Črne luknje so kraji v vesolju, katerih hitrost uhajanja je večja od svetlobne hitrosti. V teh regijah je močno gravitacijsko polje in snov shranjena v zelo majhnih prostorih.
Koncentrirana masa črne luknje je lahko do 20-krat večja od mase Sonca. Velikost pa se spreminja; obstajajo velike in majhne, znanstveniki pa stavijo, da obstajajo črne luknje v velikosti atoma.
Ker je njegovo gravitacijsko polje tako intenzivno, niti svetloba ne more uiti. Na ta način so nevidni in ni mogoče oceniti količine, ki obstaja na primer v Mlečni cesti.
Prva podoba črne luknje (2019)
Aprila 2019 so znanstveniki predstavili prvo fotografijo črne luknje, ki se nahaja v središču galaksije Messier 87 (M87).
Masa te črne luknje je 6,5 milijard krat večja od mase Sonca, njena oddaljenost od Zemlje pa 55 milijonov svetlobnih let.
Na sliki vidimo žareč obroč okoli temnega središča. Ta obroč je posledica svetlobe, ki se zaradi močne gravitacije upogne okoli črne luknje.
Ta slika je bila pridobljena z osmimi radijskimi teleskopi, razpršenimi po različnih delih Zemlje, ki so del projekta Event Horizon Telescope (EHT).
Kako je mogoče "videti" črno luknjo?
Čeprav jih ni mogoče neposredno videti, vedenje okoliških zvezd kaže na prisotnost črne luknje, ker gravitacija vpliva na zvezde in plin v bližini.
Intenzivna gravitacijska sila črnih lukenj zajema pline, ki so v bližini, in te pline, ko so njihova sesanja se njihova gravitacijska potencialna energija postopoma spremeni v kinetično, toplotno in radioaktivni.
Poti, ki jo plin opisuje proti črni luknji, je oblikovan kot spirala in ob poti se oddajajo fotoni, ki pobegnejo, preden dosežejo prag črne luknje.
Ta emisija tvori okoli sebe svetel obroč, ki omogoča posredno opazovanje in predstavlja vidni del na prvi sliki črne luknje.
Vrste črnih lukenj
Črne luknje so razvrščene kot zvezdne ali supermasivne. Majhne imenujemo zvezdne, največje pa supermasivne in imajo lahko maso 1 milijon sončkov.
Študije NASA-e (ameriške vesoljske agencije) kažejo, da ima vsaka velika galaksija v središču supermasivno črno luknjo.
V Mlečni cesti živi supermasivna črna luknja, imenovana Strelec A, ki ima približno 4 milijone soncev.
Domneva se, da so supermasivi nastali ob izvoru vesolja, medtem ko so zvezde posledica smrti zvezde supernove.
Sonce se ne bi smelo spremeniti v črno luknjo, ker nima dovolj energije za spreminjanje trenutne gravitacije.
Teorija črnih lukenj
Dolgo časa so verjeli, da hitrost svetlobe bilo je neskončno. Vendar je leta 1676 Ole Roemer odkril, da svetloba potuje s končno hitrostjo.
To dejstvo je Laplasa in Johna Michella konec 18. stoletja prepričalo, da bi lahko obstajala zvezde z gravitacijskim poljem tako močnim, da je bila hitrost uhajanja večja od hitrosti svetloba.
THE Teorija relativnosti General Alberta Einsteina je predstavil silo gravitacije kot rezultat deformacije vesolja-časa (ukrivljeni prostor). To je utrlo pot teoretičnemu oblikovanju obstoja črnih lukenj.
Istega leta kot predstavitev slavne študije teorije splošne relativnosti je nemški fizik Karl Schwarzschild našli natančno rešitev Einsteinove enačbe za masivne zvezde in njihove žarke povezali z njihovimi testenine. Tako je matematično dokazal obstoj teh regij.
V zgodnjih sedemdesetih letih Stephen Hawking začeli raziskovati značilnosti črnih lukenj.
Kot rezultat svoje raziskave je napovedal, da črne luknje oddajajo sevanje, ki ga lahko zaznajo posebni instrumenti. Njegovo odkritje je omogočilo podrobno preučevanje črnih lukenj.
Tako je z razvojem teleskopov, ki merijo rentgenske sevalce iz zvezdnih virov, postalo mogoče posredno opazovati črne luknje.
Strelčeva črna luknja A
Znanstveniki ocenjujejo, da imajo eliptične in spiralne galaksije - na primer Mlečna cesta - supermasivno črno luknjo. To velja za Strelca A, ki je od Zemlje oddaljen 26.000 svetlobnih let.
Presežek kozmičnega prahu v galaksiji preprečuje opazovanje okoli Strelca A. Za razliko od drugih nebesnih teles, ki oddajajo svetlobo, črnih lukenj ni mogoče opazovati z običajnimi metodami. Tako delo poteka prek radijskih valov in rentgenskih žarkov.
orjaška črna luknja
Največja črna luknja je 12 milijonov krat večja od Sonca. Odkritje kitajskih znanstvenikov z univerze v Pekingu je bilo objavljeno leta 2015.
Črna luknja je v središču galaksije - tako kot supermasivi.
Znanstveniki ocenjujejo, da je nastala pred 12,8 milijardami zemeljskih let in ima svetlobo 420 bilijonov krat večjo od Sonca.
Iz trka dveh črnih lukenj je bilo mogoče dokazati obstoj gravitacijski valovi.
Preberite več o temi:
- Teorija velikega poka
- Gravitacija
- Kaj je Vesolje?
- 5 teorij o nastanku vesolja
