Czarne dziury: nic nie może uciec z tych obszarów kosmosu

Czarne dziury: nic nie może uciec z tych obszarów kosmosu
Czarne dziury – regiony w kosmosie, gdzie grawitacja jest tak silna, że ​​nic nie może uciec – to obecnie gorący temat w wiadomościach. Połowa Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki 2020 Otrzymał nagrodę Rogera Penrose’a za swoją pracę matematyczną pokazującą, że czarne dziury są nieuniknioną konsekwencją teorii grawitacji Einsteina. Andrea Ghez i Reinhard Genzel podzielili się swoją drugą połową, aby to pokazać W centrum naszej galaktyki znajduje się supermasywna czarna dziura.

Czarne dziury są przerażające z trzech powodów. Jeśli wpadniesz do czarnej dziury pozostawionej po śmierci gwiazdy, zostanie ona rozerwana. A masywne czarne dziury widoczne w centrum wszystkich galaktyk mają nienasycony apetyt. Czarne dziury to miejsca, w których prawa fizyki są przesłonięte.

Oczekuje się, że po śmierci masywnej gwiazdy powstaną czarne dziury. Po wyczerpaniu się paliwa jądrowego gwiazdy, jej jądro zapada się w najgęstszy stan materii, jaki można sobie wyobrazić, sto razy gęstszy niż jądro atomu. Jest tak gęsty, że protony, neutrony i elektrony nie są już oddzielnymi cząstkami. Ponieważ czarne dziury są ciemne, można je znaleźć, gdy są obracać się wokół zwykłej gwiazdy. Właściwości normalnej gwiazdy pozwalają astronomom wydedukować właściwości jej ciemnej towarzyszki, czarnej dziury.
To była pierwsza potwierdzona czarna dziura Łabędź X-1, najjaśniejsze źródło promieniowania rentgenowskiego w konstelacji Łabędzia. Od tego czasu odkryto około 50 czarnych dziur w układach, w których zwykła gwiazda krąży wokół czarnej dziury. Są najbliższymi przykładami Oczekuje się, że 10 milionów zostanie rozproszonych w Drodze Mlecznej.
Czarne dziury to cmentarzyska materii. Nic przed nim nie ucieknie, nawet światło. Los każdego, kto wpadnie w czarną dziurę, byłby bolesną „spagacją”, ideą promowaną przez Stephena Hawkinga w swojej książceO dacie czas. „W spaghetti intensywna grawitacja czarnej dziury rozpadnie się, oddzielając kości, mięśnie, ścięgna, a nawet cząsteczki. Jak poeta Dante opisał słowa nad bramami piekła w swoim wierszu „Boska Komedia”: Proszę wszystkich, którzy wchodzą tutaj.”

Głodny potwór w każdej galaktyce

W ciągu ostatnich 30 lat obserwacje za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a wykazały, że Wszystkie galaktyki mają w swoich centrach czarne dziury. Większe galaktyki zawierają większe czarne dziury.

Natura wie, jak tworzyć czarne dziury o zdumiewającym zakresie mas, od gwiezdnych ciał o masie kilkukrotnie większej od masy Słońca, po potwory dziesiątki miliardów razy większe. To jest jak różnica między jabłkiem a Wielką Piramidą w Gizie.

Tylko w zeszłym roku astronomowie opublikowali plik Pierwszy obraz czarnej dziury I horyzont zdarzeń, potwór o masie 7 miliardów mas Słońca w centrum galaktyki eliptycznej M87.

Jest ponad tysiąc razy większa niż czarna dziura w naszej galaktyce, a jej odkrywcy otrzymali tegoroczną Nagrodę Nobla. Te czarne dziury są przez większość czasu ciemne, ale kiedy ich grawitacja przyciąga pobliskie gwiazdy i gaz, wybuchają intensywną aktywnością i wypompowują ogromną ilość promieniowania. Supermasywne czarne dziury są niebezpieczne z dwóch powodów. Jeśli podejdziesz zbyt blisko, wciągnie cię sama grawitacja. A jeśli znajduje się w aktywnej fazie kwazara, będzie wystawiony na promieniowanie o wysokiej energii.

Jak jasny jest kwazar? Wyobraź sobie, że nocą unosisz się nad dużym miastem, takim jak Los Angeles. Prawie 100 milionów świateł z samochodów, domów i ulic miast odpowiada gwiazdom w galaktyce. W tej analogii czarna dziura w stanie aktywnym jest jak jednocalowe źródło światła w centrum Los Angeles, które przyćmiewa miasto setkami lub tysiącami razy. Kwazary to najjaśniejsze rzeczy we wszechświecie.

Supermasywne czarne dziury są dziwne

ten Największa czarna dziura, jaką kiedykolwiek odkryto Waży 40 miliardów razy więcej niż masa Słońca, czyli 20 razy więcej niż Układ Słoneczny. Podczas gdy zewnętrzne planety na orbicie naszego Układu Słonecznego obracają się raz na 250 lat, ten najbardziej masywny obiekt obraca się raz na trzy miesiące. Jej zewnętrzna końcówka porusza się z połową prędkości światła. Podobnie jak wszystkie czarne dziury, masywne dziury są osłonięte przed wzrokiem przez horyzont zdarzeń. na swoich stanowiskach Osobliwość to punkt w przestrzeni, w którym gęstość jest nieskończona. Nie możemy zrozumieć wnętrza czarnej dziury, ponieważ prawa fizyki są łamane. Czas zatrzymuje się na horyzoncie zdarzeń, a grawitacja staje się nieskończona w osobliwości.

Dobrą wiadomością o masywnych czarnych dziurach jest to, że możesz przeżyć wpadnięcie do pojedynczej dziury. Chociaż jej grawitacja jest silniejsza, siła ekspansji jest słabsza niż w przypadku małej czarnej dziury i nie zabije cię. Zła wiadomość jest taka, że ​​horyzont zdarzeń wyznacza krawędź urwiska. Nic nie może uciec z horyzontu zdarzeń, więc nie możesz uciec ani zgłosić swojego doświadczenia.

Według Stephena Hawkinga czarne dziury istnieją powoli odparowuje. W odległej przyszłości wszechświata, długo po śmierci wszystkich gwiazd i ukryciu galaktyk przez przyspieszającą ekspansję kosmiczną, czarne dziury będą ostatnimi obiektami, które przetrwają.
Zajmie najbardziej gęste czarne dziury Niewyobrażalna liczba lat do wyparowania, szacowany jako 10 do setnej potęgi lub 10 ze 100 zerami po nim. Najstraszniejsze rzeczy we wszechświecie są prawie wieczne.

Chris Embi Jest wybitnym profesorem astronomii na Uniwersytecie Arizony.

You May Also Like

About the Author: Ellen Doyle

„Amatorski praktykujący muzykę. Wieloletni przedsiębiorca. Odkrywca. Miłośnik podróży. Nieskrępowany badacz telewizji”.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *