Чорні діри - це місця в космосі, швидкість виходу яких перевищує швидкість світла. У цих регіонах існує інтенсивне гравітаційне поле і речовина, що зберігається в дуже малих просторах.
Концентрована маса чорної діри може до 20 разів перевищувати масу Сонця. Однак розмір різниться; є великі і малі, і вчені роблять ставку, що існують чорні діри розміром з атом.
Оскільки його гравітаційне поле настільки інтенсивне, навіть світло не може втекти. Таким чином, вони невидимі, і неможливо оцінити кількість, яка існує, наприклад, у Чумацькому Шляху.
Перше зображення чорної діри (2019)
У квітні 2019 року вчені представили першу фотографію чорної діри, яка знаходиться в центрі галактики Мессьє 87 (M87).
Маса цієї чорної діри в 6,5 мільярда разів перевищує масу Сонця, а її відстань від Землі становить 55 мільйонів світлових років.
На зображенні ми бачимо світиться кільце навколо темного центру. Це кільце є результатом світла, яке вигинається навколо чорної діри завдяки своїй сильній гравітації.
Це зображення було отримано за допомогою 8 радіотелескопів, розподілених по різних частинах Землі, які є частиною проекту Телескоп "Горизонт подій" (EHT).
Як можна «побачити» чорну діру?
Хоча їх неможливо побачити безпосередньо, поведінка навколишніх зірок вказує на наявність чорної діри, оскільки гравітація впливає на зірки та газ, що знаходяться поблизу.
Сильна гравітаційна сила чорних дір захоплює гази, що знаходяться поруч, і ці гази, коли вони є смоктані їх гравітаційна потенційна енергія поступово перетворюється на кінетичну, теплову та радіоактивний.
Траєкторія, описана газом у напрямку до чорної діри, має форму спіралі, і по дорозі випускаються фотони, які виходять, не доходячи до порогу чорної діри.
Цей випромінювання утворює навколо нього яскраве кільце, яке дозволяє здійснювати його непряме спостереження і представляє видиму частину першого захопленого зображення чорної діри.
Види чорних дір
Чорні діри класифікуються як зоряні або надмасивні. Малі називаються зоряними, а найбільші - надмасивними і можуть мати масу 1 мільйон сонць разом.
Дослідження NASA (Космічне агентство США) показують, що кожна велика галактика має в центрі надмасивну чорну діру.
У Чумацькому Шляху живе надмасивна чорна діра, яка називається Стрілець А, маса якої, за оцінками, становить 4 мільйони сонць.
Припущення полягає в тому, що надмасивні утворилися у витоків Всесвіту, тоді як зоряні явища - внаслідок смерті зірки наднової.
Сонце не повинно перетворюватися на чорну діру, оскільки йому недостатньо енергії для зміни сили тяжіння.
Теорія чорних дір
Довгий час вважалося, що швидкість світла це було нескінченно. Однак у 1676 р. Оле Ремер виявив, що світло подорожує з кінцевою швидкістю.
Цей факт змусив Лапласа та Джона Мікелла наприкінці 18 століття повірити, що вони можуть існувати зірки з гравітаційним полем настільки сильним, що швидкість виходу була більшою, ніж швидкість світло.
THE Теорія відносності Генерал Альберта Ейнштейна представив силу тяжіння в результаті деформації простору-часу (кривий простір). Це відкрило шлях теоретичному формулюванню існування чорних дір.
Того ж року, коли відбулася презентація відомого дослідження теорії загальної теорії відносності, німецький фізик Карл Шварцшильд знайшов точне рішення рівняння Ейнштейна для масивних зірок і пов'язав їх промені з їхніми макарони. Таким чином, він математично продемонстрував існування цих регіонів.
На початку 70-х років Стівен Хокінг розпочав дослідження характеристик чорних дір.
В результаті своїх досліджень він передбачив, що чорні діри випромінюють випромінювання, яке можна виявити за допомогою спеціальних приладів. Його відкриття дозволило детально вивчити чорні діри.
Таким чином, з розвитком телескопів, які вимірюють випромінювачі рентгенівських променів із зіркових джерел, стало можливим опосередковано спостерігати за чорними дірами.
Чорна діра Стрільця A
Вчені підрахували, що еліптичні та спіральні галактики - як Чумацький Шлях - мають надмасивну чорну діру. Це стосується Стрільця А, який знаходиться на відстані 26000 світлових років від Землі.
Надлишок космічного пилу в галактиці перешкоджає спостереженню навколо Стрільця А. На відміну від інших небесних тіл, які випромінюють світло, чорні діри неможливо спостерігати звичайними методами. Таким чином, робота проводиться за допомогою радіохвиль та рентгенівських променів.
гігантська чорна діра
Найбільша чорна діра в 12 мільйонів разів масивніша від Сонця. Відкриття, зроблене китайськими вченими з Пекінського університету, було оприлюднене в 2015 році.
Чорна діра знаходиться в центрі галактики - як і супермасиви.
Вчені підрахували, що він утворився 12,8 мільярда земних років тому і має кількість світла в 420 трильйонів разів більше, ніж Сонце.
Зі зіткнення двох чорних дір вдалося довести існування гравітаційні хвилі.
Докладніше про тему:
- Теорія великого вибуху
- Сила тяжіння
- Що таке Всесвіт?
- 5 теорій про походження Всесвіту
