliť len veľmi málo. To znamená, že čierne diery sa buď jednoducho skrývajú v hustých oblakoch plynu a prachu v centrálnej časti galaxií, alebo sa nachádzajú vo vzdialenejších kútoch vesmíru. Takže čierne diery môžu byť detekované röntgenovými lúčmi emitovanými počas narastania hmoty na nich, a aby bolo možné vykonať sčítanie takýchto zdrojov, satelity s röntgenovými teleskopmi na palube boli vypustené do blízkozemského komiksového priestoru. Pri hľadaní zdrojov röntgenového žiarenia vesmírne observatóriá Chandra a Rossi zistili, že obloha je vyplnená röntgenovým lúčom v pozadí a je miliónkrát jasnejšia ako viditeľné svetlo. Veľká časť tohto röntgenového žiarenia z oblohy musí pochádzať z čiernych dier. Zvyčajne sa v astronómii hovorí o troch typoch čiernych dier. Prvou sú čierne diery hviezdnych hmotností (asi 10 hmotností Slnka). Vznikajú z masívnych hviezd, keď im dôjde termonukleárne palivo. Druhým sú supermasívne čierne diery v centrách galaxií (hmotnosti od jedného milióna po miliardy Slnka). A napokon prvotné čierne diery, ktoré vznikli na začiatku života Vesmíru, ktorých hmotnosti sú malé (rádovo s hmotnosťou veľkého asteroidu). Veľký rozsah možných hmotností čiernych dier teda zostáva nevyplnený. Ale kde sú tieto diery? Pri vypĺňaní priestoru röntgenovými lúčmi napriek tomu nechcú ukázať svoju pravú „tvár“. Ale aby ste mohli vybudovať jasnú teóriu vzťahu medzi röntgenovým žiarením pozadia a čiernymi dierami, musíte poznať ich počet. Vesmírnym teleskopom sa zatiaľ podarilo odhaliť len malý počet supermasívnych čiernych dier, ktorých existenciu možno považovať za preukázanú. Nepriame znaky nám umožňujú zvýšiť počet pozorovaných čiernych dier zodpovedných za žiarenie pozadia na 15 %. Musíme predpokladať, že zvyšok supermasívnych čiernych dier sa jednoducho schováva za hrubou vrstvou prachových mrakov, ktoré prepúšťajú iba vysokoenergetické röntgenové lúče alebo sú príliš ďaleko na to, aby ich bolo možné odhaliť. modernými prostriedkami pozorovania.


Supermasívna čierna diera (susedstvo) v strede galaxie M87 (röntgenová snímka). Viditeľný je výron (výtrysk) z horizontu udalostí. Obrázok zo stránky www.college.ru/astronomy

Hľadanie skrytých čiernych dier je jednou z hlavných úloh modernej röntgenovej astronómie. Najnovšie objavy v tejto oblasti, spojené so štúdiami s ďalekohľadmi Chandra a Rossi, však pokrývajú iba nízkoenergetický rozsah röntgenového žiarenia - približne 2000–20 000 elektrónvoltov (pre porovnanie energia optického žiarenia je asi 2 elektróny -volty).volt). Európsky vesmírny teleskop Integral, ktorý je schopný preniknúť do stále nedostatočne prebádanej oblasti röntgenového žiarenia s energiami 20 000 – 300 000 elektrónvoltov, môže tieto štúdie výrazne pozmeniť. Dôležitosť učenia sa tohto typu röntgenových lúčov spočíva v tom, že hoci má röntgenové pozadie oblohy nízku energiu, na tomto pozadí sa objavujú viaceré vrcholy (body) žiarenia s energiou okolo 30 000 elektrónvoltov. Vedci práve otvárajú závoj tajomstva, čo dáva vznik týmto vrcholom, a „Integral“ je prvý dostatočne citlivý ďalekohľad schopný nájsť takéto zdroje röntgenového žiarenia. Podľa astronómov z vysokoenergetických lúčov vznikajú takzvané Comptonove hrubé objekty, teda supermasívne čierne diery zahalené v prachovej škrupine. Sú to Comptonove objekty, ktoré sú zodpovedné za 30 000 elektrónvoltových vrcholov röntgenového žiarenia v poli žiarenia pozadia.

Vedci však pokračujúc vo svojom výskume dospeli k záveru, že Comptonove objekty tvoria iba 10% z počtu čiernych dier, ktoré by mali vytvárať vysokoenergetické vrcholy. To je vážna prekážka ďalšieho rozvoja teórie. Chýbajúce röntgenové lúče teda nepochádzajú z hrúbky Compton, ale z obyčajných supermasívnych čiernych dier? Čo potom s prachovými clonami pre nízkoenergetické röntgenové žiarenie? Zdá sa, že odpoveď spočíva v tom, že mnohé čierne diery (Comptonove objekty) mali dostatok času absorbovať všetok plyn a prach, ktorý ich obalil, no ešte predtým mali možnosť presadiť sa pomocou vysokoenergetického röntgenového žiarenia. Po absorbovaní všetkej hmoty už také čierne diery neboli schopné generovať röntgen Na obzore. Je jasné, prečo tieto čierne diery nemožno detekovať, a je možné pripísať chýbajúce zdroje žiarenia pozadia, pretože čierna diera už nevyžaruje, ale žiarenie, ktoré predtým vytvorila, pokračuje vo svojej ceste vesmírom. Je však celkom možné, že chýbajúce čierne diery sú skryté viac, ako astronómovia predpokladajú, to znamená, že to, že ich nevidíme, neznamená, že vôbec nie sú. Len nemáme dostatok pozorovacej sily, aby sme ich videli. Medzitým vedci z NASA plánujú rozšíriť hľadanie skrytých čiernych dier ešte ďalej do vesmíru. Hovorí sa, že práve tam sa nachádza podvodná časť ľadovca. Niekoľko mesiacov bude prebiehať výskum v rámci misie Swift. Prienik do hlbokého vesmíru odhalí číhajúce čierne diery, nájde chýbajúci článok pre žiarenie v pozadí a objasní ich aktivitu v skorá éra Vesmír.

DOPLNENIE

Začalo sa počítanie čiernych dier

Obloha v gama lúčoch (bodky označujú zdroje gama lúčov). Obrázok zo stránky http://www.esa.int/

Najväčšie čierne diery sú supermasívne, ktorých hmotnosť je milióny a miliardy krát väčšia ako hmotnosť Slnka a každá z nich sa nachádza v strede väčšiny galaxií. Tieto gravitačné monštrá majú obrovský apetít. Stále viac a viac zväčšovali svoju hmotnosť, už absorbovali látku, ktorá ich obklopovala, pre „množstvo“ miliónov Sĺnk, ale ešte neboli spokojní a pokračujú vo svojej tvorbe. Do stálej ponuky čiernej diery patria: plyn, prach, planéty a hviezdy, no občas si zástancovia kolapsu dovolia pohostiť aj „lahôdkami“. Pre „dezertné“ čierne diery uprednostňujú kompaktné masívne objekty, napríklad čierne diery s hviezdnou hmotnosťou, neutrónové hviezdy a bielych trpaslíkov, neúmyselne zachytené v gravitačnom poli supermasívneho objektu. Práve tieto objekty vydávajú „najhlasnejšie výkriky“ do vesmíru v oblasti röntgenového a gama žiarenia, keď si na nich čierna diera „hodí“. Zdalo by sa, že stačí umiestniť na obežnú dráhu vesmírny teleskop s detektormi gama žiarenia a spustiť sa úspešné vyhľadávania gama záblesky z čiernych dier, čím sa prepisujú všetky takéto objekty. Na tieto účely bol koncom roku 2002 vypustený na obežnú dráhu satelit ESA Integral, ktorý je schopný sledovať oblohu v rozsahu gama. Ale aj tu Vesmír núti vedcov brodiť sa tŕňmi.

Keďže celá obloha je vyplnená gama lúčmi v pozadí, je ťažké nájsť slabé záblesky gama z veľmi vzdialených zdrojov, čím sa podceňuje skutočný počet čiernych dier, čo ovplyvňuje správnosť kozmologických teórií. Na prekonanie tejto prekážky navrhol medzinárodný tím vrátane ruských vedcov Jevgenija Churazova a Rashida Sunyaeva z Inštitútu pre výskum vesmíru kalibráciu prístrojov Integralu na úroveň gama žiarenia v pozadí. Aby to urobili, rozhodli sa nasmerovať prijímače žiarenia Integralu na Zem, ktorá by svojím „telom“ pokryla celkové pozadie oblohy. Táto udalosť bola veľmi riskantná kvôli jasu Zeme pre zariadenia Intregala pracujúce v optickom dosahu. Optika vesmírneho observatória by mohla "oslepnúť", tk. naladený na vzdialený vesmír, ktorý je o niekoľko rádov slabší ako blízka planéta. Vedci však uskutočnili experiment bez „strát“ a riziko bolo opodstatnené. Pomocou prirodzeného štítu pred žiarením astronómovia merali úroveň prichádzajúceho žiarenia a porovnávali prijaté pozorovania s predchádzajúcimi. To umožnilo nájsť „nulový“ bod žiarenia, z ktorého sa teraz bude počítať pri analýze nových získaných údajov. Odstránením všeobecného gama pozadia budú teda výskumníci schopní presnejšie identifikovať umiestnenie čiernych dier, objasniť ich počet a distribúciu vo vesmíre. Pred spustením Integralu bolo pozorovaných len niekoľko desiatok objektov v rozsahu gama. Dodnes sa pomocou tohto vesmírneho teleskopu podarilo nájsť 300 jednotlivých zdrojov v našej Galaxii a asi 100 „najjasnejších“ čiernych dier v iných galaxiách. Ale toto je len špička ľadovca. Astronómovia sú presvedčení, že existujú desiatky miliónov čiernych dier, ktorých žiarenie sa spája s pozadím. Všetky bude musieť objaviť „Intergral“, čo umožní zaviesť ideálny poriadok v kozmologických teóriách.

Zaujímavé fakty o živote čiernych dier

Absorpcia hviezdy čiernou dierou, ako ju vidí umelec. Obrázok: NASA / JPL

Niektoré čierne diery sú považované za aktívnejšie ako ich pokojní susedia. Aktívne čierne diery pohlcujú okolitú hmotu a ak sa okolo letiaca „medzerová“ hviezda dostane do gravitačného letu, potom bude určite „zožratá“ tým najbarbarskejším spôsobom (roztrhaná na kúsky). Absorbovaná hmota dopadajúca na čiernu dieru sa zohreje na obrovské teploty a zažije záblesk v rozsahu gama, röntgenového a ultrafialového žiarenia. V strede Mliečnej dráhy sa nachádza aj supermasívna čierna diera, ktorá sa však skúma ťažšie ako diery v blízkych alebo dokonca vzdialených galaxiách. Môže za to hustá stena plynu a prachu, ktorá stojí v ceste stredu našej Galaxie, pretože slnečná sústava sa nachádza takmer na okraji galaktického disku. Preto je pozorovanie aktivity čiernych dier oveľa efektívnejšie pre tie galaxie, ktorých jadro je dobre viditeľné. Pri pozorovaní jednej zo vzdialených galaxií nachádzajúcich sa v súhvezdí Bootes vo vzdialenosti 4 miliardy svetelných rokov sa astronómom po prvý raz podarilo vysledovať od začiatku a takmer až do konca proces absorpcie hviezdy supermasívnou čiernou dierou. Po tisíce rokov tento gigantický kolapsar pokojne odpočíval v strede nepomenovanej eliptickej galaxie, kým sa jedna z hviezd neodvážila priblížiť sa k nemu dostatočne blízko.

Silná gravitácia čiernej diery roztrhla hviezdu na kusy. Na čiernu dieru začali padať zhluky hmoty a po dosiahnutí horizontu udalostí sa jasne rozhoreli v ultrafialovej oblasti. Tieto erupcie zaznamenal nový vesmírny teleskop NASA Galaxy Evolution Explorer, ktorý študuje oblohu v ultrafialovom svetle. Ďalekohľad pokračuje v pozorovaní správania sa význačného objektu aj dnes. jedlo čiernej diery sa ešte neskončilo a pozostatky hviezdy naďalej padajú do priepasti času a priestoru. Pozorovanie takýchto procesov v konečnom dôsledku pomôže lepšie pochopiť, ako sa čierne diery vyvíjajú s ich materskými galaxiami (alebo naopak, galaxie sa vyvíjajú s ich materskou čiernou dierou). Skoršie pozorovania ukazujú, že takéto excesy nie sú vo vesmíre nezvyčajné. Vedci odhadujú, že v priemere je hviezda pohltená supermasívnou čiernou dierou typickej galaxie raz za 10 000 rokov, no keďže existuje veľké množstvo galaxií, hviezdnu absorpciu možno pozorovať oveľa častejšie.

Súvisiace multimediálne video. Čierne diery, výtrysky a kvazary, filmový súbor (mov, 8,3 Mb, 71 s) Čierne diery sú také husté a ťažké, že z nich nemôže uniknúť nič – dokonca ani svetlo. Tieto objekty sú veľmi tajomné. Čierne diery môžu absorbovať okolitý plyn a hviezdy. Nachádzajú sa v centrách galaxií a kvazarov a môžu vytvárať silné vysokoenergetické výtrysky zo špirálovitých diskov, ktoré ich obklopujú. Toto video ukazuje niektoré pozorovania čiernych dier, výtryskov a kvazarov. Schematické znázornenie čiernej diery (35,2 Kb, fotografia)


Čierne diery sú možno najzáhadnejšími a najzáhadnejšími astronomickými objektmi v našom vesmíre a od svojho objavu priťahujú pozornosť. učenci a vzrušovať fantáziu spisovateľov sci-fi. Čo sú čierne diery a čo sú? Čierne diery sú zhasnuté hviezdy, kvôli ich fyzické vlastnosti, ktoré majú takú vysokú hustotu a takú silnú gravitáciu, že za ne nemôže uniknúť ani svetlo.

História objavovania čiernych dier

Prvýkrát teoretickú existenciu čiernych dier, dávno pred ich skutočným objavom, naznačil istý D. Michel (anglický kňaz z Yorkshire, ktorý sa vo voľnom čase venuje astronómii) v ďalekom roku 1783. Podľa jeho výpočtov, ak sa tá naša zoberie a stlačí (v modernej počítačovej reči – archivuje) na polomer 3 km, vznikne taká veľká (jednoducho obrovská) gravitačná sila, že ju nedokáže opustiť ani svetlo. Takto sa objavil pojem „čierna diera“, aj keď v skutočnosti čierna vôbec nie je, podľa nás by bol vhodnejší výraz „tmavá diera“, pretože práve absencia svetla prebieha.

Neskôr, v roku 1918, veľký vedec Albert Einstein napísal o problematike čiernych dier v kontexte teórie relativity. Ale až v roku 1967, vďaka úsiliu amerického astrofyzika Johna Wheelera, koncept čiernych dier konečne získal miesto v akademických kruhoch.

Nech je to akokoľvek, a D. Michel, Albert Einstein a John Wheeler vo svojich prácach predpokladali len teoretickú existenciu týchto záhadných nebeských objektov v r. vonkajší priestor k skutočnému objavu čiernych dier však došlo až v roku 1971, vtedy ich prvýkrát videli ďalekohľadom.

Takto vyzerá čierna diera.

Ako vznikajú čierne diery vo vesmíre

Ako vieme z astrofyziky, všetky hviezdy (vrátane nášho Slnka) majú určité obmedzené zásoby paliva. A hoci život hviezdy môže trvať miliardy svetelných rokov, skôr či neskôr sa táto podmienená zásoba paliva skončí a hviezda „zhasne“. Proces „zániku“ hviezdy sprevádzajú intenzívne reakcie, pri ktorých hviezda prechádza výraznou premenou a v závislosti od svojej veľkosti sa môže zmeniť na bieleho trpaslíka, neutrónovú hviezdu, či čiernu dieru. Navyše, najväčšie hviezdy s neuveriteľne pôsobivými rozmermi sa zvyčajne menia na čiernu dieru - v dôsledku kontrakcie týchto veľmi neuveriteľných veľkostí dochádza k mnohonásobnému nárastu hmotnosti a gravitácie novovytvorenej čiernej diery, ktorá sa mení na druh galaktickej vysávač - pohltí všetko a všetkých naokolo.

Čierna diera pohltí hviezdu.

Malá poznámka - naše Slnko na galaktické pomery nie je vôbec veľká hviezda a po zániku, ku ktorému dôjde asi o niekoľko miliárd rokov, sa s najväčšou pravdepodobnosťou nezmení na čiernu dieru.

Ale buďme k vám úprimní - dnes vedci stále nepoznajú všetky zložitosti vzniku čiernej diery, nepochybne ide o mimoriadne zložitý astrofyzikálny proces, ktorý sám o sebe môže trvať milióny svetelných rokov. Aj keď je možné v tomto smere napredovať, objav a následné štúdium takzvaných intermediárnych čiernych dier, teda hviezd v stave zániku, v ktorých prebieha aktívny proces tvorby čiernych dier. Mimochodom, podobnú hviezdu objavili astronómovia v roku 2014 v ramene špirálovej galaxie.

Koľko čiernych dier je vo vesmíre

Podľa teórií moderných vedcov môže naša galaxia Mliečna dráha obsahovať až stovky miliónov čiernych dier. O nič menej ich nemusí byť ani v susednej galaxii, do ktorej z našej Mliečnej dráhy nemá čo letieť – 2,5 milióna svetelných rokov.

Teória čiernych dier

Napriek obrovskej hmotnosti (ktorá je státisíckrát väčšia ako hmotnosť nášho Slnka) a neskutočnej sile gravitácie nebolo ľahké vidieť čierne diery cez ďalekohľad, pretože vôbec nevyžarujú svetlo. Čiernu dieru sa vedcom podarilo spozorovať až v momente jej „jedla“ – pohltenia inej hviezdy, v tomto momente sa objavuje charakteristické žiarenie, ktoré už možno pozorovať. Teória čiernej diery teda našla faktické potvrdenie.

Vlastnosti čiernych dier

Hlavnou vlastnosťou čiernej diery sú jej neuveriteľné gravitačné polia, ktoré nedovoľujú, aby okolitý priestor a čas zostali vo svojom známy stav... Áno, počuli ste dobre, čas vo vnútri čiernej diery plynie niekoľkonásobne pomalšie ako zvyčajne, a ak by ste tam boli, potom by ste sa vrátili späť (ak ste mali to šťastie, samozrejme), boli by ste prekvapení, keby ste si všimli, že na Zemi prešli storočia. a ty ani nestarneš mal čas. Aj keď budeme mať pravdu, keby ste boli vo vnútri čiernej diery, sotva by ste prežili, keďže sila gravitácie je tam taká, že akýkoľvek hmotný objekt by sa jednoducho roztrhal, dokonca ani na časti, na atómy.

Ale ak by ste boli čo i len blízko čiernej diery, v dosahu jej gravitačného poľa, potom by ste to mali ťažké aj vy, pretože čím viac by ste sa bránili jej gravitácii a snažili sa odletieť, tým rýchlejšie by ste do nej spadli. Dôvodom tohto zdanlivého paradoxu je gravitačné vírové pole, ktorým disponujú všetky čierne diery.

Čo ak človek spadne do čiernej diery

Vyparovanie čiernych dier

Anglický astronóm S. Hawking objavil zaujímavý fakt: Zdá sa, že aj čierne diery spôsobujú vyparovanie. Je pravda, že to platí len pre otvory relatívne malej hmotnosti. Silná gravitácia okolo nich vedie k vzniku párov častíc a antičastíc, jeden z páru je vtiahnutý dierou a druhý je vyvrhnutý von. Čierna diera teda vyžaruje tvrdé antičastice a gama lúče. Toto vyparovanie alebo žiarenie z čiernej diery bolo pomenované po vedcovi, ktorý ho objavil – „Hawkingovo žiarenie“.

Najväčšia čierna diera

Podľa teórie čiernych dier sú v strede takmer všetkých galaxií obrovské čierne diery s hmotnosťou od niekoľkých miliónov do niekoľkých miliárd hmotností Slnka. A relatívne nedávno vedci objavili dve z najväčších známych čiernych dier, ktoré sa nachádzajú v dvoch blízkych galaxiách: NGC 3842 a NGC 4849.

NGC 3842 je najjasnejšia galaxia v súhvezdí Lev, ktorá sa nachádza 320 miliónov svetelných rokov od nás. V jeho strede je obrovská čierna diera s hmotnosťou 9,7 miliardy slnečných hmôt.

NGC 4849 je galaxia v zhluku Coma vo vzdialenosti 335 miliónov svetelných rokov od nás a môže sa pochváliť rovnako pôsobivou čiernou dierou.

Zóny pôsobenia gravitačného poľa týchto obrovských čiernych dier, alebo v akademickom zmysle, ich horizont udalostí, je asi 5-krát väčšia ako vzdialenosť od Slnka k! Takáto čierna diera by zjedla aj naše slnečná sústava a ani by sa neudusil.

Najmenšia čierna diera

Ale v obrovskej rodine čiernych dier sú veľmi malí zástupcovia. Takže trpasličia čierna diera objavená vedcami na v súčasnosti jeho hmotnosť je len 3-krát väčšia ako hmotnosť nášho Slnka. V skutočnosti je to teoretické minimum potrebné na vznik čiernej diery, ak by tá hviezda bola o niečo menšia, diera by nevznikla.

Čierne diery sú kanibali

Áno, existuje taký jav, ako sme písali vyššie, čierne diery sú akési "galaktické vysávače", ktoré pohlcujú všetko okolo seba, vrátane ... iných čiernych dier. Nedávno astronómovia zistili, že čiernu dieru z jednej galaxie požiera veľký čierny žrút z inej galaxie.

  • Podľa hypotéz niektorých vedcov nie sú čierne diery len galaktické vysávače, ktoré do seba nasávajú všetko, ale za istých okolností dokážu samy generovať nové vesmíry.
  • Čierne diery sa môžu časom vypariť. Vyššie sme písali, že anglický vedec Stephen Hawking zistil, že čierne diery majú vlastnosť žiarenia a po veľmi dlhom čase, keď už nie je čo absorbovať, sa čierna diera začne viac vyparovať, až nakoniec všetko vzdá. jeho hmotnosť v okolitom priestore. Aj keď je to len domnienka, hypotéza.
  • Čierne diery spomaľujú čas a deformujú priestor. O dilatácii času sme už písali, no priestor v podmienkach čiernej diery bude úplne zakrivený.
  • Čierne diery obmedzujú počet hviezd vo vesmíre. Ich gravitačné polia totiž bránia ochladzovaniu oblakov plynu vo vesmíre, z ktorých, ako viete, sa rodia nové hviezdy.

Video o čiernych dierach Discovery Channel

A na záver vám ponúkame zaujímavý vedecký dokument o čiernych dierach z Discovery Channel.

Čierna diera je špeciálna oblasť vo vesmíre. Je to druh akumulácie čiernej hmoty, ktorá je schopná vtiahnuť a absorbovať iné objekty v priestore. Fenomén čiernych dier stále nie je. Všetky dostupné údaje sú len teórie a predpoklady vedeckých astronómov.

Názov „čierna diera“ vymyslel vedec J.A. Wheeler v roku 1968 na Princetonskej univerzite.

Existuje teória, že čierne diery sú hviezdy, ale nezvyčajné, napríklad neutrónové. Čierna diera - - pretože má veľmi vysoká hustotažiari a nevysiela absolútne žiadne žiarenie. Preto nie je neviditeľný ani v infračervenom, ani v röntgenovom žiarení, ani v rádiových lúčoch.

Túto situáciu mal francúzsky astronóm P. Laplace 150 rokov pred čiernymi dierami. Podľa jeho argumentov, ak má hustotu rovnajúcu sa hustote Zeme a priemer presahuje priemer Slnka 250-krát, potom nedovoľuje, aby sa lúče svetla šírili vesmírom kvôli svojej gravitácii, preto zostáva neviditeľný. Predpokladá sa teda, že čierne diery sú najsilnejšie vyžarujúce objekty vo vesmíre, ale nemajú pevný povrch.

Vlastnosti čiernych dier

Všetky predpokladané vlastnosti čiernych dier sú založené na teórii relativity, ktorú odvodil v 20. storočí A. Einstein. Žiadny tradičný prístup k štúdiu tohto javu neposkytuje žiadne presvedčivé vysvetlenie fenoménu čiernych dier.

Hlavnou vlastnosťou čiernej diery je schopnosť ohýbať čas a priestor. Akýkoľvek pohybujúci sa objekt zachytený v jeho gravitačnom poli bude nevyhnutne vtiahnutý dovnútra, pretože zároveň sa okolo objektu objaví hustý gravitačný vír, akýsi lievik. Zároveň sa transformuje aj pojem času. Vedci sú napriek tomu naklonení výpočtom k záveru, že čierne diery nie sú nebeské telesá v konvenčnom zmysle. Sú to naozaj nejaké diery, červie diery v čase a priestore, schopné to zmeniť a zhutniť.

Čierna diera je uzavretá oblasť priestoru, do ktorej je stlačená hmota a odkiaľ nemôže nič uniknúť, ani svetlo.

Podľa výpočtov astronómov, so silným gravitačným poľom, ktoré existuje vo vnútri čiernych dier, nemôže zostať žiadny objekt nepoškodený. Okamžite sa roztrhne na miliardy kúskov ešte predtým, ako sa dostane dovnútra. To však nevylučuje možnosť výmeny častíc a informácií s ich pomocou. A ak má čierna diera hmotnosť aspoň miliardu násobku hmotnosti Slnka (supermasívna), potom je teoreticky možné, aby sa cez ňu objekty pohybovali bez toho, aby ich roztrhla gravitácia.

Samozrejme, sú to len teórie, pretože výskum vedcov je ešte príliš vzdialený od pochopenia, aké procesy a možnosti skrývajú čierne diery. Je dosť možné, že v budúcnosti sa niečo podobné môže uskutočniť.