Juodosios skylės yra vietos kosmose, kurių pabėgimo greitis yra didesnis nei šviesos greitis. Šiuose regionuose yra intensyvus gravitacinis laukas ir materija, saugoma labai mažose erdvėse.
Koncentruota juodosios skylės masė gali būti 20 kartų didesnė už Saulės masę. Tačiau dydis skiriasi; yra didelių ir mažų, ir mokslininkai lažinasi, kad yra juodų skylių, kurių dydis yra atomo.
Kadangi jo gravitacijos laukas yra toks intensyvus, net šviesa negali išbėgti. Tokiu būdu jie yra nematomi ir neįmanoma įvertinti, kiek yra, pavyzdžiui, Paukščių kelyje.
Pirmasis juodosios skylės vaizdas (2019 m.)
2019 m. Balandžio mėn. Mokslininkai pristatė pirmąją juodosios skylės nuotrauką, esančią Messier 87 (M87) galaktikos centre.
Šios juodosios skylės masė yra 6,5 milijardo kartų didesnė už Saulės masę, o jos atstumas nuo Žemės yra 55 milijonai šviesmečių.
Vaizde matome švytintį žiedą aplink tamsų centrą. Šis žiedas yra šviesos, kuri dėl stiprios gravitacijos lenkiasi aplink juodąją skylę, rezultatas.
Šis vaizdas buvo gautas per 8 radijo teleskopus, išsidėsčiusius skirtingose Žemės vietose ir kurie yra „Event Horizon Telescope“ (EHT) projekto dalis.
Kaip įmanoma „pamatyti“ juodąją skylę?
Nors jų tiesiogiai nematyti, aplinkinių žvaigždžių elgesys rodo juodosios skylės buvimą, nes gravitacija veikia šalia esančias žvaigždes ir dujas.
Juodųjų skylių intensyvi gravitacinė jėga užfiksuoja šalia esančias dujas ir šias dujas, kai jos yra jų gravitacijos potencialo energija palaipsniui virsta kinetine, šilumine ir radioaktyvus.
Dujomis apibūdinta trajektorija link juodosios skylės yra spiralės formos ir kelyje išsiskiria fotonai, kurie išbėga nepasiekę juodosios skylės slenksčio.
Šis spinduliavimas aplink jį suformuoja ryškų žiedą, kuris leidžia jį netiesiogiai stebėti ir vaizduoja matomą dalį pirmajame juodosios skylės užfiksuotame vaizde.
Juodųjų skylių tipai
Juodosios skylės klasifikuojamos kaip žvaigždinės arba supermasyvios. Mažieji yra vadinami žvaigždėmis, o didžiausi - supermasyviais ir gali turėti 1 milijono saulės masę kartu.
NASA (JAV kosmoso agentūra) tyrimai rodo, kad kiekvienos didelės galaktikos centre yra supermasyvi juodoji skylė.
Paukščių take yra supermasyvi juodoji skylė, vadinama Šauliu A, kurios apytiksliai masė yra 4 milijonai saulės.
Daroma prielaida, kad supermasyvai susidarė iš Visatos atsiradimo, o žvaigždės atsirado dėl supernovos žvaigždės mirties.
Saulė neturėtų virsti juodąja skylė, nes jai nepakanka energijos dabartinei gravitacijai pakeisti.
Juodosios skylės teorija
Ilgą laiką buvo tikima, kad šviesos greitis jis buvo begalinis. Tačiau 1676 m. Ole Roemeris atrado, kad šviesa sklinda ribotu greičiu.
Šis faktas paskatino Laplasą ir Johną Michellą XVIII amžiaus pabaigoje manyti, kad jie gali egzistuoti žvaigždės, kurių gravitacijos laukas yra toks stiprus, kad pabėgimo greitis buvo didesnis nei lengvas.
Reliatyvumo teorija Alberto Einšteino generolas pateikė gravitacijos jėgą dėl erdvėlaikio (išlenktos erdvės) deformacijos. Tai atvėrė kelią teoriniam juodųjų skylių egzistavimo formavimui.
Tais pačiais metais, kai buvo pristatytas garsusis bendrosios reliatyvumo teorijos tyrimas, vokiečių fizikas Karlas Schwarzschildas rado tikslų masinių žvaigždžių Einšteino lygties sprendimą ir susiejo jų spindulius makaronai. Taigi jis matematiškai parodė šių regionų egzistavimą.
70-ųjų pradžioje Stephenas Hawkingas pradėjo tyrinėti juodųjų skylių ypatybes.
Dėl savo tyrimų jis numatė, kad juodosios skylės skleidžia radiaciją, kurią galima aptikti specialiais instrumentais. Jo atradimas leido atlikti išsamų juodųjų skylių tyrimą.
Taigi, sukūrus teleskopus, matuojančius rentgeno spindulius iš žvaigždžių šaltinių, tapo įmanoma netiesiogiai stebėti juodąsias skyles.
Šaulio juoda skylė A
Mokslininkai mano, kad elipsinės ir spiralinės galaktikos, kaip ir Paukščių takas, turi supermasyvią juodąją skylę. Tai pasakytina apie Šaulį A, kuris yra 26 000 šviesmečių nuo Žemės.
Kosminių dulkių perteklius galaktikoje neleidžia stebėti aplink Šaulį A. Skirtingai nuo kitų dangaus kūnų, kurie skleidžia šviesą, juodųjų skylių negalima pastebėti įprastais metodais. Taigi darbas atliekamas per radijo bangas ir rentgeno spindulius.
milžiniška juodoji skylė
Didžiausia juodoji skylė yra 12 milijonų kartų masyvesnė už Saulę. Kinijos mokslininkų Pekino universitete atradimas buvo paskelbtas 2015 m.
Juodoji skylė yra galaktikos centre - kaip ir supermasyvos.
Mokslininkų skaičiavimais, jis buvo suformuotas prieš 12,8 milijardo Žemės metų ir jo šviesos kiekis yra 420 trilijonų kartų didesnis už Saulę.
Susidūrus dviem juodosioms skylėms, buvo galima įrodyti jų egzistavimą gravitacinės bangos.
Skaitykite daugiau apie temą:
- Didžiojo sprogimo teorija
- Gravitacija
- Kas yra Visata?
- 5 teorijos apie visatos kilmę