Karamihan sa mga tao ay may malabo o hindi tamang ideya kung ano ang mga black hole. Samantala, ito ay mga pandaigdigan at makapangyarihang mga bagay ng Uniberso, kung ihahambing sa kung saan ang ating Planeta at ang ating buong buhay ay wala.
Kakanyahan
Ito ay isang kosmikong bagay na may napakalaking gravity na sinisipsip nito ang lahat ng bagay na nasa loob ng mga hangganan nito. Sa esensya, ang black hole ay isang bagay na hindi man lang naglalabas ng liwanag at yumuko sa space-time. Kahit na ang oras ay gumagalaw nang mas mabagal malapit sa mga black hole.
Sa katunayan, ang pagkakaroon ng mga black hole ay isang teorya lamang (at isang maliit na kasanayan). Ang mga siyentipiko ay may mga pagpapalagay at praktikal na karanasan, ngunit hindi pa nakakapag-aral nang mabuti ng mga black hole. Samakatuwid, ang mga itim na butas ay karaniwang tinatawag na lahat ng bagay na akma sa paglalarawang ito. Ang mga black hole ay hindi gaanong pinag-aralan, at samakatuwid maraming mga katanungan ang nananatiling hindi nalutas.
Anumang black hole ay mayroong event horizon - ang hangganang iyon pagkatapos ay walang makakatakas. Bukod dito, kapag mas malapit ang isang bagay sa isang black hole, mas mabagal ang paggalaw nito.
Edukasyon
Mayroong ilang mga uri at paraan ng pagbuo ng mga black hole:
- ang pagbuo ng mga black hole bilang resulta ng pagbuo ng Uniberso. Ang gayong mga black hole ay lumitaw kaagad pagkatapos ng Big Bang.
- namamatay na mga bituin. Kapag nawalan ng enerhiya ang isang bituin at huminto ang mga reaksiyong thermonuclear, nagsisimulang lumiit ang bituin. Depende sa antas ng compression, ang mga neutron star, white dwarf at, sa katunayan, ang mga black hole ay nakikilala.
- nakuha sa pamamagitan ng eksperimento. Halimbawa, ang isang quantum black hole ay maaaring malikha sa isang collider.
Mga bersyon
Maraming mga siyentipiko ang may hilig na maniwala na ang mga black hole ay naglalabas ng lahat ng hinihigop na bagay sa ibang lugar. Yung. Dapat mayroong "mga puting butas" na gumagana sa ibang prinsipyo. Kung maaari kang makapasok sa isang itim na butas, ngunit hindi makalabas, kung gayon, sa kabaligtaran, hindi ka makapasok sa isang puting butas. Ang pangunahing argumento ng mga siyentipiko ay ang matalim at malakas na pagsabog ng enerhiya na naitala sa kalawakan.
Ang mga tagapagtaguyod ng teorya ng string ay karaniwang lumikha ng kanilang sariling modelo ng isang black hole, na hindi sumisira ng impormasyon. Ang kanilang teorya ay tinatawag na "Fuzzball" - ito ay nagbibigay-daan sa amin upang sagutin ang mga tanong na may kaugnayan sa singularity at ang pagkawala ng impormasyon.
Ano ang singularidad at pagkawala ng impormasyon? Ang singularity ay isang punto sa espasyo na nailalarawan sa pamamagitan ng walang katapusang presyon at density. Maraming mga tao ang nalilito sa katotohanan ng singularity, dahil ang mga physicist ay hindi maaaring gumana sa walang katapusang mga numero. Marami ang sigurado na mayroong isang singularidad sa isang black hole, ngunit ang mga katangian nito ay inilarawan nang napakababaw.
Kung mag-uusap tayo sa simpleng wika, pagkatapos ang lahat ng mga problema at hindi pagkakaunawaan ay nagmumula sa relasyon sa pagitan ng quantum mechanics at gravity. Sa ngayon, ang mga siyentipiko ay hindi maaaring lumikha ng isang teorya na nagkakaisa sa kanila. At iyon ang dahilan kung bakit lumitaw ang mga problema sa isang black hole. Pagkatapos ng lahat, ang isang black hole ay tila sumisira sa impormasyon, ngunit sa parehong oras ang mga pundasyon ng quantum mechanics ay nilabag. Bagaman kamakailan lamang ay tila nalutas ni S. Hawking ang isyung ito, na nagsasabi na ang impormasyon sa mga black hole ay hindi nawasak pagkatapos ng lahat.
Mga stereotype
Una, ang mga black hole ay hindi maaaring umiral nang walang katiyakan. At lahat salamat sa Hawking evaporation. Samakatuwid, hindi na kailangang isipin na ang mga itim na butas ay malaon o huli ay lalamunin ang Uniberso.
Pangalawa, hindi magiging black hole ang ating Araw. Dahil ang masa ng aming bituin ay hindi sapat. Ang ating araw ay mas malamang na maging isang puting dwarf (at hindi iyon isang katotohanan).
Pangatlo, hindi sisirain ng Large Hadron Collider ang ating Earth sa pamamagitan ng paglikha ng black hole. Kahit na sinadya nilang lumikha ng isang itim na butas at "ilabas" ito, pagkatapos ay dahil sa maliit na sukat nito, kakainin nito ang ating planeta sa napakatagal na panahon.
Pang-apat, hindi mo kailangang isipin na ang black hole ay isang "butas" sa kalawakan. Ang black hole ay isang spherical na bagay. Kaya ang karamihan ng mga opinyon na ang mga black hole ay humahantong sa isang parallel na Uniberso. Gayunpaman, ang katotohanang ito ay hindi pa napatunayan.
Panglima, walang kulay ang black hole. Natutukoy ito alinman sa pamamagitan ng X-ray radiation o laban sa background ng iba pang mga kalawakan at bituin (lens effect).
Dahil sa ang katunayan na ang mga tao ay madalas na nalilito ang mga itim na butas sa mga wormhole (na talagang umiiral), ang ilan ordinaryong tao ang mga konseptong ito ay hindi naiiba. Ang isang wormhole ay talagang nagpapahintulot sa iyo na lumipat sa espasyo at oras, ngunit sa ngayon ay sa teorya lamang.
Mga kumplikadong bagay sa simpleng termino
Mahirap ilarawan ang gayong kababalaghan bilang isang black hole sa simpleng wika. Kung ituring mo ang iyong sarili na isang techie na nakakaunawa eksaktong agham, pagkatapos ay ipinapayo ko sa iyo na basahin ang mga gawa ng mga siyentipiko nang direkta. Kung nais mong matuto nang higit pa tungkol sa hindi pangkaraniwang bagay na ito, pagkatapos ay basahin ang mga gawa ni Stephen Hawking. Marami siyang ginawa para sa agham, at lalo na sa larangan ng black holes. Ang pagsingaw ng mga black hole ay ipinangalan sa kanya. Siya ay isang tagasuporta ng pedagogical na diskarte, at samakatuwid ang lahat ng kanyang mga gawa ay mauunawaan kahit na sa karaniwang tao.
Mga Aklat:
- "Black Holes at Young Universe" 1993.
- "The World in a Nutshell 2001."
- "Ang Maikling Kasaysayan ng Uniberso 2005".
Lalo kong nais na irekomenda ang kanyang mga sikat na pelikula sa agham, na magsasabi sa iyo sa isang naiintindihan na wika hindi lamang tungkol sa mga black hole, kundi pati na rin sa Uniberso sa pangkalahatan:
- "Stephen Hawking's Universe" - isang serye ng 6 na yugto.
- "Deep into the Universe with Stephen Hawking" - isang serye ng 3 episode.
Ang lahat ng mga pelikulang ito ay isinalin sa Russian at madalas na ipinapakita sa Discovery channels.
Salamat sa iyong pansin!
Mga pinakabagong tip mula sa seksyong Agham at Teknolohiya:
Nakatulong ba sa iyo ang payong ito? Maaari mong tulungan ang proyekto sa pamamagitan ng pagbibigay ng anumang halaga ayon sa iyong pagpapasya para sa pagpapaunlad nito. Halimbawa, 20 rubles. O higit pa :)
Ang bawat tao na nakakakilala sa astronomiya sa lalong madaling panahon ay nakakaranas ng isang malakas na pag-usisa tungkol sa mga pinaka mahiwagang bagay ng Uniberso - mga black hole. Ito ang mga tunay na panginoon ng kadiliman, na may kakayahang "lunok" ang anumang atom na dumadaan sa malapit at hindi pinapayagan ang kahit na liwanag na makatakas - ang kanilang pagkahumaling ay napakalakas. Ang mga bagay na ito ay nagdudulot ng isang tunay na hamon para sa mga pisiko at astronomo. Ang una ay hindi pa maintindihan kung ano ang nangyayari sa bagay na nahulog sa loob ng black hole, at ang huli, bagaman ipinaliwanag nila ang pinaka nakakaubos ng enerhiya na mga phenomena sa kalawakan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga black hole, ay hindi kailanman nagkaroon ng pagkakataon na obserbahan ang alinman sa mga ito. direkta. Sasabihin namin sa iyo ang tungkol sa mga kagiliw-giliw na bagay na selestiyal, alamin kung ano ang natuklasan na at kung ano ang nananatiling matutunan upang maiangat ang belo ng lihim.
Ang pangalang "black hole" (sa Ingles - black hole) ay iminungkahi noong 1967 ng American theoretical physicist na si John Archibald Wheeler (tingnan ang larawan sa kaliwa). Ito ay nagsilbi upang italaga ang isang celestial body, ang atraksyon na kung saan ay napakalakas na kahit na ang liwanag ay hindi pinakawalan ang sarili nito. Kaya naman ito ay “itim” dahil hindi ito naglalabas ng liwanag.
Hindi direktang mga obserbasyon
Ito ang dahilan ng gayong misteryo: dahil ang mga itim na butas ay hindi kumikinang, hindi natin sila direktang nakikita at napipilitang hanapin at pag-aralan ang mga ito gamit lamang ang hindi direktang katibayan na ang kanilang pag-iral ay umalis sa nakapalibot na kalawakan. Sa madaling salita, kung nilamon ng black hole ang isang bituin, hindi natin makikita ang black hole, ngunit mapapansin natin ang mapangwasak na epekto ng malakas na gravitational field nito.
Ang intuwisyon ni Laplace
Bagaman ang pananalitang "black hole" upang tukuyin ang hypothetical na huling yugto ng ebolusyon ng isang bituin na bumagsak sa sarili nito sa ilalim ng impluwensya ng grabidad ay medyo bago, ang ideya ng posibilidad ng pagkakaroon ng naturang mga katawan ay lumitaw ng higit sa dalawa. ilang siglo na ang nakalipas. Ang Englishman na si John Michell at ang French na si Pierre-Simon de Laplace ay nakapag-iisa na nag-hypothesize ng pagkakaroon ng "invisible star"; kasabay nito, nakabatay sila sa karaniwang mga batas ng dinamika at batas ng unibersal na grabitasyon ni Newton. Ngayon, ang mga black hole ay nakatanggap ng kanilang tamang paglalarawan batay sa pangkalahatang teorya ng relativity ni Einstein.
Sa kanyang akdang "Exposition of the World System" (1796), isinulat ni Laplace: " maliwanag na bituin ang parehong density tulad ng Earth, na may diameter na 250 beses na mas malaki kaysa sa diameter ng Araw, ay, salamat sa gravitational attraction nito, mapipigilan ang mga light ray na makarating sa atin. Samakatuwid, posible na ang pinakamalaki at pinakamaliwanag na celestial body ay hindi nakikita sa kadahilanang ito."
Walang talo na gravity
Ang ideya ni Laplace ay batay sa konsepto ng escape velocity (pangalawang cosmic velocity). Ang itim na butas ay isang siksik na bagay na kayang pigilan ng gravity nito kahit liwanag, na nagkakaroon ng pinakamataas na bilis sa kalikasan (halos 300,000 km/s). Sa pagsasagawa, ang pagtakas mula sa isang black hole ay nangangailangan ng mga bilis na mas malaki kaysa sa bilis ng liwanag, ngunit ito ay imposible!
Nangangahulugan ito na ang isang bituin sa ganitong uri ay hindi makikita, dahil kahit na ang liwanag ay hindi madaig ang malakas na grabidad nito. Ipinaliwanag ni Einstein ang katotohanang ito sa pamamagitan ng phenomenon ng light bending sa ilalim ng impluwensya ng isang gravitational field. Sa totoo lang, malapit sa isang black hole, ang space-time ay napakakurba na ang mga trajectory ng light rays ay lumalapit din sa kanilang mga sarili. Upang gawing black hole ang Araw, kailangan nating ituon ang lahat ng masa nito sa isang bola na may radius na 3 km, at ang Earth ay kailangang maging bola na may radius na 9 mm!
Mga sampung taon na ang nakalilipas, iminungkahi ng mga obserbasyon ang pagkakaroon ng dalawang uri ng mga black hole: stellar, na ang masa ay maihahambing sa masa ng Araw o bahagyang lumampas dito, at supermassive, na ang masa ay mula sa ilang daang libo hanggang sa milyun-milyong solar mass. Gayunpaman, medyo kamakailan, mga X-ray na imahe at spectra mataas na resolution, na nakuha mula sa mga artipisyal na satellite tulad ng Chandra at XMM-Newton, ay nagdala sa unahan ng ikatlong uri ng black hole - na may average na masa na lumampas sa masa ng Araw ng libu-libong beses.
Ang mga stellar black hole ay nakilala nang mas maaga kaysa sa iba. Nabubuo ang mga ito kapag ang isang malaking-mass star, sa dulo ng ebolusyonaryong landas nito, ay naubos ang mga reserbang nuclear fuel at bumagsak sa sarili nito dahil sa sarili nitong grabidad. Ang isang pagsabog na yumanig sa isang bituin (ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay kilala bilang isang "supernova explosion") ay may mga sakuna na kahihinatnan: kung ang core ng bituin ay higit sa 10 beses ang masa ng Araw, walang puwersang nuklear na makatiis sa gravitational collapse na magreresulta sa paglikha ng isang black hole.
Ang napakalaking black hole, na unang nabanggit sa nuclei ng ilang aktibong galaxy, ay may ibang pinagmulan. Mayroong ilang mga hypotheses tungkol sa kanilang kapanganakan: isang stellar black hole, na sa paglipas ng milyun-milyong taon ay nilalamon ang lahat ng mga bituin sa paligid nito; isang kumpol ng mga itim na butas na nagsasama; isang napakalaking ulap ng gas na direktang bumagsak sa isang black hole. Ang mga black hole na ito ay kabilang sa mga pinaka-energetic na bagay sa kalawakan. Matatagpuan ang mga ito sa mga sentro ng marami, kung hindi man lahat, mga kalawakan. Ang ating Galaxy ay mayroon ding ganoong black hole. Minsan, dahil sa pagkakaroon ng naturang black hole, ang mga core ng mga galaxy na ito ay nagiging napakaliwanag. Mga kalawakan na may mga itim na butas sa gitna, napapaligiran ng isang malaking bilang ang bumabagsak na bagay at samakatuwid ay may kakayahang gumawa ng napakalaking halaga ng enerhiya ay tinatawag na "aktibo" at ang kanilang nuclei ay tinatawag na "aktibong galactic nuclei" (AGN). Halimbawa, ang mga quasar (ang pinakamalayong mga cosmic na bagay mula sa amin na naa-access sa aming obserbasyon) ay mga aktibong galaxy kung saan nakikita lamang namin ang isang napakaliwanag na core.
Katamtaman at mini
Ang isa pang misteryo ay nananatiling medium-mass black hole, na, ayon sa kamakailang pananaliksik, ay maaaring nasa gitna ng ilang globular cluster, tulad ng M13 at NCC 6388. Maraming astronomer ang nag-aalinlangan sa mga bagay na ito, ngunit ang ilan pinakabagong pananaliksik iminumungkahi ang pagkakaroon ng medium-sized na black hole kahit na malapit sa gitna ng ating Galaxy. Ang Ingles na pisiko na si Stephen Hawking ay naglagay din ng isang teoretikal na palagay tungkol sa pagkakaroon ng ikaapat na uri ng black hole - isang "mini-hole" na may bigat na isang bilyong tonelada lamang (na humigit-kumulang katumbas ng masa ng isang malaking bundok). Pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga pangunahing bagay, iyon ay, ang mga lumitaw sa mga unang sandali ng buhay ng Uniberso, noong napakataas pa ng presyon. Gayunpaman, ni isang bakas ng kanilang pag-iral ay hindi pa natuklasan.
Ilang taon lang ang nakalipas, isang ilaw ang bumukas sa ibabaw ng mga black hole. Salamat sa patuloy na pagpapabuti ng mga instrumento at teknolohiya (parehong ground-based at space-based), ang mga bagay na ito ay nagiging mas mahiwaga; mas tiyak, ang espasyong nakapalibot sa kanila ay nagiging hindi gaanong misteryoso. Sa katunayan, dahil ang black hole mismo ay hindi nakikita, makikilala lamang natin ito kung napapalibutan ito ng sapat na bagay (mga bituin at mainit na gas) na umiikot sa paligid nito sa maikling distansya.
Nanonood ng mga binary system
Ang ilang mga stellar black hole ay natuklasan sa pamamagitan ng pagmamasid sa orbital motion ng isang bituin sa paligid ng isang hindi nakikitang kasama sa isang binary system. Ang mga malapit na binary system (iyon ay, na binubuo ng dalawang bituin na napakalapit sa isa't isa), kung saan ang isa sa mga kasama ay hindi nakikita, ay isang paboritong bagay ng pagmamasid para sa mga astrophysicist na naghahanap ng mga black hole.
Ang indikasyon ng pagkakaroon ng black hole (o neutron star) ay ang malakas na paglabas ng X-ray na dulot ng kumplikadong mekanismo, na maaaring inilarawan sa eskematiko bilang mga sumusunod. Dahil sa malakas na gravity nito, maaaring mapunit ng black hole ang bagay mula sa kasama nitong bituin; kumakalat ang gas na ito sa isang flat disk at umiikot pababa sa black hole. Ang friction na nagreresulta mula sa mga banggaan sa pagitan ng mga particle ng bumabagsak na gas ay nagpapainit sa mga panloob na layer ng disk sa ilang milyong degree, na nagiging sanhi ng malakas na X-ray radiation.
Mga obserbasyon sa X-ray
Ang mga obserbasyon ng X-ray ng mga bagay sa ating Galaxy at mga kalapit na kalawakan, na isinagawa sa loob ng ilang dekada, ay naging posible upang makita ang mga compact na pinagmumulan ng binary, tungkol sa isang dosenang mga system na naglalaman ng mga kandidato ng black hole. Ang pangunahing problema ay ang pagtukoy sa masa ng isang hindi nakikitang celestial body. Ang masa (bagaman hindi masyadong tumpak) ay matatagpuan sa pamamagitan ng pag-aaral ng galaw ng kasama o, mas mahirap, sa pamamagitan ng pagsukat ng intensity ng X-ray radiation ng bumabagsak na materyal. Ang intensity na ito ay nauugnay sa pamamagitan ng isang equation sa masa ng katawan kung saan nahuhulog ang sangkap na ito.
Nobel laureate
Isang bagay na katulad ang masasabi para sa napakalaking itim na butas na naobserbahan sa mga core ng maraming mga kalawakan, ang mga masa nito ay tinatantya sa pamamagitan ng pagsukat sa mga bilis ng orbit ng gas na bumabagsak sa black hole. Sa kasong ito, sanhi ng malakas na gravitational field ng isang napakalaking bagay, ang isang mabilis na pagtaas sa bilis ng mga ulap ng gas na nag-oorbit sa gitna ng mga kalawakan ay napansin ng mga obserbasyon sa hanay ng radyo, gayundin sa mga optical ray. Maaaring kumpirmahin ng mga obserbasyon sa hanay ng X-ray ang tumaas na paglabas ng enerhiya na dulot ng bagay na nahuhulog sa black hole. Ang pananaliksik sa X-ray ay sinimulan noong unang bahagi ng 1960s ng Italyano na si Riccardo Giacconi, na nagtrabaho sa USA. Iginawad sa kanya noong 2002 Nobel Prize kinilala ang kanyang "mga kontribusyon sa pangunguna sa astrophysics na humantong sa pagtuklas ng mga mapagkukunan ng X-ray sa kalawakan."
Ang ating Galaxy ay hindi immune sa presensya ng mga kandidatong black hole na bagay. Sa kabutihang palad, wala sa mga bagay na ito ang malapit sa atin upang magdulot ng banta sa pagkakaroon ng Earth o solar system. Sa kabila malaking bilang minarkahan ang mga compact na mapagkukunan ng X-ray (na pinakamalamang na mga kandidato para sa mga black hole), wala kaming tiwala na talagang naglalaman ang mga ito ng mga black hole. Ang isa lamang sa mga mapagkukunang ito na walang alternatibong bersyon ay ang malapit na binary system na Cygnus X-1, iyon ay, ang pinakamaliwanag na pinagmumulan ng X-ray radiation sa konstelasyon na Cygnus.
Ang sistemang ito, na may orbital period na 5.6 na araw, ay binubuo ng isang napakaliwanag na asul na bituin na may malaking sukat (ang diameter nito ay 20 beses kaysa sa Araw, at ang masa nito ay halos 30 beses na mas malaki), na madaling makita kahit sa iyong teleskopyo, at isang hindi nakikitang pangalawang bituin, na ang masa nito ay tinatantya sa ilang masa ng araw (hanggang 10). Matatagpuan sa 6,500 light-years ang layo, ang pangalawang bituin ay ganap na makikita kung ito ay isang ordinaryong bituin. Ang pagiging invisibility nito, ang malakas na X-ray emission na ginawa ng system at, sa wakas, ang mass estimate ay humantong sa karamihan ng mga astronomo na maniwala na ito ang unang nakumpirmang pagtuklas ng isang stellar black hole.
Mga pagdududa
Gayunpaman, mayroon ding mga nag-aalinlangan. Kabilang sa mga ito ang isa sa pinakamalaking mananaliksik ng mga black hole, ang physicist na si Stephen Hawking. Nakipagpustahan pa siya sa kanyang Amerikanong kasamahan na si Keel Thorne, isang masigasig na tagasuporta ng pag-uuri sa bagay na Cygnus X-1 bilang isang black hole.
Ang debate sa pagkakakilanlan ng bagay na Cygnus X-1 ay hindi lamang ang taya ni Hawking. Sa pag-ukol ng ilang siyam na taon sa teoretikal na pag-aaral ng mga black hole, nakumbinsi siya sa kamalian ng kanyang mga naunang ideya tungkol sa mga mahiwagang bagay na ito Sa partikular, ipinapalagay ni Hawking na ang bagay, pagkatapos mahulog sa isang black hole, ay mawawala magpakailanman, at kasama ang lahat ng ito. nawawala ang information luggage nito. Napakasigurado niya dito kaya nakipagpustahan siya sa paksang ito noong 1997 kasama ang kanyang Amerikanong kasamahan na si John Preskill.
Pag-amin ng pagkakamali
Noong Hulyo 21, 2004, sa kanyang talumpati sa Congress on the Theory of Relativity sa Dublin, inamin ni Hawking na tama si Preskill. Ang mga black hole ay hindi humahantong sa kumpletong pagkawala ng bagay. Bukod dito, mayroon silang isang tiyak na uri ng "memorya". Maaaring naglalaman ang mga ito ng mga bakas ng kanilang natupok. Kaya, sa pamamagitan ng "evaporating" (iyon ay, dahan-dahang naglalabas ng radiation dahil sa quantum effect), maibabalik nila ang impormasyong ito sa ating Uniberso.
Marami pa ring pagdududa ang mga astronomo tungkol sa pagkakaroon ng mga stellar black hole (tulad ng kabilang sa binary system na Cygnus X-1) sa ating Galaxy; ngunit may mas kaunting pagdududa tungkol sa napakalaking itim na butas.
Ang ating Galaxy ay may kahit isang napakalaking black hole. Ang pinagmulan nito, na kilala bilang Sagittarius A*, ay tiyak na naka-localize sa gitna ng eroplano ng Milky Way. Ang pangalan nito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ito ang pinakamalakas na mapagkukunan ng radyo sa konstelasyon na Sagittarius. Sa direksyong ito matatagpuan ang parehong geometric at pisikal na mga sentro ng ating galactic system. Matatagpuan sa humigit-kumulang 26,000 light-years ang layo, ang napakalaking black hole na nauugnay sa radio wave source na Sagittarius A* ay may mass na tinatayang humigit-kumulang 4 na milyong solar mass, na nakapaloob sa isang espasyo na ang volume nito ay maihahambing sa volume ng solar system. Ang relatibong lapit nito sa atin (ang napakalaking black hole na ito ay walang duda na pinakamalapit sa Earth) ay humantong sa bagay na sumailalim sa partikular na malalim na pag-aaral ng Chandra space observatory sa mga nakaraang taon. Ito ay lumabas, sa partikular, na ito rin ay isang malakas na mapagkukunan ng X-ray radiation (ngunit hindi kasing lakas ng mga mapagkukunan sa aktibong galactic nuclei). Ang Sagittarius A* ay maaaring isang natutulog na labi ng kung ano ang aktibong core ng ating Galaxy milyun-milyon o bilyun-bilyong taon na ang nakalilipas.
Gayunpaman, naniniwala ang ilang astronomo na may isa pang sorpresa sa ating Galaxy. Pinag-uusapan natin ang tungkol sa pangalawang black hole ng average na masa, na pinagsasama-sama ang isang kumpol ng mga batang bituin at pinipigilan silang mahulog sa isang napakalaking black hole na matatagpuan sa gitna mismo ng Galaxy. Paanong sa layo na wala pang isang light year mula rito ay maaaring magkaroon ng isang kumpol ng bituin na halos 10 milyong taong gulang, iyon ay, ayon sa mga pamantayang pang-astronomiya, napakabata? Ayon sa mga mananaliksik, ang sagot ay ang kumpol ay hindi ipinanganak doon (ang kapaligiran sa paligid ng gitnang black hole ay masyadong palaban para sa pagbuo ng bituin), ngunit "hinatak" doon dahil sa pagkakaroon ng pangalawang black hole sa loob nito, na kung saan may average na masa.
Ang mga indibidwal na bituin sa kumpol, na naakit ng napakalaking itim na butas, ay nagsimulang lumipat patungo sa sentro ng galactic. Gayunpaman, sa halip na kumalat sa kalawakan, nananatili silang magkakasama salamat sa gravitational pull ng pangalawang black hole na matatagpuan sa gitna ng cluster. Ang masa ng black hole na ito ay maaaring tantiyahin batay sa kakayahan nitong hawakan ang isang buong star cluster sa isang tali. Ang isang medium-sized na black hole ay tila tumatagal ng humigit-kumulang 100 taon upang mag-orbit sa gitnang black hole. Nangangahulugan ito na ang mga pangmatagalang obserbasyon sa loob ng maraming taon ay magpapahintulot sa atin na "makita" ito.
Mahiwaga at mailap na black hole. Ang mga batas ng pisika ay nagpapatunay sa posibilidad ng kanilang pag-iral sa uniberso, ngunit maraming mga katanungan ang nananatili. Maraming mga obserbasyon ang nagpapakita na may mga butas sa uniberso at mayroong higit sa isang milyon ng mga bagay na ito.
Noong 1915, kapag nilulutas ang mga equation ni Einstein, ang isang kababalaghan bilang "black holes" ay hinulaang. Gayunpaman, ang komunidad ng siyensya ay naging interesado lamang sa kanila noong 1967. Tinawag silang "mga gumuhong bituin", "mga frozen na bituin".
Sa ngayon, ang black hole ay isang rehiyon ng oras at espasyo na may gravity na kahit isang sinag ng liwanag ay hindi makatakas dito.
Mayroong ilang mga teorya para sa paglitaw ng mga itim na butas, na nahahati sa hypothetical at makatotohanan. Ang pinakasimple at pinakalaganap na makatotohanan ay ang teorya ng gravitational collapse ng malalaking bituin.
Kapag ang isang sapat na napakalaking bituin, bago ang "kamatayan," ay lumalaki sa laki at nagiging hindi matatag, na nauubos ang huling gasolina nito. Kasabay nito, ang masa ng bituin ay nananatiling hindi nagbabago, ngunit ang laki nito ay bumababa habang nangyayari ang tinatawag na densification. Sa madaling salita, kapag siksik, ang mabigat na core ay "bumagsak" sa sarili nito. Kaayon nito, ang compaction ay humahantong sa isang matalim na pagtaas sa temperatura sa loob ng bituin at ang mga panlabas na layer ng celestial body ay napunit, kung saan nabuo ang mga bagong bituin. Kasabay nito, sa gitna ng bituin, ang core ay nahuhulog sa sarili nitong "gitna". Bilang resulta ng pagkilos ng mga puwersa ng gravitational, ang sentro ay bumagsak sa isang punto - iyon ay, ang mga puwersa ng gravitational ay napakalakas na sinisipsip nila ang siksik na core. Ito ay kung paano ipinanganak ang isang black hole, na nagsisimulang baluktutin ang espasyo at oras upang maging ang liwanag ay hindi makatakas mula dito.
Sa gitna ng lahat ng mga kalawakan ay isang napakalaking black hole. Ayon sa teorya ng relativity ni Einstein:
"Ang anumang masa ay nakakasira ng espasyo at oras."
Ngayon isipin kung gaano ang isang black hole distorts oras at espasyo, dahil ang masa nito ay napakalaking at sa parehong oras kinatas sa isang ultra-maliit na volume. Ang kakayahang ito ay nagdudulot ng sumusunod na kakaiba:
"Ang mga black hole ay may kakayahang halos huminto sa oras at i-compress ang espasyo. Dahil sa matinding pagbaluktot na ito, ang mga butas ay nagiging hindi natin nakikita."
Oo, kahit na ang isang black hole ay hindi nakikita, dapat itong mapansin dahil sa bagay na nahuhulog dito. Pati na rin ang stellar gas, na naaakit ng isang itim na butas, kapag papalapit sa abot-tanaw ng kaganapan, ang temperatura ng gas ay nagsisimulang tumaas sa mga ultra-mataas na halaga, na humahantong sa isang glow. Ito ang dahilan kung bakit kumikinang ang mga black hole. Dahil dito, kahit na mahina, kumikinang, ipinaliwanag ng mga astronomo at astrophysicist ang presensya sa gitna ng kalawakan ng isang bagay na may maliit na volume ngunit malaking masa. SA sa ngayon Bilang resulta ng mga obserbasyon, mga 1000 bagay ang natuklasan na katulad ng pag-uugali sa mga black hole.
Paano makakaapekto ang mga black hole sa mga kalawakan? Ang tanong na ito ay sumasalot sa mga siyentipiko sa buong mundo. Mayroong hypothesis ayon sa kung saan ito ay ang mga itim na butas na matatagpuan sa gitna ng kalawakan na nakakaimpluwensya sa hugis at ebolusyon nito. At kapag nagbanggaan ang dalawang kalawakan, nagsanib ang mga itim na butas at sa prosesong ito ay ganoon malaking halaga enerhiya at bagay na nabuo ang mga bagong bituin.
Sa ngayon ay may malaking bilang bukas na mga tanong, na hindi pa sinasagot ng mga susunod na henerasyon. Halimbawa, maaari bang talagang umiiral ang tinatawag na "wormhole", sa tulong ng kung saan ang isa ay maaaring maglakbay sa espasyo at oras. Ano ang eksaktong nangyayari sa loob ng black hole at kung anong mga batas ang sinusunod ng mga phenomena na ito. At ano ang tungkol sa pagkawala ng impormasyon sa isang black hole?
Ang walang hangganang Uniberso ay puno ng mga lihim, bugtong at kabalintunaan. Kahit na modernong agham ay gumawa ng isang malaking hakbang pasulong sa paggalugad sa kalawakan, marami sa malawak na mundong ito ay nananatiling hindi nauunawaan sa pananaw ng tao sa mundo. Marami tayong alam tungkol sa mga bituin, nebulae, kumpol at planeta. Gayunpaman, sa kalawakan ng Uniberso mayroong mga bagay na ang pagkakaroon ay maaari lamang nating hulaan. Halimbawa, kakaunti lang ang alam natin tungkol sa mga black hole. Ang pangunahing impormasyon at kaalaman tungkol sa likas na katangian ng mga black hole ay batay sa mga pagpapalagay at haka-haka. Ang mga astrophysicist at nuclear scientist ay nakikipagpunyagi sa isyung ito sa loob ng ilang dekada. Ano ang black hole sa kalawakan? Ano ang katangian ng gayong mga bagay?
Upang isipin kung ano ang hitsura ng isang black hole, tingnan lamang ang buntot ng isang tren na papunta sa isang tunnel. Ang mga ilaw ng signal sa huling kotse ay bababa sa laki habang ang tren ay lumalalim sa tunnel hanggang sa tuluyang mawala sa paningin. Sa madaling salita, ito ay mga bagay kung saan, dahil sa napakalaking grabidad, kahit na ang liwanag ay nawawala. Ang mga elementarya na particle, electron, proton at photon ay hindi kayang pagtagumpayan ang hindi nakikitang hadlang at mahulog sa itim na kailaliman ng kawalan, kaya naman tinatawag na itim ang naturang butas sa kalawakan. Walang kahit katiting na liwanag na lugar sa loob nito, kumpletong kadiliman at kawalang-hanggan. Kung ano ang nasa kabilang panig ng black hole ay hindi alam.
Ang space vacuum cleaner na ito ay may napakalaking gravitational force at nagagawa nitong sumipsip ng isang buong kalawakan kasama ang lahat ng mga kumpol at supercluster ng mga bituin, na may nebulae at dark matter na mag-boot. Paano ito posible? Mahuhulaan lang natin. Ang mga batas ng pisika na kilala sa amin sa kasong ito ay sumasabog sa mga tahi at hindi nagbibigay ng paliwanag para sa mga prosesong nagaganap. Ang kakanyahan ng kabalintunaan ay na sa lugar na ito Sa uniberso, ang pakikipag-ugnayan ng gravitational ng mga katawan ay tinutukoy ng kanilang masa. Ang proseso ng pagsipsip ng isang bagay ng isa pa ay hindi naiimpluwensyahan ng kanilang qualitative at quantitative na komposisyon. Ang mga particle, na umabot sa isang kritikal na numero sa isang tiyak na lugar, ay pumapasok sa isa pang antas ng pakikipag-ugnayan, kung saan ang mga puwersa ng gravitational ay nagiging mga puwersa ng pang-akit. Ang isang katawan, bagay, sangkap o bagay ay nagsisimulang mag-compress sa ilalim ng impluwensya ng gravity, na umaabot sa napakalaking density.
Humigit-kumulang katulad na mga proseso ang nagaganap sa panahon ng pagbuo ng isang neutron star, kung saan ang stellar matter ay na-compress sa volume sa ilalim ng impluwensya ng internal gravity. Ang mga libreng electron ay pinagsama sa mga proton upang bumuo ng mga neutral na particle na elektrikal - mga neutron. Ang density ng sangkap na ito ay napakalaki. Ang isang butil ng bagay na kasing laki ng isang piraso ng pinong asukal ay tumitimbang ng bilyun-bilyong tonelada. Dito magiging angkop na alalahanin ang pangkalahatang teorya ng relativity, kung saan ang espasyo at oras ay tuluy-tuloy na dami. Dahil dito, ang proseso ng compression ay hindi maaaring ihinto sa kalahati at samakatuwid ay walang limitasyon.
Posible, ang isang black hole ay mukhang isang butas kung saan maaaring mayroong paglipat mula sa isang bahagi ng espasyo patungo sa isa pa. Kasabay nito, ang mga katangian ng espasyo at oras mismo ay nagbabago, na nagiging isang space-time funnel. Pag-abot sa ilalim ng funnel na ito, ang anumang bagay ay nawasak sa quanta. Ano ang nasa kabilang bahagi ng black hole, itong higanteng butas? Marahil ay may isa pang puwang doon kung saan ang ibang mga batas ay nalalapat at ang oras ay dumadaloy sa kabaligtaran na direksyon.
Sa konteksto ng teorya ng relativity, ganito ang hitsura ng teorya ng black hole. Ang punto sa kalawakan kung saan ang mga puwersa ng gravitational ay nag-compress ng anumang bagay sa mga mikroskopikong laki ay may napakalaking puwersa ng pagkahumaling, na ang laki nito ay tumataas hanggang sa kawalang-hanggan. Lumilitaw ang isang fold ng oras, at yumuko ang espasyo, nagsasara sa isang punto. Ang mga bagay na nilamon ng isang itim na butas ay hindi makakayanan nang nakapag-iisa sa lakas ng paghila ng napakalaking vacuum cleaner na ito. Kahit na ang bilis ng liwanag, na tinataglay ng quanta, ay hindi nagpapahintulot sa mga elementarya na particle na madaig ang puwersa ng grabidad. Anumang katawan na makakarating sa ganoong punto ay hindi na magiging isang materyal na bagay, na sumasama sa isang space-time bubble.
Kung tatanungin mo ang iyong sarili, paano nabubuo ang mga itim na butas? Walang malinaw na sagot. Mayroong napakaraming mga kabalintunaan at kontradiksyon sa Uniberso na hindi maipaliwanag mula sa isang pang-agham na pananaw. Ang teorya ng relativity ni Einstein ay nagbibigay-daan lamang sa isang teoretikal na paliwanag ng likas na katangian ng naturang mga bagay, ngunit ang quantum mechanics at physics ay tahimik sa kasong ito.
Sinusubukang ipaliwanag ang mga prosesong nagaganap sa mga batas ng pisika, ang larawan ay magiging ganito. Isang bagay na nabuo bilang resulta ng napakalaking gravitational compression ng isang napakalaking o supermassive cosmic body. Ang prosesong ito ay may siyentipikong pangalan - gravitational collapse. Ang terminong "black hole" ay unang narinig sa siyentipikong komunidad noong 1968, nang sinubukan ng Amerikanong astronomo at physicist na si John Wheeler na ipaliwanag ang estado ng pagbagsak ng mga bituin. Ayon sa kanyang teorya, sa lugar ng isang napakalaking bituin na sumailalim sa gravitational collapse, isang spatial at temporal na agwat ang lumitaw, kung saan ang isang patuloy na pagtaas ng compression ay nagpapatakbo. Lahat ng binubuo ng bituin ay napupunta sa loob mismo.
Ang paliwanag na ito ay nagbibigay-daan sa amin upang tapusin na ang likas na katangian ng mga black hole ay hindi konektado sa anumang paraan sa mga prosesong nagaganap sa Uniberso. Ang lahat ng nangyayari sa loob ng bagay na ito ay hindi makikita sa anumang paraan sa nakapalibot na espasyo na may isang "PERO". Ang puwersa ng gravitational ng isang black hole ay napakalakas kaya nababaluktot nito ang espasyo, na nagiging sanhi ng pag-ikot ng mga galaxy sa paligid ng mga black hole. Alinsunod dito, nagiging malinaw ang dahilan kung bakit ang mga kalawakan ay may hugis ng mga spiral. Hindi alam kung gaano katagal bago mawala ang malaking Milky Way galaxy sa kailaliman ng isang napakalaking black hole. Ang isang kagiliw-giliw na katotohanan ay ang mga itim na butas ay maaaring lumitaw kahit saan sa kalawakan, kung saan sila ay nilikha para sa layuning ito. perpektong kondisyon. Ang ganitong fold ng oras at espasyo ay neutralisahin ang napakalaking bilis kung saan ang mga bituin ay umiikot at gumagalaw sa espasyo ng kalawakan. Ang oras sa isang black hole ay dumadaloy sa ibang dimensyon. Sa loob ng rehiyong ito, walang mga batas ng grabidad ang maaaring bigyang-kahulugan sa mga tuntunin ng pisika. Ang estado na ito ay tinatawag na black hole singularity.
Ang mga itim na butas ay hindi nagpapakita ng anumang panlabas na mga palatandaan ng pagkakakilanlan; Ang buong larawan ng isang buhay-at-kamatayang pakikibaka ay nagaganap sa hangganan ng isang black hole, na natatakpan ng isang lamad. Ang imaginary funnel surface na ito ay tinatawag na "event horizon." Lahat ng nakikita natin hanggang sa hangganang ito ay nahahawakan at materyal.
Sa pagbuo ng teorya ni John Wheeler, maaari nating tapusin na ang misteryo ng mga black hole ay malamang na wala sa proseso ng pagbuo nito. Ang pagbuo ng isang black hole ay nangyayari bilang isang resulta ng pagbagsak ng isang neutron star. Bukod dito, ang masa ng naturang bagay ay dapat na lumampas sa masa ng Araw ng tatlo o higit pang beses. Ang neutron star ay lumiliit hanggang sa ang sarili nitong liwanag ay hindi na makatakas sa mahigpit na yakap ng grabidad. May limitasyon sa laki kung saan ang isang bituin ay maaaring lumiit, na nagsilang ng isang black hole. Ang radius na ito ay tinatawag na gravitational radius. Ang mga malalaking bituin sa huling yugto ng kanilang pag-unlad ay dapat magkaroon ng gravitational radius na ilang kilometro.
Ngayon, ang mga siyentipiko ay nakakuha ng hindi direktang katibayan ng pagkakaroon ng mga itim na butas sa isang dosenang X-ray binary na mga bituin. Ang mga bituin sa X-ray, pulsar o burster ay walang solidong ibabaw. Bilang karagdagan, ang kanilang masa ay mas malaki kaysa sa masa ng tatlong Araw. Ang kasalukuyang estado ng kalawakan sa konstelasyon na Cygnus - ang X-ray star na Cygnus X-1, ay nagpapahintulot sa amin na masubaybayan ang proseso ng pagbuo ng mga kakaibang bagay na ito.
Batay sa pananaliksik at mga teoretikal na pagpapalagay, ngayon sa agham ay may apat na senaryo para sa pagbuo ng mga itim na bituin:
Ang unang senaryo ay ang pinaka-makatotohanan, ngunit ang bilang ng mga itim na bituin na pamilyar sa atin ngayon ay lumampas sa bilang ng mga kilalang neutron na bituin. At ang edad ng Uniberso ay hindi napakalaki na ang napakaraming malalaking bituin ay maaaring dumaan sa buong proseso ng ebolusyon.
Ang pangalawang senaryo ay may karapatang mabuhay, at mayroong isang kapansin-pansing halimbawa nito - ang napakalaking black hole na Sagittarius A*, na matatagpuan sa gitna ng ating kalawakan. Ang masa ng bagay na ito ay 3.7 solar masa. Ang mekanismo ng sitwasyong ito ay katulad ng gravitational collapse scenario, na may pagkakaiba lamang na hindi ang bituin ang gumuho, ngunit ang interstellar gas. Sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersa ng gravitational, ang gas ay na-compress sa isang kritikal na masa at density. Sa isang kritikal na sandali, ang bagay ay nawasak sa quanta, na bumubuo ng isang black hole. Gayunpaman, ang teoryang ito ay may pagdududa, dahil ang mga astronomo sa Columbia University kamakailan ay nakilala ang mga satellite ng black hole na Sagittarius A*. Ang mga ito ay naging maraming maliliit na itim na butas, na marahil ay nabuo sa ibang paraan.
Ang ikatlong senaryo ay mas teoretikal at nauugnay sa pagkakaroon ng teorya ng Big Bang. Sa sandali ng pagbuo ng Uniberso, bahagi ng bagay at mga patlang ng gravitational ay sumailalim sa pagbabagu-bago. Sa madaling salita, ang mga proseso ay kumuha ng ibang landas, na hindi nauugnay sa mga kilalang proseso ng quantum mechanics at nuclear physics.
Ang huling senaryo ay nakatuon sa pisika pagsabog ng nukleyar. Sa mga kumpol ng bagay, sa panahon ng mga reaksyong nuklear sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersa ng gravitational, isang pagsabog ang nangyayari, sa lugar nito ay nabuo ang isang itim na butas. Ang bagay ay sumasabog sa loob, sumisipsip ng lahat ng mga particle.
Ang pagkakaroon ng isang magaspang na ideya ng likas na katangian ng gayong kakaibang mga bagay sa espasyo, iba pa ang kawili-wili. Ano ang tunay na sukat ng mga black hole at gaano kabilis ang paglaki ng mga ito? Ang mga sukat ng mga black hole ay tinutukoy ng kanilang gravitational radius. Para sa mga black hole, ang radius ng black hole ay tinutukoy ng masa nito at tinatawag na Schwarzschild radius. Halimbawa, kung ang isang bagay ay may mass na katumbas ng masa ng ating planeta, kung gayon ang Schwarzschild radius sa kasong ito ay 9 mm. Ang aming pangunahing luminary ay may radius na 3 km. Ang average na density ng isang black hole na nabuo bilang kapalit ng isang bituin na may mass na 10⁸ solar mass ay magiging malapit sa density ng tubig. Ang radius ng naturang pormasyon ay magiging 300 milyong kilometro.
Malamang na ang mga higanteng black hole ay matatagpuan sa gitna ng mga kalawakan. Sa ngayon, 50 kalawakan ang kilala, sa gitna kung saan mayroong malalaking temporal at spatial na balon. Ang masa ng naturang mga higante ay bilyun-bilyon ng masa ng Araw. Maaari lamang isipin ng isang tao kung ano ang isang napakalaki at napakalaking puwersa ng pang-akit na mayroon ang isang butas.
Tulad ng para sa maliliit na butas, ang mga ito ay mga mini-object, ang radius nito ay umaabot sa mga hindi gaanong halaga, 10¯¹² cm lamang Ang bigat ng naturang mga mumo ay 10¹⁴g. Ang ganitong mga pormasyon ay lumitaw sa panahon ng Big Bang, ngunit sa paglipas ng panahon sila ay tumaas sa laki at ngayon ay nagpaparangalan sa kalawakan bilang mga halimaw. Sinusubukan na ngayon ng mga siyentipiko na muling likhain ang mga kondisyon kung saan nabuo ang maliliit na itim na butas sa mga kondisyon ng terrestrial. Para sa mga layuning ito, ang mga eksperimento ay isinasagawa sa mga electron collider, kung saan ang mga elementarya na particle ay pinabilis sa bilis ng liwanag. Ang mga unang eksperimento ay naging posible upang makakuha ng quark-gluon plasma sa mga kondisyon ng laboratoryo - bagay na umiral sa bukang-liwayway ng pagbuo ng Uniberso. Ang ganitong mga eksperimento ay nagpapahintulot sa amin na umasa na ang isang itim na butas sa Earth ay isang bagay na lamang ng oras. Kung ang gayong tagumpay ay magiging ibang usapin ay ibang usapin. agham ng tao isang kalamidad para sa atin at para sa ating planeta. Sa pamamagitan ng paggawa ng artipisyal na black hole, mabubuksan natin ang kahon ng Pandora.
Ang mga kamakailang obserbasyon ng iba pang mga kalawakan ay nagbigay-daan sa mga siyentipiko na tumuklas ng mga black hole na ang mga sukat ay lumampas sa lahat ng maiisip na inaasahan at pagpapalagay. Ang ebolusyon na nangyayari sa gayong mga bagay ay nagpapahintulot sa amin na mas maunawaan kung bakit lumalaki ang masa ng mga black hole at kung ano ang tunay na limitasyon nito. Napagpasyahan ng mga siyentipiko na ang lahat ng kilalang black hole ay lumaki sa kanilang aktwal na laki sa loob ng 13-14 bilyong taon. Ang pagkakaiba sa laki ay ipinaliwanag ng density ng nakapalibot na espasyo. Kung ang isang black hole ay may sapat na pagkain na naaabot ng mga puwersa ng gravitational nito, ito ay lumalaki nang mabilis, na umaabot sa isang masa ng daan-daan o libu-libong solar na masa. Kaya naman ang napakalaking sukat ng naturang mga bagay ay matatagpuan sa gitna ng mga kalawakan. Isang napakalaking kumpol ng mga bituin, malaking masa ng interstellar gas ang nagbibigay ng masaganang pagkain para sa paglaki. Kapag nagsanib ang mga kalawakan, maaaring magsanib ang mga itim na butas upang bumuo ng bagong supermassive na bagay.
Sa paghusga sa pamamagitan ng pagsusuri ng mga proseso ng ebolusyon, kaugalian na makilala ang dalawang klase ng mga black hole:
Mayroong mga black hole na may average na intermediate mass na katumbas ng 100-10 thousand solar mass, ngunit ang kanilang kalikasan ay nananatiling hindi kilala. Mayroong humigit-kumulang isang bagay sa bawat kalawakan. Ang pag-aaral ng mga X-ray na bituin ay naging posible upang makahanap ng dalawang medium-mass black hole sa layo na 12 milyong light years sa M82 galaxy. Ang masa ng isang bagay ay nag-iiba sa hanay na 200-800 solar masa. Ang iba pang bagay ay mas malaki at may mass na 10-40 thousand solar masa. Ang kapalaran ng naturang mga bagay ay kawili-wili. Matatagpuan ang mga ito malapit sa mga kumpol ng bituin, unti-unting naaakit sa napakalaking black hole na matatagpuan sa gitnang bahagi ng kalawakan.
Sa kabila ng paghahanap ng mga pahiwatig tungkol sa likas na katangian ng mga black hole, ang siyentipikong mundo ay nababahala tungkol sa lugar at papel ng black hole sa kapalaran ng Milky Way galaxy at, sa partikular, sa kapalaran ng planetang Earth. Isang fold ng oras at espasyo na umiiral sa gitna milky way, unti-unting sinisipsip ang lahat ng umiiral na bagay sa paligid. Milyun-milyong bituin at trilyong tonelada ng interstellar gas ang nilamon na sa black hole. Sa paglipas ng panahon, ang pagliko ay darating sa Cygnus at Sagittarius arm, kung saan matatagpuan ang Solar system, na sumasaklaw sa layo na 27 libong light years.
Ang isa pang pinakamalapit na supermassive black hole ay matatagpuan sa gitnang bahagi ng Andromeda galaxy. Ito ay humigit-kumulang 2.5 milyong light years mula sa amin. Malamang, bago lamunin ng ating object na Sagittarius A* ang sarili nitong kalawakan, dapat nating asahan ang pagsasama ng dalawang magkatabing galaxy. Alinsunod dito, dalawang napakalaking itim na butas ay magsasama sa isa, kakila-kilabot at napakapangit na laki.
Ang mga black hole ay isang ganap na naiibang bagay. maliliit na sukat. Upang lunukin ang planetang Earth, sapat na ang isang black hole na may radius na ilang sentimetro. Ang problema ay na, sa pamamagitan ng likas na katangian nito, ang isang black hole ay isang ganap na walang mukha na bagay. Walang radiation o radiation na nagmumula sa tiyan nito, kaya medyo mahirap mapansin ang isang misteryosong bagay. Tanging kasama malapit na hanay Maaari mong makita ang isang baluktot ng ilaw sa background, na nagpapahiwatig na mayroong isang butas sa espasyo sa rehiyong ito ng Uniberso.
Sa ngayon, natukoy ng mga siyentipiko na ang pinakamalapit na black hole sa Earth ay ang object na V616 Monocerotis. Ang halimaw ay matatagpuan 3000 light years mula sa aming system. Ito ay isang malaking pormasyon sa laki, ang masa nito ay 9-13 solar masa. Ang isa pang malapit na bagay na nagdudulot ng banta sa ating mundo ay ang black hole na Gygnus X-1. Nahiwalay tayo sa halimaw na ito sa layo na 6000 light years. Ang mga black hole na natuklasan sa aming kapitbahayan ay bahagi ng isang binary system, i.e. umiiral sa malapit sa bituin na nagpapakain sa bagay na walang kabusugan.
Ang pagkakaroon ng mga mahiwaga at mahiwagang bagay sa kalawakan bilang mga black hole ay tiyak na nagpipilit sa atin na maging maingat. Gayunpaman, ang lahat ng nangyayari sa mga black hole ay bihirang mangyari, dahil sa edad ng Uniberso at sa malalayong distansya. Sa loob ng 4.5 bilyong taon, ang solar system ay tahimik, na umiiral ayon sa mga batas na alam natin. Sa panahong ito, walang katulad nito, ni isang pagbaluktot ng espasyo o isang fold ng oras, ang lumitaw malapit sa Solar System. Malamang hindi para dito angkop na kondisyon. Ang bahagi ng Milky Way kung saan naninirahan ang Sun star system ay isang kalmado at matatag na lugar ng kalawakan.
Inamin ng mga siyentipiko na ang hitsura ng mga black hole ay hindi sinasadya. Ang ganitong mga bagay ay gumaganap ng papel ng mga orderlies sa Uniberso, na sumisira ng labis mga kosmikong katawan. Kung tungkol sa kapalaran ng mga halimaw mismo, ang kanilang ebolusyon ay hindi pa ganap na pinag-aralan. Mayroong isang bersyon na ang mga itim na butas ay hindi walang hanggan at sa isang tiyak na yugto ay maaaring tumigil sa pag-iral. Hindi na lihim na ang gayong mga bagay ay kumakatawan sa mga makapangyarihang pinagmumulan ng enerhiya. Anong uri ng enerhiya ito at kung paano ito sinusukat ay isa pang bagay.
Sa pamamagitan ng pagsisikap ni Stephen Hawking, ipinakita sa agham ang teorya na ang isang black hole ay nagpapalabas pa rin ng enerhiya habang nawawala ang masa nito. Sa kanyang mga pagpapalagay, ang siyentipiko ay ginagabayan ng teorya ng relativity, kung saan ang lahat ng mga proseso ay magkakaugnay sa bawat isa. Walang basta-basta nawawala nang hindi lumilitaw sa ibang lugar. Ang anumang bagay ay maaaring mabago sa ibang sangkap, na may isang uri ng enerhiya na lumilipat sa ibang antas ng enerhiya. Maaaring ito ang kaso sa mga black hole, na isang portal ng paglipat mula sa isang estado patungo sa isa pa.
Kung mayroon kang anumang mga katanungan, iwanan ang mga ito sa mga komento sa ibaba ng artikulo. Kami o ang aming mga bisita ay magiging masaya na sagutin ang mga ito
Black hole, dark matter, dark matter... Ang mga ito ay walang alinlangan ang kakaiba at mahiwagang bagay sa kalawakan. Ang kanilang mga kakaibang katangian ay maaaring hamunin ang mga batas ng pisika ng Uniberso at maging ang likas na katangian ng umiiral na katotohanan. Upang maunawaan kung ano ang mga black hole, iminumungkahi ng mga siyentipiko na "baguhin ang iyong pagtuon," pag-aaral na mag-isip sa labas ng kahon at gumamit ng kaunting imahinasyon. Ang mga itim na butas ay nabuo mula sa mga core ng napakalaking bituin, na maaaring inilarawan bilang isang rehiyon ng kalawakan kung saan ang napakalaking masa ay puro sa walang laman, at wala, kahit liwanag, ay maaaring makatakas sa gravitational pull doon. Ito ang lugar kung saan ang pangalawa bilis ng pagtakas lumalampas sa bilis ng liwanag: At kung mas malaki ang bagay ng paggalaw, mas mabilis itong dapat gumalaw upang maalis ang puwersa ng gravity nito. Ito ay kilala bilang escape velocity.
Tinatawag ng Collier's Encyclopedia ang mga itim na butas na isang rehiyon sa kalawakan na nagmumula bilang resulta ng kumpletong pagbagsak ng gravitational ng matter, kung saan napakalakas ng gravitational attraction na walang bagay, o liwanag, o iba pang mga carrier ng impormasyon ang maaaring umalis dito. kaya lang panloob na bahagi ang isang itim na butas ay hindi nauugnay sa iba pang bahagi ng Uniberso; nangyayari sa loob ng black hole mga pisikal na proseso hindi makakaimpluwensya sa mga proseso sa labas nito. Ang isang itim na butas ay napapalibutan ng isang ibabaw na may pag-aari ng isang unidirectional na lamad: ang bagay at radiation ay malayang nahuhulog dito sa black hole, ngunit walang makakatakas mula doon. Ang ibabaw na ito ay tinatawag na "horizon ng kaganapan."
Hinulaan ang mga black hole pangkalahatang teorya relativity (ang teorya ng grabidad na iminungkahi ni Einstein noong 1915) at iba pa, higit pa modernong mga teorya gravity ay mathematically substantiated sa pamamagitan ng R. Oppenheimer at H. Snyder noong 1939. Ngunit ang mga katangian ng espasyo at oras sa paligid ng mga bagay na ito ay naging napaka-pangkaraniwan na ang mga astronomo at physicist ay hindi sineseryoso ang mga ito sa loob ng 25 taon. Gayunpaman, ang mga pagtuklas sa astronomya noong kalagitnaan ng dekada 1960 ay nagdala ng mga itim na butas sa ibabaw bilang posibleng pisikal na katotohanan. Maaaring baguhin ng mga bagong tuklas at pag-aaral ang ating pag-unawa sa espasyo at oras, na nagbibigay-liwanag sa bilyun-bilyong misteryo ng kosmiko.
Habang nagaganap ang mga reaksiyong thermonuclear sa bituka ng bituin, pinapanatili nila ang mataas na temperatura at presyon, na pinipigilan ang bituin na bumagsak sa ilalim ng impluwensya ng sarili nitong gravity. Gayunpaman, sa paglipas ng panahon, ang nuclear fuel ay naubos at ang bituin ay nagsisimulang lumiit. Ang mga kalkulasyon ay nagpapakita na kung ang masa ng isang bituin ay hindi lalampas sa tatlong solar na masa, kung gayon ito ay mananalo sa "labanan na may grabidad": ang gravitational collapse nito ay titigil sa pamamagitan ng presyon ng "degenerate" na bagay, at ang bituin ay magpakailanman magiging isang puting dwarf o neutron star. Ngunit kung ang masa ng bituin ay higit sa tatlong solar, kung gayon walang makapipigil sa sakuna nitong pagbagsak at mabilis itong mapupunta sa ilalim ng abot-tanaw ng kaganapan, na magiging isang black hole.
Ang hindi naglalabas ng liwanag ay hindi madaling mapansin. Ang isang paraan upang maghanap ng black hole ay ang paghahanap ng mga rehiyon sa loob kalawakan, na may malaking masa at matatagpuan sa isang madilim na espasyo. Kapag naghahanap magkatulad na uri mga bagay, natuklasan ng mga astronomo ang mga ito sa dalawang pangunahing lugar: sa mga sentro ng mga kalawakan at sa mga double star system ng ating Galaxy. Sa kabuuan, tulad ng iminumungkahi ng mga siyentipiko, mayroong sampu-sampung milyon ng mga naturang bagay.
Sa kasalukuyan, ang tanging maaasahang paraan upang makilala ang isang black hole mula sa isa pang uri ng bagay ay ang pagsukat ng masa at laki ng bagay at ihambing ang radius nito sa
