Kozmikus fekete lyuk. Fekete lyuk

Ezt a nevet azért kapta, mert elnyeli a fényt, de nem tükrözi vissza, mint más tárgyak. Valójában sok tény létezik a fekete lyukakról, és ma a legérdekesebbek közül fogunk beszélni. Egészen a közelmúltig azt hitték fekete lyuk az űrben mindent beszív, ami közel van, vagy elrepül: a bolygó szemét, de a közelmúltban a tudósok azt kezdték bizonygatni, hogy egy idő után a tartalom „kiköpködik” vissza, csak teljesen más formában. Ha érdekel fekete lyukak az űrben Érdekes tények ma részletesebben beszélünk róluk.

Van-e veszély a Földre?

Két fekete lyuk van, amelyek valós veszélyt jelenthetnek bolygónkra, de szerencsére 1600 fényévnyi távolságra vannak egymástól. A tudósok csak azért tudták észlelni ezeket a tárgyakat, mert közel voltak Naprendszerés a röntgensugarakat rögzítő speciális eszközök képesek voltak látni őket. Van egy olyan feltételezés, hogy a hatalmas gravitációs erő úgy hathat a fekete lyukakra, hogy azok eggyé olvadnak.

Nem valószínű, hogy bármelyik kortársa képes lesz elkapni azt a pillanatot, amikor ezek a titokzatos tárgyak eltűnnek. Ilyen lassan megy végbe a lyukak halálának folyamata.

A fekete lyuk a múlt csillaga

Hogyan keletkeznek fekete lyukak az űrben?? A csillagok lenyűgöző fúziós tüzelőanyag-készlettel rendelkeznek, ezért világítanak olyan fényesen. De minden erőforrás elfogy, és a csillag lehűl, fokozatosan elveszíti fényét, és fekete törpévé változik. Ismeretes, hogy a lehűlt csillagban kompressziós folyamat megy végbe, ennek eredményeként az felrobban, és részecskéi nagy távolságokra szóródnak az űrben, vonzva a szomszédos objektumokat, ezáltal növelve a fekete lyuk méretét.

A legérdekesebb az űrben lévő fekete lyukakról még tanulmányoznunk kell, de meglepő módon sűrűsége lenyűgöző mérete ellenére megegyezik a levegő sűrűségével. Ez arra utal, hogy az űrben a legnagyobb objektumok is ugyanolyan súlyúak lehetnek, mint a levegő, vagyis hihetetlenül könnyűek. Itt Hogyan jelennek meg a fekete lyukak az űrben?.

Az idő magában a fekete lyukban és a közelében nagyon lassan telik, így a közelben repülő tárgyak lassítják mozgásukat. Mindennek az oka a hatalmas gravitációs erő, még inkább lenyűgöző tény, magában a lyukban végbemenő összes folyamat hihetetlen sebességgel rendelkezik. Tegyük fel, ha megfigyeljük hogy néz ki egy fekete lyuk az űrben, a mindent elnyelő tömeg határain kívül úgy tűnik, hogy minden megáll. Amint azonban a tárgy bejutott volna, egy pillanat alatt szétszakadt. Ma megmutatjuk Hogyan néz ki egy fekete lyuk az űrben? speciális programokkal modellezve.

A fekete lyuk definíciója?

Most már tudjuk Honnan jönnek a fekete lyukak az űrben?. De mi a különleges még bennük? Lehetetlen eleve azt mondani, hogy a fekete lyuk bolygó vagy csillag, mert ez a test nem gáz halmazállapotú vagy nem szilárd. Ez egy olyan objektum, amely nemcsak a szélességet, hosszúságot és magasságot, hanem az idővonalat is torzíthatja. Ami teljesen ellentmond a fizikai törvényeknek. A tudósok azzal érvelnek, hogy egy térbeli egység horizontjának tartományában az idő előre és hátra mozoghat. Mi van egy fekete lyukban az űrben elképzelhetetlen, az oda eső fénykvantumok többszörösére szorozódnak a szingularitás tömegével, ez a folyamat növeli a gravitációs erő erejét. Ezért, ha viszel magaddal egy zseblámpát, és egy fekete lyukhoz mész, az nem fog világítani. A szingularitás az a pont, ahol minden a végtelenbe hajlik.

A fekete lyuk szerkezete szingularitás és eseményhorizont. A szingularitáson belül a fizikai elméletek teljesen elvesztik értelmüket, így továbbra is rejtély marad a tudósok számára. A határt (eseményhorizontot) átlépve a fizikai tárgy elveszti a visszatérési képességét. Távolról tudjuk minden a fekete lyukakról az űrben, de nem múlik el irántuk az érdeklődés.

A fekete lyuk az egyik legtitokzatosabb objektum az univerzumban. Számos híres tudós, köztük Albert Einstein is beszélt a fekete lyukak létezésének lehetőségéről. A fekete lyukak nevüket John Wheeler amerikai asztrofizikusnak köszönhetik. Kétféle fekete lyuk létezik az univerzumban. Az első a hatalmas fekete lyukak - hatalmas testek, amelyek tömege milliószor nagyobb, mint a Nap tömege. Az ilyen objektumok a tudósok szerint a galaxisok közepén találhatók. Galaxisunk közepén egy óriási fekete lyuk is található. A tudósoknak még nem sikerült kideríteniük az ilyen hatalmas kozmikus testek megjelenésének okait.

Nézőpont

A modern tudomány alábecsüli az „idő energia” fogalmának fontosságát, amelyet a szovjet asztrofizikus, N.A. vezetett be a tudományos használatba. Kozyrev.

Véglegesítettük az idő energiájának gondolatát, amelynek eredményeként egy új filozófiai elmélet jelent meg - az "ideális materializmus". Ez az elmélet alternatív magyarázatot ad a fekete lyukak természetére és szerkezetére. A fekete lyukak az ideális materializmus elméletében kulcsszerepet játszanak, és különösen az időenergia keletkezési és egyensúlyi folyamataiban. Az elmélet megmagyarázza, miért helyezkednek el szinte minden galaxis középpontjában szupermasszív fekete lyukak. Az oldalon lehetőség lesz megismerkedni ezzel az elmélettel, de megfelelő előkészület után. lásd a webhely anyagait).

Fekete lyuknak nevezzük azt a térben és időben, amelynek gravitációs vonzása olyan erős, hogy még a fénysebességgel mozgó tárgyak sem tudják elhagyni. A fekete lyuk határát az "eseményhorizont" fogalmának nevezik, a méretét pedig a gravitációs sugárnak. A nagyon egyszerű eset egyenlő a Schwarzschild-sugárral.

Az a tény, hogy a fekete lyukak létezése elméletileg lehetséges, néhány Einstein-féle egzakt egyenletből bebizonyítható. Az elsőt 1915-ben ugyanaz a Karl Schwarzschild szerezte meg. Nem ismert, hogy ki találta fel először a kifejezést. Csak azt mondhatjuk, hogy a jelenség megnevezését John Archibald Wheelernek köszönhetjük, aki először publikálta az „Univerzumunk: az ismert és ismeretlen (Our Universe: the Known and Unknown)” című előadást, ahol használták. Sokkal korábban ezeket a tárgyakat "összeomlott csillagoknak" vagy "összeomlóknak" nevezték.

Az a kérdés, hogy valóban léteznek-e fekete lyukak, összefügg a gravitáció valós létezésével. V modern tudomány A gravitáció legreálisabb elmélete az általános relativitáselmélet, amely egyértelműen meghatározza a fekete lyukak létezésének lehetőségét. De ennek ellenére létezésük más elméletek keretein belül is lehetséges, így az adatokat folyamatosan elemzik, értelmezik.

A valóban létező fekete lyukak létezésére vonatkozó kijelentést a sűrű és nagy tömegű csillagászati ​​objektumok létezésének megerősítéseként kell érteni, amelyek a relativitáselmélet fekete lyukaiként értelmezhetők. Ráadásul az összeomlás késői stádiumában lévő csillagok egy ilyen jelenségnek tulajdoníthatók. A modern asztrofizikusok nem tulajdonítanak jelentőséget az ilyen csillagok és a valódi fekete lyukak közötti különbségnek.

Sokan tudják ezt azok közül, akik csillagászatot tanultak vagy még tanulnak mi az a fekete lyukés hova valósi. De azért mégis hétköznapi emberek Akit ez nem különösebben érdekel, annak röviden elmagyarázok mindent.

Fekete lyuk- ez egy bizonyos terület a térben vagy akár az időben benne. Csak ez nem egy hétköznapi terület. Nagyon erős gravitációja (vonzása) van. Ráadásul olyan erős, hogy valami nem tud kijutni a fekete lyukból, ha odakerül! Még a napsugarak sem kerülhetik el, hogy egy fekete lyukba essen, ha az a közelben halad el. De ügyeljen arra, hogy a napsugarak (fény) fénysebességgel mozognak - 300 000 km/sec.

Korábban a fekete lyukakat másképpen hívták: összeomló, összeomlott csillagok, fagyott csillagok stb. Miért? Mert a fekete lyukakat halott csillagok hozzák létre.

A helyzet az, hogy amikor egy csillag kimeríti minden energiáját, nagyon forró óriássá válik, és ennek eredményeként felrobban. Magja bizonyos valószínűséggel nagyon erősen zsugorodhat. És hihetetlen sebességgel. Egyes esetekben egy csillag robbanása után egy fekete, láthatatlan lyuk keletkezik, amely mindent felemészt, ami az útjába kerül. Minden olyan tárgy, amely akár fénysebességgel mozog.

A fekete lyuk nem törődik azzal, hogy milyen tárgyakat nyel el. Lehetne olyan űrhajókés a nap sugarai. Nem számít, milyen gyorsan mozog a tárgy. A fekete lyukat sem érdekli, hogy mekkora az objektum tömege. A kozmikus mikrobáktól vagy a portól egészen a csillagokig mindent fel tud nyelni.

Sajnos még senki sem jött rá, mi történik a fekete lyuk belsejében. Egyesek azt sugallják, hogy egy fekete lyukba eső tárgy hihetetlen erővel törik el. Mások úgy vélik, hogy a fekete lyukból való kilépés egy másik, valamiféle második univerzumhoz vezethet. Megint mások úgy vélik, hogy ha egy fekete lyuk bejáratától a kijáratig megyünk, az egyszerűen az univerzum egy másik részébe sodorhat.

Fekete lyuk az űrben

Fekete lyuk- azt űrobjektum hihetetlen sűrűségű, abszolút gravitációval rendelkezik, így bármely kozmikus testet, sőt magát a teret és időt is elnyeli.

Fekete lyukak kormányozza magát az univerzum evolúciója. központi helyen vannak, de nem látni őket, megtalálni a jeleiket. Bár a fekete lyukak képesek elpusztítani, de segítenek galaxisok felépítésében is.

Egyes tudósok úgy vélik fekete lyukak az átjárót jelentik párhuzamos univerzumok . ami simán lehet. Van olyan vélemény, hogy a fekete lyukak ellentétes, ún fehér lyukak . antigravitációs tulajdonságokkal rendelkezik.

Fekete lyuk megszületett a legtöbben belül nagy sztárok amikor meghalnak, a gravitáció elpusztítja őket, ami hatalmas robbanást eredményez szupernóva.

A fekete lyukak létezését Karl Schwarzschild jósolta meg

Karl Schwarzschild volt az első, aki Einstein általános relativitáselméletét alkalmazta a „pont ahonnan nincs visszatérés” igazolására. Einstein maga nem gondolt a fekete lyukakra, bár elmélete lehetővé teszi azok létezésének előrejelzését.

Schwarzschild 1915-ben tette fel javaslatát, közvetlenül azután, hogy Einstein közzétette általános relativitáselméletét. Ekkor jelent meg a "Schwarzschild-sugár" kifejezés, egy érték, amely megmondja, mennyit kell összenyomni egy tárgyat ahhoz, hogy fekete lyuk legyen.

Elméletileg bármiből fekete lyuk válhat, elegendő tömörítés mellett. Minél sűrűbb az objektum, annál erősebb a gravitációs mező. Például a Föld fekete lyuká válna, ha egy földimogyoró méretű objektum tömege lenne.

Források: www.alienguest.ru, cosmos-online.ru, kak-prosto.net, nasha-vselennaya.ru, www.qwrt.ru

NASA: időgépet hoznak létre

ExoMars projekt

Atlantisz a Bermuda-háromszögben

Német Lovagrend

Hát a Kola-félszigeten

Törpe ország

Gyermekkorában minden embernek volt egy álma, hogy egy tündérmesében szerepeljen. Németország egyik parkjában hófehérnek érezheti magát a hét között...

Az űr és a minket körülvevő világ titkai

A NASA tudósai szerint. A közhiedelemmel ellentétben, amikor egy személy védőruha nélkül lép ki a világűrbe, az ember nem fagy meg, nem fog felrobbanni, és ...

Megmagyarázhatatlan leletek

Néha, a világ különböző részein eltérő körülmények között, az emberek olyan tárgyakat találnak, amelyeket azonosítatlan fosszilis tárgyaknak (termékeknek) neveznek. Már megvan...

Küzdj a kísértésekkel szemben. Krisztus megkísértése a sivatagban

Küzdelem a kísértés ellen Mindannyian hallottuk a "szót". A kísértés azt jelenti, hogy az ember életében olyan körülmények lépnek fel, amelyek arra késztetik...

A Csendes-óceán rendellenes övezete

Az óceán sok titkot rejt, de ezek egyike még a tapasztalt óceánológusokat is teljesen megzavarja. Egy adott ponton...

fekete folyó

A híresebb Loch Ness másodlagos helyzetbe szorult, sokkal több lehetőséget kínál más országokban a Nessie-szörnyhez hasonló lények keresésére. ...

A fekete lyukak az Univerzum egyik legerősebb és legtitokzatosabb objektumai. Egy csillag pusztulása után keletkeznek.

A NASA egy sor elképesztő képet állított össze állítólagos fekete lyukakról az űrben.

Íme egy fotó a legközelebbi galaxisról, a Centaurus A-ról, amelyet a Chandra X-Ray Observatory készített. Itt látható egy szupermasszív fekete lyuk hatása egy galaxisban.

Nemrég jelentette be a NASA, hogy egy fekete lyuk keletkezik egy közeli galaxis felrobbanó csillagából. A Discovery News szerint a lyuk az M-100 galaxisban található, 50 millió évre a Földtől.

Íme egy másik nagyon érdekes fotó a Chandra Obszervatóriumból, amelyen az M82 galaxis látható. A NASA szerint a képen látható két szupermasszív fekete lyuk kiindulópontja lehet. A kutatók szerint a fekete lyukak kialakulása akkor kezdődik meg, amikor a csillagok kimerítik erőforrásaikat és kiégnek. Saját gravitációs súlyuk fogja összetörni őket.

A tudósok a fekete lyukak létezését Einstein relativitáselméletének tulajdonítják. A szakértők Einstein gravitációs értelmezése alapján határozzák meg a fekete lyuk hatalmas gravitációs vonzását. Ezen a képen a Chandra X-Ray Observatory információi megegyeznek a Hubble Űrteleszkópról készült képekkel. A NASA úgy véli, hogy ez a két fekete lyuk 30 éven keresztül spirálisan halad egymás felé, és idővel egy nagy fekete lyukká válhatnak.

Ez a legerősebb fekete lyuk az M87 kozmikus galaxisban. A szinte fénysebességgel mozgó szubatomi részecskék azt jelzik, hogy a galaxis közepén egy szupermasszív fekete lyuk található. Úgy gondolják, hogy ő "elnyelte" a Napunk 2 milliónyi anyagát.

A NASA úgy véli, hogy ezen a képen két szupermasszív fekete lyuk találkozik, amelyek rendszert alkotnak. Vagy ez az úgynevezett "csúzli effektus", aminek eredményeként 3 fekete lyukból jön létre a rendszer. Amikor a csillagok szupernóvák, képesek összeomlani és újra előjönni, ami fekete lyukak kialakulását eredményezi.

Ez a művészi megjelenítés egy fekete lyukat ábrázol, amely gázt szív egy közeli csillagból. A fekete lyuk színe azért van ilyen, mert gravitációs tere olyan sűrű, hogy elnyeli a fényt. A fekete lyukak láthatatlanok, így a tudósok csak találgatnak létezésükről. Méretük csak 1 atom vagy egymilliárd nap méretével egyenlő.

Ez a művészi megjelenítés egy kvazárt mutat be, amely egy szupermasszív fekete lyuk, amelyet forgó részecskék vesznek körül. Ez a kvazár a galaxis közepén található. A kvazárok bekapcsolva korai fázis egy fekete lyuk születése, azonban évmilliárdokig létezhetnek. Ennek ellenére úgy gondolják, hogy az univerzum ősi korszakában alakultak ki. Feltételezhető, hogy az összes "új" kvazár egyszerűen el volt rejtve a szemünk elől.

A Spitzer- és Hubble-teleszkópok hamis színű részecskék sugarait rögzítették, amelyek egy óriási, erős fekete lyukból lövik ki. Úgy gondolják, hogy ezek a fúvókák 100 000 fényévnyi űrben terjednek, akkora, mint galaxisunk Tejútrendszere. Különböző színek különböző fényhullámokból jelennek meg. Galaxisunkban van egy erős fekete lyuk, Sagittarius A. A NASA becslései szerint tömege 4 millió napunk tömegével egyenlő.

Ezen a képen egy mikrokvazár látható, amelyről azt gondolják, hogy egy kicsinyített fekete lyuk, amelynek tömege megegyezik a csillagéval. Ha egy fekete lyukba esne, akkor annak szélén lépné át az időhorizontot. Még ha a gravitáció nem is tör össze, nem fogsz tudni visszajutni a fekete lyukból. Nem lehet látni egy sötét térben. Minden egyes fekete lyukba utazót széttép a gravitációs erő.

Köszönjük, hogy mesélt rólunk barátainak!

koncepció fekete lyuk mindenki számára ismert - az iskolásoktól az idősekig, a tudományos és szépirodalmi irodalomban, a sárga médiában és a tudományos konferenciákon használják. De nem mindenki tudja, hogy pontosan mik ezek a lyukak.

A fekete lyukak történetéből

1783 Az első hipotézist egy ilyen jelenség, mint a fekete lyuk létezésére, John Michell angol tudós terjesztette elő 1783-ban. Elméletében Newton két alkotását egyesítette – az optikát és a mechanikát. Michell ötlete a következő volt: ha a fény apró részecskék folyama, akkor, mint minden más test, a részecskéknek is meg kell tapasztalniuk a gravitációs mező vonzását. Kiderült, hogy minél nagyobb tömegű egy csillag, annál nehezebben tud ellenállni a fény vonzásának. 13 évvel Michell után a francia csillagász és matematikus, Laplace (valószínűleg brit kollégájától függetlenül) hasonló elméletet terjesztett elő.

1915 A 20. század elejéig azonban minden munkájuk keresetlen maradt. Albert Einstein 1915-ben publikálta az Általános relativitáselméletet, és kimutatta, hogy a gravitáció a téridő görbülete, amelyet az anyag okoz, majd néhány hónappal később Karl Schwarzschild német csillagász és elméleti fizikus egy konkrét csillagászati ​​probléma megoldására használta fel. Feltárta a Nap körüli görbe téridő szerkezetét, és újra felfedezte a fekete lyukak jelenségét.

(John Wheeler megalkotta a "fekete lyukak" kifejezést)

1967 John Wheeler amerikai fizikus felvázolt egy teret, amely egy papírdarabhoz hasonlóan egy végtelenül kicsi pontra gyűrhető, és a „fekete lyuk” kifejezést jelölte meg.

1974 Stephen Hawking brit fizikus bebizonyította, hogy a fekete lyukak, bár visszaút nélkül nyelnek el anyagot, sugárzást bocsáthatnak ki, és végül elpárologhatnak. Ezt a jelenséget "Hawking-sugárzásnak" nevezik.

Manapság. A pulzárokkal és kvazárokkal kapcsolatos legújabb kutatások, valamint a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás felfedezése végre lehetővé tette a fekete lyukak fogalmának leírását. 2013-ban a G2 gázfelhő nagyon közel került a Fekete lyukhoz, és valószínűleg elnyeli, az egyedülálló folyamat megfigyelése nagyszerű lehetőségeket kínál a fekete lyukak jellemzőinek új felfedezésére.

Mik is valójában a fekete lyukak?

A jelenség lakonikus magyarázata így hangzik. A fekete lyuk egy tér-idő tartomány, amelynek gravitációs vonzása olyan erős, hogy egyetlen objektum sem, beleértve a fénykvantumokat sem tudja elhagyni.

A fekete lyuk egykor hatalmas csillag volt. Miközben a termonukleáris reakciók a beleiben tartanak fenn magas nyomású minden normális marad. De idővel az energiaellátás kimerül és égi test, saját gravitációja hatására zsugorodni kezd. Ennek a folyamatnak az utolsó szakasza a csillagmag összeomlása és egy fekete lyuk kialakulása.

• 1. Fekete lyuk sugár kilökése nagy sebességgel


• 2. Egy anyagkorongból fekete lyuk nő


• 3. Fekete lyuk


• 4. A fekete lyuk régiójának részletes sémája


• 5. Talált új megfigyelések mérete

A leggyakoribb elmélet szerint minden galaxisban vannak hasonló jelenségek, beleértve a Tejútrendszerünk közepét is. A lyuk hatalmas gravitációja több galaxist is képes maga körül tartani, megakadályozva azok távolodását egymástól. A „lefedési terület” eltérő lehet, minden a fekete lyukká változott csillag tömegétől függ, és több ezer fényév is lehet.

Schwarzschild sugár

A fekete lyuk fő tulajdonsága, hogy a beléjük kerülő anyag soha nem térhet vissza. Ugyanez vonatkozik a fényre is. Magukban a lyukak olyan testek, amelyek teljesen elnyelik a rájuk eső fényt, és nem bocsátják ki a sajátjukat. Az ilyen tárgyak vizuálisan abszolút sötét rögöknek tűnhetnek.

• 1. Anyag mozgatása fele fénysebességgel


• 2. Fotongyűrű


• 3. Belső fotongyűrű


• 4. Az eseményhorizont egy fekete lyukban

Einstein általános relativitáselmélete alapján, ha egy test megközelíti a kritikus távolságot a lyuk középpontjától, már nem tud visszatérni. Ezt a távolságot Schwarzschild-sugárnak nevezik. Hogy pontosan mi történik ezen a sugáron belül, azt nem tudni biztosan, de létezik a legelterjedtebb elmélet. Úgy gondolják, hogy a fekete lyuk összes anyaga egy végtelenül kicsi pontban összpontosul, és a közepén egy végtelen sűrűségű objektum található, amelyet a tudósok szinguláris perturbációnak neveznek.

Hogyan esik egy fekete lyukba

(A képen a Sagittarius A fekete lyuk * rendkívül erős fénycsomónak tűnik)

Nem is olyan régen, 2011-ben a tudósok felfedeztek egy gázfelhőt, aminek az egyszerű G2 nevet adták, ami szokatlan fényt bocsát ki. Az ilyen izzás súrlódást okozhat a gázban és a porban, amelyet a Sagittarius A * fekete lyuk működése okoz, és amelyek akkréciós korong formájában forognak körülötte. Így megfigyelőivé válunk annak a csodálatos jelenségnek, amikor egy szupermasszív fekete lyuk elnyeli a gázfelhőt.

A legújabb tanulmányok szerint a fekete lyuk legközelebbi megközelítése 2014 márciusában fog bekövetkezni. Egy képet alkothatunk arról, hogyan is fog ez az izgalmas látvány.

• 1. Amikor először jelenik meg az adatokban, egy gázfelhő egy hatalmas gáz- és porgömbhöz hasonlít.


• 2. Most, 2013 júniusában a felhő több tízmilliárd kilométerre van a fekete lyuktól. 2500 km/s sebességgel esik bele.


• 3. A felhő várhatóan áthalad a fekete lyukon, de a felhő bevezető és hátulsó szélére ható vonzáskülönbség okozta árapály-erők hatására a felhő egyre jobban megnyúlik.


• 4. Miután a felhő felszakadt, nagy valószínűséggel csatlakozik a Sagittarius A* körüli akkréciós koronghoz, lökéshullámokat generálva benne. Több millió fokra emelkedik a hőmérséklet.


• 5. A felhő egy része közvetlenül a fekete lyukba esik. Senki sem tudja pontosan, mi fog történni ezzel az anyaggal, de várható, hogy a lezuhanás során erőteljes röntgensugárzást bocsát ki, és senki más nem fogja látni.

Videó: a fekete lyuk elnyel egy gázfelhőt

(Számítógépes szimuláció arról, hogy a Sagittarius A* fekete lyuk mekkora részét pusztítja el és fogyasztja el a G2 gázfelhőből)

Mi van a fekete lyuk belsejében?

Létezik egy elmélet, amely azt állítja, hogy a benne lévő fekete lyuk gyakorlatilag üres, és teljes tömege egy hihetetlenül kicsi pontban összpontosul, amely a közepén található - ez szingularitás.

Egy másik fél évszázada létező elmélet szerint minden, ami egy fekete lyukba esik, egy másik univerzumba kerül, amely magában a fekete lyukban található. Most nem ez az elmélet a fő.

És van egy harmadik, legmodernebb és legkitartóbb elmélet, miszerint minden, ami egy fekete lyukba esik, feloldódik a húrok rezgéseiben az eseményhorizontként kijelölt felületén.

Tehát mi az eseményhorizont? A fekete lyuk belsejébe még egy szupererős távcsővel sem lehet belenézni, hiszen még egy óriási kozmikus tölcsérbe jutó fénynek sincs esélye visszatérni. Minden, ami valahogy megfontolható, a közvetlen közelében van.

Az eseményhorizont a felszín feltételes vonala, amely alól semmi (sem gáz, sem por, sem csillagok, sem fény) nem tud kiszabadulni. És ez az a titokzatos pont, ahonnan nincs visszatérés az Univerzum fekete lyukaiban.



FEKETE LYUK
az anyag teljes gravitációs összeomlásából eredő térrégió, amelyben a gravitációs vonzás olyan erős, hogy sem anyag, sem fény, sem egyéb információhordozó nem tudja elhagyni. Így belső rész a fekete lyuk ok-okozati összefüggésben nincs az univerzum többi részével; A fekete lyukon belül zajló fizikai folyamatok nem befolyásolhatják a lyukon kívüli folyamatokat. A fekete lyukat egy felület veszi körül, amely egyirányú membrán tulajdonsággal rendelkezik: az anyag és a sugárzás szabadon esik át rajta a fekete lyukba, de semmi sem tud kiszabadulni belőle. Ezt a felületet "eseményhorizontnak" nevezik. Mivel eddig csak közvetett jelek vannak a Földtől több ezer fényévnyi távolságra lévő fekete lyukak létezésére, további előadásunk elsősorban elméleti eredményekre épül. Az általános relativitáselmélet (Einstein által 1915-ben javasolt gravitációs elmélet) és más modernebb gravitációs elméletek által megjósolt fekete lyukakat R. Oppenheimer és H. Snyder matematikailag alátámasztotta 1939-ben. De a tér és az idő tulajdonságait ezeknek a tárgyaknak a környezete olyan szokatlannak bizonyult, hogy a csillagászok és fizikusok 25 évig nem vették őket komolyan. Az 1960-as évek közepén végzett csillagászati ​​felfedezések azonban arra kényszerítettek bennünket, hogy a fekete lyukakat lehetséges fizikai valóságként tekintsük. Felfedezésük és tanulmányozásuk alapjaiban változtathatja meg a térről és időről alkotott felfogásunkat.
Fekete lyukak kialakulása. Amíg a termonukleáris reakciók egy csillag belsejében zajlanak, addig támogatják magas hőmérsékletűés nyomás, ami megakadályozza, hogy a csillag összeessen saját gravitációja hatására. Idővel azonban a nukleáris üzemanyag kimerül, és a csillag zsugorodni kezd. A számítások szerint ha a csillag tömege nem haladja meg a három naptömeget, akkor megnyeri a „gravitációval vívott csatát”: gravitációs összeomlását az „elfajzott” anyag nyomása megállítja, és a csillag örökre fehér törpévé változik. vagy neutroncsillag. De ha egy csillag tömege három napnál nagyobb, akkor semmi sem állíthatja meg katasztrofális összeomlását, és gyorsan az eseményhorizont alá kerül, és fekete lyukká válik. Egy M tömegű gömb alakú fekete lyuk esetében az eseményhorizont egy gömböt alkot, amelynek egyenlítő kerülete 2p-szer nagyobb, mint a fekete lyuk gravitációs sugara RG = 2GM/c2, ahol c a fény sebessége, G pedig a gravitációs állandó. Egy 3 naptömegű fekete lyuk gravitációs sugara 8,8 km.

Ha egy csillagász megfigyel egy csillagot a fekete lyukká való átalakulás pillanatában, akkor először azt fogja látni, hogy a csillag egyre gyorsabban zsugorodik össze, de ahogy a felszíne megközelíti a gravitációs sugarat, a kompresszió lelassul, amíg teljesen meg nem áll. Ugyanakkor a csillagról érkező fény gyengül, és addig piros lesz, amíg teljesen ki nem alszik. Az óriási gravitációs erő elleni küzdelemben ugyanis a fény energiát veszít, és egyre több időbe telik, mire eléri a megfigyelőt. Amikor a csillag felszíne eléri a gravitációs sugarat, végtelen időbe telik, mire a belőle kikerülő fény eléri a megfigyelőt (és ezáltal a fotonok teljesen elveszítik energiájukat). Következésképpen a csillagász soha nem fogja megvárni ezt a pillanatot, és még kevésbé fogja látni, mi történik az eseményhorizont alatti csillaggal. De elméletileg ez a folyamat tanulmányozható. Az idealizált gömbös összeomlás számítása azt mutatja, hogy a egy kis idő a csillag olyan pontra zsugorodik, ahol végtelenül elérhető nagy értékek sűrűség és gravitáció. Az ilyen pontot "szingularitásnak" nevezik. Ráadásul az általános matematikai elemzés azt mutatja, hogy ha egy eseményhorizont létrejött, akkor még egy nem gömb alakú összeomlás is szingularitáshoz vezet. Mindez azonban csak akkor igaz, ha az általános relativitáselmélet egészen kis térbeli léptékig alkalmazható, amiben még nem vagyunk biztosak. A mikrokozmoszban kvantumtörvények működnek, és kvantum elmélet a gravitáció még nem jött létre. Nyilvánvaló, hogy a kvantumeffektusok nem akadályozhatják meg, hogy egy csillag fekete lyukba omoljon, de megakadályozhatják a szingularitás megjelenését. A csillagfejlődés modern elmélete és a Galaxis csillagpopulációjával kapcsolatos ismereteink azt mutatják, hogy 100 milliárd csillaga között körülbelül 100 millió fekete lyuk keletkezhet a legnagyobb tömegű csillagok összeomlása során. Ráadásul nagyon nagy tömegű fekete lyukak találhatók nagy galaxisok magjában, beleértve a miénket is. Mint már említettük, korunkban csak a Nap tömegének háromszorosa lehet fekete lyuk. Közvetlenül az Ősrobbanás után azonban, ahonnan kb. 15 milliárd évvel ezelőtt kezdődött az Univerzum tágulása, bármilyen tömegű fekete lyukak születhettek. Közülük a legkisebbnek a kvantumhatások miatt el kellett volna párolognia, tömegét veszítve sugárzás és részecskeáramlás formájában. De az 1015 g-ot meghaladó tömegű „ősfekete lyukak” a mai napig fennmaradhatnak. A csillagösszeomlással kapcsolatos minden számítás a gömbszimmetriától való kismértékű eltérést feltételezve azt mutatja, hogy az eseményhorizont mindig kialakul. A gömbszimmetriától való erős eltérés esetén azonban egy csillag összeomlása végtelenül erős gravitációjú, de eseményhorizonttal nem körülvett régió kialakulásához vezethet; "meztelen szingularitásnak" hívják. Ez már nem fekete lyuk abban az értelemben, ahogyan fentebb tárgyaltuk. A csupasz szingularitás közelében lévő fizikai törvények nagyon váratlan formát ölthetnek. Jelenleg a csupasz szingularitást valószínűtlen objektumnak tekintik, míg a legtöbb asztrofizikus hisz a fekete lyukak létezésében.
a fekete lyukak tulajdonságai. Egy külső szemlélő számára a fekete lyuk szerkezete rendkívül egyszerűnek tűnik. Abban a folyamatban, amikor egy csillag a másodperc töredéke alatt fekete lyukba omlik (a távoli megfigyelő órája szerint), az eredeti csillag inhomogenitásához kapcsolódó összes külső jellemzője gravitációs, ill. elektromágneses hullámok. Az így létrejövő álló fekete lyuk "elfelejti" az eredeti csillagról szóló összes információt, kivéve három mennyiséget: bruttó súly, szögimpulzus (forgással összefüggésben) és elektromos töltés . Egy fekete lyuk tanulmányozásával már nem lehet tudni, hogy az eredeti csillag anyagból vagy antianyagból állt-e, szivar vagy palacsinta alakú volt-e stb. Valós asztrofizikai körülmények között egy töltött fekete lyuk az ellenkező előjelű részecskéket vonzza magához a csillagközi közegből, és töltése gyorsan nullává válik. A fennmaradó álló objektum vagy egy nem forgó "Schwarzschild fekete lyuk", amelyet csak tömeg jellemez, vagy egy forgó "Kerr fekete lyuk", amelyet tömeg és szögimpulzus jellemez. A fenti típusú stacionárius fekete lyukak egyediségét az általános relativitáselmélet keretében W. Israel, B. Carter, S. Hawking és D. Robinson bizonyította. Az általános relativitáselmélet szerint a teret és az időt a tömeges testek gravitációs tere görbíti, a legnagyobb görbület a fekete lyukak közelében jelentkezik. Amikor a fizikusok idő- és térintervallumokról beszélnek, akkor bármilyen fizikai óráról vagy vonalzóról leolvasott számokra gondolnak. Például az óra szerepét betöltheti egy bizonyos rezgési frekvenciájú molekula, amelynek két esemény közötti számát "időintervallumnak" nevezhetjük. Figyelemre méltó, hogy a gravitáció minden fizikai rendszerre ugyanúgy hat: minden óra azt mutatja, hogy az idő lassul, és minden vonalzó azt mutatja, hogy a tér egy fekete lyuk közelében nyúlik. Ez azt jelenti, hogy egy fekete lyuk meghajlítja maga körül a tér és az idő geometriáját. A fekete lyuktól távol ez a görbület kicsi, de a közelében olyan nagy, hogy a fénysugarak körben mozoghatnak körülötte. A fekete lyuktól távol a gravitációs terét Newton elmélete pontosan leírja egy azonos tömegű testre, de a fekete lyuk közelében a gravitáció sokkal erősebb lesz, mint ahogy azt Newton elmélete megjósolja. A fekete lyukba eső testet jóval az eseményhorizont átlépése előtt széttépik a középponttól eltérő távolságra lévő vonzáskülönbségből eredő erős árapály-gravitációs erők. A fekete lyuk mindig készen áll az anyag vagy sugárzás elnyelésére, ezáltal növelve tömegét. A külvilággal való interakcióját egy egyszerű Hawking-elv határozza meg: a fekete lyuk eseményhorizontjának területe soha nem csökken, ha nem vesszük figyelembe a részecskék kvantumtermelését. J. Bekenstein 1973-ban azt javasolta, hogy a fekete lyukak ugyanazoknak a fizikai törvényeknek engedelmeskedjenek, mint a sugárzást kibocsátó és elnyelő fizikai testek (a „fekete test” modell). Ezen ötlet hatására Hawking 1974-ben kimutatta, hogy a fekete lyukak anyagot és sugárzást bocsáthatnak ki, de ez csak akkor lesz észrevehető, ha magának a fekete lyuknak a tömege viszonylag kicsi. Ilyen fekete lyukak közvetlenül az Ősrobbanás után születhettek, amely elindította az Univerzum tágulását. Ezen elsődleges fekete lyukak tömege nem haladhatja meg az 1015 g-ot (mint egy kis aszteroida), és 10-15 m-t (mint egy proton vagy neutron). A fekete lyuk közelében lévő erős gravitációs mező részecske-antirészecske párokat hoz létre; az egyes párok egyik részecskéjét elnyeli a lyuk, a másikat pedig kibocsátja. Egy 1015 g tömegű fekete lyuknak úgy kell viselkednie, mint egy 1011 K hőmérsékletű testnek. A fekete lyukak „elpárolgásának” gondolata teljesen ellentmond annak a klasszikus elképzelésnek, hogy olyan testek, amelyek nem sugároznak.
Fekete lyukak keresése. Az Einstein-féle általános relativitáselmélet keretei között végzett számítások csak a fekete lyukak létezésének lehetőségét jelzik, de semmiképpen sem bizonyítják jelenlétüket a való világban; egy valódi fekete lyuk felfedezése fontos lépés lenne a fizika fejlődésében. Elszigetelt fekete lyukakat keresni az űrben reménytelenül nehéz: nem fogunk tudni kis sötét tárgyat észrevenni az űr feketeségében. De van remény a fekete lyuk észlelésére a környező csillagászati ​​testekkel való kölcsönhatása, az azokra gyakorolt ​​jellegzetes hatása alapján. Szupermasszív fekete lyukak lehetnek a galaxisok középpontjában, és ott folyamatosan felfalják a csillagokat. A fekete lyuk körül koncentrálódva a csillagoknak központi fényességcsúcsokat kell alkotniuk a galaxismagokban; keresésük most folyik. Egy másik keresési módszer a csillagok és a gázok mozgási sebességének mérése a galaxis központi objektuma körül. Ha ismert a távolságuk a központi objektumtól, akkor kiszámítható tömege és átlagos sűrűsége. Ha jelentősen meghaladja a csillaghalmazok lehetséges sűrűségét, akkor feltételezhető, hogy ez egy fekete lyuk. Ily módon 1996-ban J. Moran és munkatársai megállapították, hogy az NGC 4258 galaxis közepén valószínűleg egy 40 millió naptömegű fekete lyuk található. A legígéretesebb egy fekete lyuk keresése kettős rendszerekben, ahol egy normál csillaggal párosítva egy közös tömegközéppont körül keringhet. Egy csillag spektrumában a vonalak periodikus Doppler-eltolódásából megérthető, hogy egy bizonyos testtel párosul, sőt megbecsülhető az utóbbi tömege. Ha ez a tömeg meghaladja a 3 naptömeget, és magának a testnek a sugárzását nem lehet észrevenni, akkor nagyon valószínű, hogy ez egy fekete lyuk. Egy kompakt kettős rendszerben egy fekete lyuk képes felfogni a gázt egy normál csillag felszínéről. A fekete lyuk körüli pályán mozogva ez a gáz korongot képez, és a fekete lyukhoz spirálszerűen közeledve nagyon felforrósodik, és erős röntgensugárzás forrásává válik. A sugárzás gyors ingadozásának azt kell jeleznie, hogy a gáz kis sugarú pályán gyorsan mozog egy apró masszív tárgy körül. Az 1970-es évek óta több röntgenforrást fedeztek fel bináris rendszerekben, amelyek egyértelmű jelei a fekete lyukak jelenlétének. A legígéretesebbnek a röntgen-bináris V 404 Cygnus tekinthető, amelynek láthatatlan komponensének tömegét nem kevesebb, mint 6 naptömegre becsülik. További figyelemre méltó fekete lyuk-jelöltek a Cygnus X-1, LMCX-3, V 616 Monocerotis, QZ Chanterelles és az Ophiuchus 1977, Mukha 1981 és Scorpio 1994 röntgennóvák. A Nagy Magellán-felhőben található LMCX-3 kivételével mindegyik Galaxisunkban van, 8000 ly nagyságrendű távolságra. évre a Földről.
Lásd még
KOZMOLÓGIA;
GRAVITÁCIÓ ;
GRAVITÁCIÓS ÖSSZEFÜGGÉS ;
RELATIVITÁS ;
EXTRAATMOSZFÉRIUS CSILLAGÁSZAT.
IRODALOM
Cherepaschuk A.M. Fekete lyukak tömegei bináris rendszerekben. sikereket fizikai tudományok, 166. v., p. 809, 1996

Collier Encyclopedia. - Nyílt társadalom. 2000 .

Szinonimák:

Nézze meg, mi az a "BLACK HOLE" más szótárakban:

FEKETE LYUK, a világűr lokalizált területe, ahonnan sem anyag, sem sugárzás nem tud kiszabadulni, vagyis az első térsebesség meghaladja a fénysebességet. Ennek a régiónak a határát eseményhorizontnak nevezzük. Tudományos és műszaki enciklopédikus szótár

Tér egy test gravitáció általi összenyomásából származó tárgy. rg=2g/c2 gravitációs sugaránál kisebb erőkig (ahol M a test tömege, G a gravitációs állandó, c a fénysebesség számértéke). Előrejelzés a létezésről ...... Fizikai Enciklopédia

Létezik., szinonimák száma: 2 csillag (503) ismeretlen (11) ASIS Szinonim szótár. V.N. Trishin. 2013... Szinonima szótár