Черные дыры - это места в космосе, у которых убегающая скорость больше скорости света. В этих регионах есть интенсивное гравитационное поле и материя, хранящаяся в очень маленьких пространствах.
Концентрированная масса черной дыры может быть в 20 раз больше, чем у Солнца. Размер, однако, варьируется; бывают большие и маленькие, и ученые делают ставку на существование черных дыр размером с атом.
Поскольку его гравитационное поле настолько интенсивно, даже свет не может ускользнуть. Таким образом, они невидимы, и невозможно оценить их количество, например, в Млечном Пути.
Первое изображение черной дыры (2019)
В апреле 2019 года ученые представили первую фотографию черной дыры, которая находится в центре галактики Мессье 87 (M87).
Масса этой черной дыры в 6,5 миллиардов раз больше массы Солнца, а ее расстояние от Земли составляет 55 миллионов световых лет.
На изображении мы видим светящееся кольцо вокруг темного центра. Это кольцо является результатом света, который огибает черную дыру из-за ее сильной гравитации.
Это изображение было получено с помощью 8 радиотелескопов, расположенных в разных частях Земли и являющихся частью проекта Event Horizon Telescope (EHT).
Как можно «увидеть» черную дыру?
Хотя их нельзя увидеть напрямую, поведение окружающих звезд указывает на присутствие черной дыры, потому что гравитация влияет на звезды и газ, присутствующие поблизости.
Сильная гравитационная сила черных дыр захватывает газы, которые находятся поблизости, и эти газы, когда они их гравитационная потенциальная энергия постепенно трансформируется в кинетическую, тепловую и радиоактивный.
Траектория, описываемая газом по направлению к черной дыре, имеет форму спирали, и по пути испускаются фотоны, которые уходят, не достигнув порога черной дыры.
Это излучение образует вокруг себя яркое кольцо, которое позволяет его косвенное наблюдение и представляет собой видимую часть на первом снимке черной дыры.
Типы черных дыр
Черные дыры классифицируются как звездные и сверхмассивные. Маленькие называются звездными, а самые большие - сверхмассивными и могут иметь массу в 1 миллион солнц вместе.
Исследования НАСА (космического агентства США) показывают, что каждая большая галактика имеет сверхмассивную черную дыру в центре.
Млечный Путь является домом для сверхмассивной черной дыры под названием Стрелец A, масса которой оценивается в 4 миллиона солнц.
Предполагается, что сверхмассивы образовались у истоков Вселенной, а звёзды возникли в результате смерти сверхновой звезды.
Солнце не должно превращаться в черную дыру, потому что у него недостаточно энергии, чтобы изменить текущую гравитацию.
Теория черной дыры
Долгое время считалось, что скорость света это было бесконечно. Однако в 1676 году Оле Ремер обнаружил, что свет движется с конечной скоростью.
Этот факт заставил Лапласа и Джона Мичелла в конце 18 века поверить в то, что они могут существовать. звезд с гравитационным полем настолько сильным, что скорость убегания была больше, чем скорость свет.
THE Теория относительности Генерал Альберта Эйнштейна представил силу тяжести как результат деформации пространства-времени (искривленное пространство). Это открыло путь к теоретическому обоснованию существования черных дыр.
В том же году, когда состоялась презентация знаменитого исследования общей теории относительности, немецкий физик Карл Шварцшильд нашел точное решение уравнения Эйнштейна для массивных звезд и связал их лучи с их пасты. Таким образом, он математически продемонстрировал существование этих регионов.
В начале 70-х гг. Стивен Хокинг начал исследования характеристик черных дыр.
В результате своего исследования он предсказал, что черные дыры испускают излучение, которое можно обнаружить с помощью специальных инструментов. Его открытие сделало возможным детальное изучение черных дыр.
Таким образом, с развитием телескопов, которые измеряют излучатели рентгеновского излучения от звездных источников, стало возможным косвенно наблюдать черные дыры.
Стрелец Черная дыра А
Ученые подсчитали, что эллиптические и спиральные галактики, такие как Млечный Путь, имеют сверхмассивную черную дыру. Так обстоит дело со Стрельцом А, который находится в 26 000 световых лет от Земли.
Избыток космической пыли в галактике мешает наблюдению в районе Стрельца А. В отличие от других небесных тел, излучающих свет, черные дыры нельзя наблюдать обычными методами. Таким образом, работа осуществляется с помощью радиоволн и рентгеновских лучей.
гигантская черная дыра
Самая большая черная дыра в 12 миллионов раз массивнее Солнца. Открытие, сделанное китайскими учеными из Пекинского университета, было опубликовано в 2015 году.
Черная дыра находится в центре галактики - точно так же, как сверхмассивные.
По оценкам ученых, он образовался 12,8 миллиарда земных лет назад и имеет количество света в 420 триллионов раз больше, чем Солнце.
Столкновение двух черных дыр позволило доказать существование гравитационные волны.
Узнать больше по теме:
- Теория большого взрыва
- Сила тяжести
- Что такое Вселенная?
- 5 теорий о происхождении Вселенной
