Черные дыры – это таинственные космические объекты, невероятные свойства которых будоражат умы человечества долгие годы. Само существование черных дыр так долго было гипотезой, что многие ученые всерьез сомневались в их существовании. Несмотря на то, что во вселенной было найдено множество этих объектов, черные дыры до сих пор до конца не изучены и таят в себе множество загадок. В этой статье я расскажу вам загадках черных дыр. С вами канал “Все обо всем”.
Черная дыра – это объект, который невозможно наблюдать прямыми методами, как другие тела во вселенной, но факт его существования не вызывает сомнений. Ученые с каждым годом получают новые данные о черных дырах и благодаря их исследованиям, мы уверенны в существовании этих сложных космических объектов.
Что же собой представляют черные дыры?
Теоретически это область космического пространства с невероятно огромной силой притяжения из-за ее массы, при этом она абсолютно невидимая. Черную дыру можно сравнить с пылесосом, имеющим тягу космических масштабов. Он всасывает все, что попадает на границу космического пространства и самой черной дыры, это называется горизонтом событий. Не способен устоять перед притяжением черной дыры даже фотон, который является самой быстрой частицей во вселенной. Пространственно-временной континуум возле черной дыры настолько искривлен, что приобретает иные свойства. Единственное, что позволяет видеть черные дыры в бесконечной вселенной, это особые эффекты гравитационных линз и аккреционных дисков.
Существует несколько гипотез, объясняющих появление черных дыр:
- Первая гипотеза предполагает образование черной дыры путем коллапса тела, масса которого не менее трех солнц. Эту теорию можно просто объяснить с физической точки зрения. Вещество, основывающее тело, например, звезду начинает резко уменьшаться в размере, когда топливо для термоядерных реакций заканчивается. Коллапс или сжатие данного тела будет продолжаться, если давление газа ничем не будет компенсировано до тех пор, пока это тело не превратится в черную дыру.
- Некоторые ученые считают, что черные дыры появились сразу после большого взрыва и возникли они из пустоты.
- Следующая теория говорит о том, что находящийся газ в центах галактик способен сжаться так, что его сжатие способно привести к образованию черной дыры.
Что находится внутри черной дыры?
Один из типов черных дыр предполагает, что внутри нее находится гравитационная сингулярность. Гравитационной сингулярностью называется точка в пространстве-времени, кривизна которой стремится к бесконечности. Другой тип черных дыр подразумевает, что помимо обязательной сингулярности в них находится электрический заряд.
Можно сказать, что внутри черных дыр находится то, что было ей когда-то поглощено, поэтому она скорее всего состоит из нейтронов, образовавшихся при колоссальном сжатии. Масса черной дыры изначальна равна массе объекта, породившего ее, например, самая тяжелая черная дыра, которую удалось обнаружить весит примерно 21 миллиард солнц.
Плотность же этих объектов ставит тупик обывателей, поскольку чем меньше масса черной дыры, тем выше ее плотность, из этого следует, что наиболее тугими являются черные дыры планковских размеров. Плотность у объектов таких размеров может доходить до 1094 килограммов на метр кубический. Для сравнения 10 в 15 степени = 1 квадриллион.
Предназначение черных дыр.
Ученым пока не знают истинных причин возникновения черных дыр, как и предназначения их в нашей вселенной. Самым реалистичным сценарием является теория, что черные дыры являются порталом или генератором альтернативных вселенных. Подробнее о параллельных мирах, я рассказал в своей статье “Параллельные вселенные и как они создаются”.
Считается, что сингулярностью возможно управлять за пределами нашей вселенной, то есть из другой вселенной, находящейся по ту сторону черной дыры. Выходом же из черной дыры является ее противоположность – белая дыра, но пока эта аномалия существует лишь в теории.
Другая теория о предназначении черных дыр говорит о том, что они являются станциями по производству энергии и преобразованию атомов в субатомные частицы.
Слияние черных дыр.
Существуют двойные черные дыры, которые вращаются вокруг общего центра масс, постепенно сближаясь. В конечном итоге две черные дыры образуют новый объект, легче суммы масс двух слившихся черных дыр. Так же черные дыры могут образовываться во время столкновения двух галактик, ядра которых – сверхмассивные черные дыры. Энергия, освобождающаяся при столкновении будет невероятно высокой, сравнимая со взрывом миллиарда сверхновых. В основном эта энергия излучается в виде гравитационных волн, которые идут до земли миллиарды лет, а значит, их энергия сильно уменьшается.
Черные дыры не всегда объединяются при сближении, все зависит от масс объектов, скоростей и угла столкновения. При определенных условиях черные дыры могут разойтись в разные стороны и уже никогда не встретятся, изменив траектории движения друг друга. Процесс слияния черных дыр до конца не изучен, это очень сложная математическая модель, на расчет которой могут уйти десятки лет, но наблюдения за реальными столкновениями могут ускорить этот процесс.
Слияние черных дыр в нашей галактике.
Газ из аккреционных дисков сильно нагревается и разгоняется до сверхскоростей, когда происходит слияние черных дыр, это явление приводит к излучению ультрафиолетовых и рентгеновских электромагнитных волн. Если слияние произойдет достаточно близко к земле, это грозит уничтожением всей жизни. Конечно, некоторые организмы имеют шанс уцелеть, например, обитатели морских глубин, однако большая часть биосферы погибнет. Гравитационная волна может привести к массивным землетрясениям, разрывам земной коры и извержениям вулканов.
Что будет, если человек попадет в черную дыру?
Оказавшись вблизи горизонта событий, человек будет растягиваться до такой степени, пока его не разорвет, а попав в горизонт событий человек попадет под воздействие сингулярности, в которой не работают традиционные законы физики. По мере приближения к сингулярности, оставшееся от тела человека начнет растягиваться в длину, но этот процесс будет идти очень долго. Но странности на этом не заканчиваются. Наблюдатель этого эксперимента не доживет до пересечения человека горизонта событий, для него это будет идти бесконечно долго, а для того, кому повезло меньше, весь процесс произойдет мгновенно.
Но что же на практике? Пока никому не удалось увидеть черную дыру своими глазами и еще не скоро удастся. Снимок, сделанный в 2019 году, это свет, дошедший до нас сквозь миллиарды лет и более качественную картинку можно получить, построив телескоп с диаметром линзы примерно равным диаметру нашей планеты.
Черная дыра на месте солнца.
Если бы в солнечной системе на месте солнца возникла бы черная дыра, равная массе солнца, то ничего абсолютно не изменилось, правда нам не удалось бы ее увидеть даже с помощью мощного телескопа, поскольку радиус горизонта событий не превышал бы трех километров, а привычного нам солнечного света попросту не стало бы. Вскоре земля начнет замерзать, так как вместе с солнцем мы утратим главный источник света и тепла.
А если мы увеличим размер, массу и расстояние до черной дыры или просто возьмем и поместим возле себя сверхмассивную черную дыру “Стрелец А”, которая растягивается на расстоянии 3200 световых лет? Безопасное расстояние для образования живой среды на какой-либо планете составляет 140 световых лет. Именно на таком расстоянии, называемой обитаемой зоной, могут существовать атмосферы у планет при условии, что их плотность будет равна земной или выше.
Судьба нашей галактики.
Черные дыры, поглощающие другие объекты во вселенной, образуют аккреционные диски, о которых упоминалось ранее. Данный процесс приводит к тому, что черные дыры превращаются в Квазары, которые являются самыми яркими объектами вселенной.
Опасности для нас никакой нет, поскольку ближайшая черная дыра находится в 26 000 световых лет от нас и, если она превратится в квазар, нам нескоро удастся это заметить, а уж тем более ощутить на себе. Черная дыра в центре нашей галактики не несет никакой опасности для нас.
Что вы думаете о черных дырах? Можем ли мы когда-то поселиться рядом с одной из них?
Если вам понравилась статья и вы хотите отблагодарить автора, то не забудьте поставить лайк и подписаться на канал.
