Astronomija

Jei juoda skylė traukia kiekvieną visatos objektą, kodėl aplink jį yra šviesa?

Jei juoda skylė traukia kiekvieną visatos objektą, kodėl aplink jį yra šviesa?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Mačiau keletą juodosios skylės vaizdų ir mačiau keletą filmų apie tai, pvz., (Tarpžvaigždinius). Įdomu, kodėl aplink jį yra šviesa. Net jei žinau, kad šviesa pro ją negali ištrūkti. Ar kas nors gali mane apie tai apšviesti? Dėkoju.


Na, jūs iš dalies teisus. Juodoji skylė viską spąstais jos įvykių horizonte. Už įvykio horizonto materija (ir energija) vis tiek gali pabėgti nuo savo gravitacinės traukos. Taip yra dėl to, kad juodosios skylės pabėgimo greitis už įvykių horizonto tampa didesnis nei pats šviesos greitis.

Taigi, šviesa, kurią matote aplink juodąją skylę, iš tikrųjų yra tik esmė ir energija lauke įvykio horizonto. Kitaip tariant, jūs matote šviesą ir materiją, kurios iš tikrųjų nėra juodosios skylės viduje. Šis „daiktas“ dažniausiai skrieja aplink juodąją skylę didelėmis šviesos greičio dalimis.


Žvaigždės pavertimas spagečių juostelėmis

Įsivaizduokite kosmoso objektą, pavyzdžiui, žvaigždę. Kai žvaigždė priartėja prie juodosios skylės, viena jos pusė traukiama stipriau nei kita. Taip yra todėl, kad viena žvaigždės pusė bus arčiau juodosios skylės nei kita.

Traukimas iš gravitacijos bus stipresnis toje pusėje, kuri yra arčiausiai juodosios skylės, ir silpnesnė toje pusėje, kuri yra toliau.

Šis gravitacijos traukos skirtumas (kuris vadinamas „potvynio jėga“) sukeltų žvaigždės išsiskyrimą. Tai panašu į tai, kad į spagečius traukite makaronų tešlos gumulą.

Kartais astronomai gali stebėti, kaip tai vyksta kitose galaktikose. Techninis pavadinimas yra „potvynio trikdžių įvykis“, tačiau tai tiesiog reiškia, kad žvaigždė per arti pateko į juodąją skylę ir buvo ištraukta.

Štai koks menininko įspūdis, kaip gali atrodyti spagetinimas:


Rasta: greičiausiai artėjantis objektas Visatoje

Didžioji visatos dalis skuba nuo mūsų. Tai ne tai, kad mes esame ypač atstumiantys, tiesiog visata plečiasi, atstumdama daugumą kitų galaktikų. Šviesa iš tolimų galaktikų keliauja link mūsų per šią besiplečiančią erdvę, kuri jų šviesą ištiesia į ilgesnius arba raudonesnius bangos ilgius. Dėl to daugumos galaktikų spektrai rodo raudonus poslinkius.

Dabar astronomai netyčia atrado didžiausią mėlynažvaigždžių spiečiuje kada nors matytas poslinkis, kad milžiniška juodoji skylė galėjo mūsų kelią katapultuoti.

Mažais atstumais gravitacija pakeitė Visatos plėtrą, todėl kuklūs mėlynumo pokyčiai yra įprasti. Nei Saulės sistema, nei galaktika nesiplečia. Net ne „Local Group“ ir maždaug 75 galaktikų kolekcija, apimanti Paukščių Taką ir mdašekspansus. Tiesą sakant, didžiausias „Local Group“ narys, Andromedos galaktika, juda link mūsų: jo bliuzo poslinkis siekia 300 kilometrų per sekundę.

Vis dėlto astronomai pastebėjo objektą, esantį toli už „Vietinės grupės“ sienų, su mėlynos spalvos poslinkiu - 1026 kilometrų per sekundę greičiu, gerokai viršydami ankstesnį 780 kps rekordą, kurį žvaigždė pasiekė Andromedos galaktikoje. Visada smagu būti kraštutinumu, - sako Nelsonas Caldwellas, Harvardo ir ndashSmithsono astrofizikos centro astronomas, padaręs ne tik šį, bet ir ankstesnį atradimą. & quotTai taip pat buvo visiška avarija! & quot

Astronomai užfiksavo didesnį greitį, kai purkštukai ar sprogimai šaudo į mus šiukšles, tačiau jie dar nematė, kad pagrindinis žvaigždės, žvaigždžių spiečiaus ar galaktikos korpusas turėtų tokį didžiulį mėlynumo poslinkį.

Caldwellas ir jo kolegos matavo Doplerio žvaigždžių spiečių poslinkius aplink M87 - milžinišką elipsinę galaktiką, esančią Mergelės spiečiaus centre, 54 milijonus šviesmečių nuo Žemės. Skirtingai nuo Vietinės grupės, kur yra tik dvi milžiniškos galaktikos ir „mdashAndromeda“, o mūsų pačių Paukščių Tako ir „Mergelės“ grupėje yra dešimtys didelių galaktikų. M87 turi labai daug sandariai supakuotų žvaigždžių spiečių, vadinamų rutuliais. Paukščių takas turi apie 160 žinomų rutulinių grupių. M87 gali pasigirti maždaug 10 000. Be to, M87 centre yra juodoji skylė, kuri nyksta Paukščių Tako, sverianti nuo šešių milijardų iki septynių milijardų kartų daugiau nei saulė, daugiau nei tūkstantį kartų masyvesnė nei keturių milijonų & ndashsolar masinė juodoji skylė, užimanti Paukščių Tako centrą.

2005 m. Astronomai pranešė radę vadinamąją hipervelocity žvaigždę, kurią Paukščių Tako centrinė juodoji skylė atmetė. Remiantis dviem dešimtmečiais anksčiau pasiūlyta idėja, kai dvejetainė žvaigždžių sistema išsiskiria pakankamai arti juodosios skylės, viena žvaigždė patenka į energiją taupydama prarandama daug energijos, kita žvaigždė šaudo dideliu greičiu.

Skirtingas trijų kūnų scenarijus gali paaiškinti, ką Caldwello komanda vadina pirmuoju hipervelocity rutuliniu klasteriu. Jei M87 juodoji skylė iš tikrųjų susideda iš dviejų vienas kitam skriejančių juodųjų skylių, jie gali nubėgti per arti nuklydusį žvaigždžių spiečių. Grupės gravitacijos dėka dvi juodosios skylės šiek tiek suartėja, todėl jos praranda orbitos energiją, kuri perduodama į žvaigždžių spiečių. Jei jis skrieja mūsų kryptimi, jis gali įgyti didelį mėlyną poslinkį, nors galaktikos, iš kurios kilo, raudonas poslinkis siekia 1307 kilometrus per sekundę. Astronomai pateikė savo darbus „Astrofizikos žurnalo laiškai“.

& quot; Tai labai įdomus objektas, & quot; sako Floridos technologijos instituto astronomas Danielis Batcheldoras, nesusijęs su tyrėjais. Mes įtariame, kad praeityje M87 centre buvo dvejetainė juodoji skylė, bet nemanome, kad dabar yra viena. & quot Dvejetainė juodoji skylė gali atsirasti po dviejų didelių galaktikų, kiekviena turi savo juodąsias skyles, sutriuškinti kartu. Be to, tokie galaktikų susijungimai paaiškintų milžinišką M87 dydį. Kai jo centrinė juodoji skylė vis dar buvo dvi atskiros supermasyvios juodosios skylės, ji galėjo išmesti žvaigždžių grupę. Tačiau Batcheldoras sako, kad mėlynos spalvos perkeltas objektas gali būti nykštukinė galaktika tolimoje M87 pusėje, kuri pasineria į galaktiką, paaiškindama jos greitį link mūsų.

Papildomi pastebėjimai yra gyvybiškai svarbūs. Norint sužinoti, koks atstumas buvo išmestas iš M87, norėtume sužinoti jo atstumą “, - sako Caldwellas. Hablo kosminis teleskopas gali pažvelgti į ryškiausias spiečiaus žvaigždes, kurios atskleis, kiek jis yra. Jei tai arčiau nei M87, tai būtų naudinga išmetimo scenarijui.

Nepaisant ypatingo bliuzo poslinkio, objektas mūsų nepasieks, nes jis tikrai turi tam tikrą judesį į šoną. Tačiau jo laukia vieniša ateitis. Šis dalykas ilgainiui paliks Mergelę ir atsidurs tarp galaktikų grupių “, - sako Caldwellas. & quotJei tai tikrai išmetė koks nors dvejetainis juodosios skylės mechanizmas, tikriausiai turėtų būti dar keli. Mes tikrai tęsime paiešką. & Quot


Ar Biblija ką nors sako apie juodųjų skylių egzistavimą?

Juodosios skylės, paprasčiau tariant, nėra tema, apie kurią Biblija turi pagrindo diskutuoti. Biblija skirta perteikti vieną pagrindinę temą visų pirma: kaip žmonija gali būti sutaikyta su Dievu. Dėl šios priežasties daugelis visatos aspektų Šventajame Rašte paliekami be dėmesio. Tai nereiškia, kad Biblija prieštarauja toms idėjoms. Tai taip pat nereiškia, kad Biblija daro prielaidą apie juos klaidingą. Tai reiškia tik tai, kad šios sąvokos yra šalia knygos. Pavyzdžiui, automobilio savininko vadove bus paaiškinta, kaip patikrinti variklio alyvą, tačiau jame gali būti neaptariama Henry Fordo istorija.

Juodosios skylės, pagal šiuolaikinę teoriją, yra įdomūs objektai, tačiau laikomasi tų pačių fizikos dėsnių, kaip ir kiti kūnai. Visos planetos, žvaigždės, asteroidai ir kt. Daro gravitaciją savo aplinkoje. Kuo arčiau objekto, tuo stipresnis tas traukimas tampa ir tuo sunkiau nutolti. Norint įveikti žemės traukos trauką nuo žemės lygio, reikia milžiniškos jėgos. Nors traukos jėga yra silpnesnė, kuo toliau raketa juda iš planetos, erdvėlaivį vis tiek veikia Žemės gravitacija net orbitoje.

Kai erdvėlaivis keliauja per kosmosą, jis turi išlaikyti tam tikrą atstumą nuo objektų, atsižvelgdamas į jų traukos jėgą. Objektai, turintys daugiau masės, turi stipresnius gravitacijos laukus. Kuo arčiau yra du objektai, tuo sunkiau traukia juos gravitacija. Jei erdvėlaivio raketos nebus labai stiprios, bus tam tikras atstumas, kuriuo laivui paprasčiausiai trūksta galios išsivaduoti iš didelio kūno, pavyzdžiui, žvaigždės ar planetos. Erdvėlaiviui pasislinkus per arti, laivas gali apvažiuoti ar nukristi arčiau, tačiau jis niekada negali nutolti nepadaręs didžiulės traukos.

Kuo galingesnės laivo raketos, tuo arčiau jis gali patekti ir daugiau sunkumo, kuriam jis gali atsispirti. Juodosios skylės pagrindinis bruožas yra tiesiog tai, kad ji yra tokia masyvi, o mdashit turi tiek daug gravitacinės galios ir mdashit, kad tam tikru atstumu esantiems objektams reikia be galo daug energijos, kad įveiktų jos trauką. Juodosios skylės gravitacija yra tokia galinga, kad, kai objektas yra pakankamai arti, nėra galimo būdo pabėgti. Šis negrįžimo taškas vadinamas „įvykių horizontu“.

Štai kodėl šie objektai vadinami „juodosiomis“ skylėmis: jų materija yra taip tankiai supakuota, kad gravitacinė trauka traukia viską, įskaitant šviesą, atgal į save. Įvykio horizontas yra ne fizinis juodosios skylės paviršius, o atstumas, per kurį negalima atkurti nieko & mdashno šviesos, energijos ar informacijos & mdashash. Priešingai nei pateikiama mokslinėje fantastikoje, juodosios skylės nėra portalai į kitas visatas, kosminius dulkių siurblius ar besiblaškančius tarpgalaktinius plėšrūnus.

Niekas Biblijoje aiškiai nepateikia ir neprieštarauja juodosios skylės idėjai. Fizinės juodųjų skylių savybės patvirtina mintį, kad visatai reikalingas tikslus derinimas, kad palaikytų gyvenimą. Biblijoje kartais nelaimė vaizduojama kaip neišvengiamai patekusi į tamsą ir glaustas apibūdinimas, kas nutinka materijai artėjant prie juodosios skylės (žr. Ezechielio 28: 8). Tokios idėjos kaip absoliutus juodumas (Judo 1:13), visiškas sunaikinimas (2 Tesalonikiečiams 1: 9) ir materijos naikinimas (2 Petro 3: 10 ir ndash12) yra išdėstytos Šventajame Rašte. Sutapimas nėra tas pats, kas ryšys. Biblijoje šios idėjos nėra pateikiamos kaip reikšmingos, susijusios su fiziniais objektais, kuriuos mes vadiname juodosiomis skylėmis.

Galų gale juodosios skylės yra tiesiog dar vienas patrauklus Dievo sukurtos visatos aspektas. Fizikai spėlioja, kaip juodosios skylės gali paveikti galaktikų judėjimą ar energijos balansą visatoje. Tačiau Biblijoje apie juos nieko nėra pasakyta, nes tokia informacija nėra svarbi nei amžinam mūsų išganymui, nei dvasiniam augimui.


Mirtis nuo juodosios skylės

Manoma, kad mirus masinei žvaigždei, susidarys juodosios skylės. Išnaudojus žvaigždės branduolinį kurą, jo šerdis subyra į tankiausią įsivaizduojamą materijos būseną, šimtą kartų tankesnę nei atomo branduolys. Tai taip tanku, kad protonai, neutronai ir elektronai nebėra atskiros dalelės. Kadangi juodosios skylės yra tamsios, jos randamos skriejant aplink normalią žvaigždę. Įprastos žvaigždės savybės leidžia astronomams padaryti išvadą apie tamsios jos palydovo - juodosios skylės - savybes.

Pirmoji patvirtinta juodoji skylė buvo „Cygnus X-1“, ryškiausias rentgeno spindulių šaltinis Cygnus žvaigždyne. Nuo to laiko sistemose, kuriose įprasta žvaigždė skrieja aplink juodąją skylę, buvo atrasta apie 50 juodųjų skylių. Tai yra artimiausi maždaug 10 milijonų pavyzdžiai, kuriuos, tikimasi, išbarstys Paukščių takas.

Juodosios skylės yra materijos kapai, niekas negali jų išvengti, net ir šviesa. Kiekvieno, patekusio į juodąją skylę, likimas būtų skaudus „spagefektas“, idėja, kurią išpopuliarino Stephenas Hawkingas savo knygoje „Trumpa laiko istorija“. Spaghettification, intensyvus juodosios skylės sunkumas jus ištrauktų, atskirdamas jūsų kaulus, raumenis, smilkinius ir net molekules. Kai poetas Dante savo eilėraštyje „Dieviškoji komedija“ apibūdino žodžius virš pragaro vartų: Atsisakyk vilties, visi jūs, įeinantys čia.

Juodosios skylės M87 galaktikos centre nuotrauka. Juodoji skylė yra apibūdinama dėl aplink ją sukančių karštų dujų, veikiamų stiprios gravitacijos, spindulių netoli įvykio horizonto. Nacionalinis mokslo fondas per „Getty Images“


Ar hiper-juodoji skylė pagimdė Visatą?

Didysis sprogimas miražavo žlugus aukštesnio matmens žvaigždei, siūlo teoretikai.

Gali būti laikas atsisveikinti su Didžiojo sprogimo paroda. Kosmologai spėjo, kad Visata susidarė iš šiukšlių, išmestų, kai keturių matmenų žvaigždė subyrėjo į juodąją skylę - scenarijus, kuris padėtų paaiškinti, kodėl kosmosas atrodo toks vienodas visomis kryptimis.

Standartinis „Didžiojo sprogimo“ modelis mums sako, kad Visata sprogo iš be galo tankio taško arba singuliarumo. Tačiau niekas nežino, kas būtų sukėlęs šį protrūkį: žinomi fizikos dėsniai negali mums pasakyti, kas įvyko tą akimirką.

„Visi fizikai žino, kad drakonai galėjo skristi iš savitumo“, - sako Niayeshas Afshordi, astrofizikas iš Perimetro teorinės fizikos instituto Vaterlo mieste, Kanadoje.

Taip pat sunku paaiškinti, kaip smurtinis Didysis sprogimas būtų palikęs Visatą, kurios temperatūra yra beveik visiškai vienoda, nes, atrodo, kad po kosmoso gimimo nebuvo pakankamai laiko, kad jis pasiektų temperatūros pusiausvyrą.

Daugumai kosmologų labiausiai tikėtinas to vienodumo paaiškinimas yra tas, kad netrukus po laiko pradžios kokia nors nežinoma energijos forma privertė jaunąją Visatą pripūsti greičiu, kuris buvo greitesnis už šviesos greitį. Tokiu būdu mažas pleistras su maždaug vienoda temperatūra būtų įsitempęs į didžiulį kosmosą, kurį matome šiandien. Tačiau Afshordi pažymi, kad „Didysis sprogimas buvo toks chaotiškas, neaišku, kad būtų buvęs net mažas vienalytis lopas, kad infliacija galėtų pradėti veikti“.

Praėjusią savaitę „arXiv preprint“ serveryje 1 paskelbtame dokumente Afshordi ir jo kolegos atkreipė dėmesį į 2000 m. Pasiūlymą, kurį pateikė komanda, kurioje dalyvavo fizikė Gia Dvali, dabar dirbanti Liudviko Maksimiliano universiteto Miunchene (Vokietija). Tame modelyje mūsų trimatė (3D) Visata yra membrana arba branas, plūduriuojantis per „masinę visatą“, turinčią keturis erdvinius matmenis.

Ashfordi komanda suprato, kad jei didžiojoje visatoje yra savo keturių dimensijų (4D) žvaigždžių, kai kurios iš jų gali sugriūti, susidarant 4D juodosioms skylėms taip pat, kaip ir masyvios mūsų Visatos žvaigždės: jos sprogsta kaip supernovos, smarkiai išstumdamos išorines sluoksniai, o jų vidiniai sluoksniai subyra į juodąją skylę.

Mūsų Visatoje juodąją skylę riboja sferinis paviršius, vadinamas įvykių horizontu. Jei įprastoje trimatėje erdvėje norint sukurti ribą juodosios skylės viduje, reikia dviejų matmenų objekto (paviršiaus), o masinėje visatoje 4D juodosios skylės įvykių horizontas būtų 3D objektas - forma, vadinama hipersfera . Kai Afshordi komanda modeliavo 4D žvaigždės mirtį, jie nustatė, kad išmestos medžiagos suformuos 3D braną, supantį tą 3D įvykių horizontą, ir lėtai išsiplės.

Autoriai teigia, kad 3D Visata, kurioje gyvename, gali būti būtent tokia brana - ir mes nustatome, kad jos augimas yra kosminė plėtra. „Astronomai matavo tą išsiplėtimą ir ekstrapolavo atgal, kad Visata turėjo prasidėti didžiuoju sprogimu, bet tai tik miražas“, - sako Afshordi.

Modelis taip pat natūraliai paaiškina mūsų Visatos vienodumą. Kadangi 4D urmu visata praeityje galėjo egzistuoti be galo ilgai, įvairioms 4D masės dalims būtų buvę daug galimybių pasiekti pusiausvyrą, kurią būtų paveldėjusi mūsų 3D visata.

Tačiau paveikslėlyje yra tam tikrų problemų. Šių metų pradžioje Europos kosmoso agentūros „Planck“ kosminė observatorija paskelbė duomenis, kurie atvaizdavo nedidelius temperatūros svyravimus kosminiame mikrobangų fone - relikvinę spinduliuotę, pernešančią ankstyvųjų Visatos momentų atspaudus. Stebimi modeliai atitiko standartinio Didžiojo sprogimo modelio prognozes ir infliaciją, tačiau juodosios skylės modelis nuo Plancko pastebėjimų nukrypsta apie 4%. Tikėdamasis išspręsti neatitikimą, Afshordi sako, kad dabar jis tobulina jo modelį.

Nepaisant neatitikimo, Dvali giria išradingą būdą, kuriuo komanda išmetė „Didžiojo sprogimo“ modelį. „Ypatingumas yra pagrindinė kosmologijos problema ir jie perrašė istoriją taip, kad niekada su ja nesusidūrėme“, - sako jis. Nors „Planck“ rezultatai „įrodo, kad infliacija yra teisinga“, jie palieka atvirą klausimą, kaip įvyko infliacija, priduria Dvali. Tyrimas gali padėti parodyti, kaip infliaciją sukelia Visatos judėjimas per aukštesnio matmens realybę, sako jis.


Kodėl Paukščių Tako centre yra supermasyvi juodoji skylė

Praktiškai kiekvienos didelės galaktikos širdyje slepiasi supermasyvi juodoji skylė, kurios masė nuo milijono iki daugiau nei milijardą kartų viršija mūsų Saulę. Dauguma šių juodųjų skylių yra neveikiančios, tačiau keli procentai reiškia, kad jie piešia medžiagą iš savo priimančiosios galaktikos į vidų. Tai sudaro akrecijos diską, kuris maitina juodąją skylę. Vaizdo kreditas: Wolfgangas Steffenas, „Cosmovision“

Bendras įsitikinimas, kad aplink juodąsias skyles yra tai, kad jie yra masyvi, bet žiauri medžiaga, apgaubianti kosminius objektus. Nors tiesa, kad juodosios skylės, kaip naikintojai, yra prieš jas, neturėtume pamiršti, kad jos kaip kūrėjai užima svarbų vaidmenį Visatoje. Mokslininkai dabar žino, kad juodosios skylės yra nenumaldomai susijusios su galaktikomis, guli jų centre ir daro tiesioginį poveikį galaktikos augimui.

Tai nėra jūsų paprastos žvaigždžių įvairovės juodosios skylės, kurių masė yra tik porą kartų didesnė nei mūsų saulės. Ne, jos priskiriamos prie supermasyvių juodųjų skylių ir gali turėti milijonus arba, kai kuriais kraštutiniais atvejais, milijardą saulės masių. Mūsų pačių galaktika, Paukščių kelias, nėra išimtis. Kaip vis dėlto mokslininkai tai tikrai gali žinoti? Galų gale jūs negalite tiesiogiai stebėti juodosios skylės, nes ji užfiksuoja viską, kas yra šalia, be jokių išimčių, ir tai, be abejo, reiškia ir šviesą. Ne bėda, jūs galite tai padaryti išvadą tiesiog tyrinėdami aplinkinę aplinką.

Pavyzdžiui, UCLA tyrėjų grupė išleido keletą vaizdo įrašų, kuriuose parodyta, kaip žvaigždžių grupė, esanti netoli Paukščių Tako ir # 8217s centro (argumentų sumetimais pirmiausia manome, kad nežinome, jog yra ir # 8217 juoda skylė ten). Norėdami stebėti šias orbitas, astronomai pirmiausia turėjo apžvelgti vietą tolimajame raudonojo spektro gale, nes tipiniams optiniams stebėjimams trukdo tiršti dujų ir dulkių debesys, taip pat pačių žvaigždžių ryškumas. Tada buvo matyti daugybė žvaigždžių, skriejančių aplink & # 8230 tai, kas neskleidė jokios šviesos. Pirmoji užuomina ten. Vis dėlto to nepakanka pasakyti tikrai. Geriausias būdas tai padaryti yra nustatyti atitinkamo objekto dydį ir masę ir, jei jie atitinka juodosios skylės dydį, tada jis nusistovėjo. Kaip išmatuoti tai, ko negalima pamatyti?

Jūs to nematote, bet galite jausti, kad aplinkui skriejančios žvaigždės bent jau taip mato. Ištyrę skriejančių žvaigždžių elipses, astronomai gali sužinoti, koks didelis objektas yra aplink kūnus, ir jis turi būti mažesnis nei siauriausia elipsės dalis. Tada naudodamiesi matematiniais ryšiais, gautais iš Keplerio planetos judėjimo dėsnių, galite sužinoti, koks masyvus yra objektas. Viskas, ką reikia žinoti, yra aplink ją besisukančios žvaigždės orbitinis periodas, taip pat žvaigždės atstumas nuo objekto.

Kur T yra periodas, G yra gravitacijos konstanta, M yra didesnio kūno masė ir R yra atstumas tarp dviejų kūnų masės centrų.

Tos pačios orbitoje esančių žvaigždžių, esančių aplink mūsų galaktikos centre esantį masyvų & # 8216nepažįstamą & # 8217 objektą, 3D vaizdas. Naudodamiesi tokiomis idėjomis ir matematiniais ryšiais tarp įvairių kosminių komponentų, astronomai galėjo padaryti išvadą, koks yra didelis ir masyvus objektas, esantis mūsų galaktikos centre.

Objektas greičiausiai yra 4,1 milijono saulės masių ir 6,2 šviesos valandos skersmens (maždaug Uranas & # 8217 skrieja aplink Saulę). Neabejotinai kažkas tokio masiško, bet mažo savo masės atžvilgiu gali būti tik juodoji skylė ir # 8211 - labai masinė juodoji skylė. Taigi, tai & # 8217s nusistovėjo & # 8211, mes tikrai žinome, kad Paukščių Tako centre yra supermasyvi juodoji skylė, bet kaip ji daro įtaką mūsų galaktikai ir visai kitai šiuo klausimu?

Beveik prieš dešimtmetį mokslininkai apskaičiavo, kad supermasyvios juodosios skylės masė, atrodo, turi pastovų ryšį su jos galaktikos centrinės dalies, vadinamos iškilumu, mase (pagalvokime apie keptame kiaušinyje esantį trynį). Šis santykis nuo 1 iki 700 patvirtina mintį, kad galaktikos evoliucija ir struktūra yra glaudžiai susiję su jos juodosios skylės mastu.

Kitas svarbus pastebėtas ryšys yra tai, kad supermasyvios juodosios skylės masė labai įtakoja žvaigždžių orbitinį greitį išoriniuose jų galaktikos regionuose: kuo didesnė juodoji skylė, tuo greičiau keliauja išorinės žvaigždės. Mes vis dar nežinome pakankamai apie juodąsias skyles, tačiau iš mažų mokslininkų, galėjusių apie jas studijuoti ir surinkti, jau gana aišku, kad juodosios skylės vaidina pagrindinį vaidmenį formuojant ir vystantis visatai, kurią mes gyvena šiandien. Nebūsi neteisingas sakydamas, kad mes čia ne visų pirma, jei to nepadarys juodosios skylės.

Norėdami sužinoti daugiau, peržiūrėkite mūsų nuostabių juodosios skylės faktų sąrašą.


Alkanas žvėris kiekvienoje galaktikoje

Per pastaruosius 30 metų stebėjimai naudojant Hablo kosminį teleskopą parodė, kad visų galaktikų centruose yra juodosios skylės. Didesnėse galaktikose yra didesnių juodųjų skylių.

Gamta žino, kaip padaryti juodąsias skyles stulbinančiame masių diapazone - nuo žvaigždžių lavonų, kelis kartus viršijančių Saulės masę, iki dešimtis milijardų kartų masyvesnių monstrų. Tai tarsi skirtumas tarp obuolio ir Didžiosios Gizos piramidės.

Imituotas juodosios skylės vaizdas priešais Didįjį Magelano debesį. Autorius: Alainas Riazuelo / „Wikimedia Commons“

Vos pernai astronomai paskelbė pirmąjį juodosios skylės ir jos įvykių horizonto vaizdą - 7 milijardų saulės masės žvėrį M87 elipsės formos galaktikos centre.

Ji yra daugiau nei tūkstantį kartų didesnė už juodąją skylę mūsų galaktikoje, kurios atradėjai užgriuvo šių metų Nobelio premiją. Šios juodosios skylės dažniausiai būna tamsios, tačiau, kai dėl jų gravitacijos patenka netoliese esančios žvaigždės ir dujos, jos ima intensyviai veikti ir išsiurbia didžiulį radiacijos kiekį. Didžiulės juodosios skylės yra pavojingos dviem būdais. Jei priartėsite per arti, didžiulė gravitacija jus įsiurbs. Ir jei jie yra aktyvioje kvazaro fazėje, jus sprogdins didelės energijos spinduliuotė.

Koks yra kvazaras? Įsivaizduokite, kad naktį sklandote virš tokio didelio miesto kaip Los Andželas. Maždaug 100 milijonų miesto automobilių, namų ir gatvių šviesų atitinka galaktikos žvaigždes. Pagal šią analogiją juodoji skylė veikiančioje būsenoje yra tarsi 1 colio skersmens šviesos šaltinis LA centre, kuris miestą aplenkia šimtais ar tūkstančiais kartų. Kvazarai yra ryškiausi visatos objektai.


Kodėl juodosios skylės yra efektyviausias būdas paversti masę energija

Garsioji Alberto Einšteino lygtis E = mc2 yra beveik begalinė fizikos taikymo sritis. Tačiau vienas iš akivaizdžiausių jo pasekmių yra tas, kad net nedidelis masės kiekis gali pagaminti didžiulį energijos kiekį. Šiame „MinutePhysics“ vaizdo įraše pateiktas pavyzdys yra tas, kad katė, jei jos energija būtų visiškai išgauta, galėtų metus valdyti Norvegijos šalį. Deja, viskas nėra taip paprasta.

Iš tikrųjų energiją iš masės išgauti yra labai sunku. Yra keletas būdų, kaip tai padaryti, tačiau net ir tie, kurie mums atrodo itin galingi, pavyzdžiui, branduolio dalijimasis arba sintezė, vis tiek paverčia tik nedidelę dalį potencialios masės energijos (atitinkamai 0,8% ir 0,7%). .

Efektyviausias būdas išgauti energiją iš masės yra ne tik antimaterijos naudojimas, kuris visatoje yra labai retas, o masės numetimas į juodąją skylę. Juodosios skylės yra labai mažos, tačiau jose yra neįtikėtina gravitacinė jėga. Tai reiškia, kad daiktai, patekę į jų orbitą, krisdami į skylę, įsibėgėja vis greičiau. Pagalvokite apie meteorą, patenkantį į Žemės atmosferą - jis dega, kai patenka įsibėgėjęs, išlaisvindamas savo energiją. Dabar įsivaizduokite, kad objektas keliauja eksponentiškai greičiau, išlaisvindamas savo energiją į visatą, kol amžinai nepatenka į juodąją skylę.

Naudojant šį metodą su nesisukančia juodąja anga, 6% objekto masės bus paversti energija. Bet mes galime padaryti geriau. Esant besisukančioms juodosioms skylėms, kurios sulenkia erdvės laiko audinį, daiktai gali kristi daug arčiau įvykio horizonto, prieš patekdami, todėl išleidžia daugiau energijos - iki 42%.

Tai nieko nereiškia mums čia, Žemėje, kur esame įstrigę naudojant neefektyvius metodus, tokius kaip branduolio dalijimasis, kad išlaisvintume energiją iš materijos. Bet galbūt kai kurios ateivių rūšys jau sugebėjo panaudoti šią energiją ir savo civilizaciją kuravo tik iš juodųjų skylių sukurtos energijos.


Žiūrėti video įrašą: Juodoji Skylė-Kelionė į Visatos pakraštį (Gruodis 2022).