Интересные сведения о черных дырах

19 May 2018
A full set of statistics will be available when the publication has over 100 views.

Черная дыра. Иллюстрация ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser
Черная дыра. Иллюстрация ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser

Черная дыра, наверное, самое интригующее явление во всей Вселенной. Она образовывается в тот момент, когда термоядерное топливо в одном из светил заканчивается, и процесс горения прекращается. Начинается процесс остывания, что становится причиной резкого снижения внутреннего давления в космическом теле и его сжатия под воздействием гравитации. В итоге к такому объекту начинают притягиваться другие, меньшей массы. Есть мнение, что с этими «странными» объектами связано огромное количество невероятных явлений, о которых человечество пока даже не подозревает.

Факт №1. Черные дыры наиболее яркие тела в космическом пространстве

Исходя из того факта, что во внутри черной дыры сила гравитации имеет очень большой показатель, настолько большой, что оттуда не вырывается даже световой поток, можно подумать, что такой объект не должен быть видно на небе. Но стоит помнить, что за границей той области, где действует мощнейшая гравитация, существует большое количество космических тел, на которых сила притяжения не воздействует никаким образом из-за удаленности данных объектов от черной дыры.

Когда черная дыра поглощает газовое облако, второе закручивается по спирали и начинает напоминать водоворот в раковине. Именно в такие моменты черная дыра начинает излучать свет. Свечение обуславливается и сгоранием большого количества метеоров, которые, направляясь к центру черной дыры, испытывают сильное трение о различные частицы. Такие частицы не только подвергаются сильному нагреву, отчего начинают испускать сильный яркий свет; они становятся источником светового спектра, если производить наблюдение в рентгеновском спектре. А десятая часть веса сгораемых частиц трансформируется в чистую энергию (например, при подрыве боеголовки в энергию переходит лишь 0.5% частиц). Получается, что любой объект, который начинает поглощаться черной дырой, выделяет энергии объемом в 20 раз больше, чем расщепленные ядра при ядерном взрыве.

Очень интересным выглядит способность черной дыры превзойти собственную гравитацию. Сверхбольшой объект данного типа может добраться до предела Эддингтона, когда сила излучения по своему модулю больше гравитационной силы космического тела, что приводит к формированию звездных ветров, выталкивающих часть частиц из черной дыры. В итоге образуется некое парадоксальное явление, когда сила света выталкивает свет из-под действия гравитационного поля черной дыры.

Факт №2. Черные дыры являются причиной многочисленных взрывов в галактиках

Наверное, для людей, увлекающихся астрономией, не тайна, что черные дыры по массе превосходят все объекты в космосе. Кроме того, вокруг черной дыры формируется мощнейшее гравитационное поле. И если соединить все это вместе, то мы получим взрыв ошеломляющей мощности. Кстати, надо отметить, что такие явления уже происходили в нашей галактике.

Во время взрыва в окружающее пространство выделилось большое количество пузырей, состоящих их частиц с высоким зарядом энергии. Если говорить о размере таких пузырей, то в среднем это 25 000 световых лет. После прохождения центра галактики пузыри приняли дискообразную форму. Сейчас их можно найти практически в каждом уголке космоса, а их размеры постоянно увеличиваются.

Факт №3. Во Вселенной «живут» миллионы черных дыр

Описанные выше черные дыры с высокой яркостью давно известны астрономам, как активные ядра квазаров и галактик. И такие объекты могут не просто излучать свет, они легко могут стать самыми ярким объектами, чем даже сочетание всех галактик. Причиной этому является тот факт, что галактики можно назвать некой своеобразной «пищей» для черных дыр. На ранних этапах развития астрономии ученые принимали такие объекты за звезды, что было ошибкой.

Небольшие по размерам черные дыры могут по частям притягивать соседнюю звезду, словно разбирая ее по кирпичикам. В результате такое светило исчезнет в бездне черной дыры.

Как выяснили ученые, черные дыры играют важную роль при формировании корыт Вселенной, потому что только благодаря данным объектам на небольшом по площади участке может сконцентрироваться огромное количество энергии. Эти энергетические выбросы отмечаются астрономами, как некие маркеры. Конечно, сейчас мы не можем знать, что происходит в глубинах Вселенной, в тех местах, куда наши телескопы заглянуть не могут. И если раньше считалось, что черная дыра — явление редкое, то сейчас это мнение считается ошибочным. Практически каждая большая галактика имеет в своем центре черную дыру, то есть на сегодня можно говорить о существовании во Вселенной порядка 25 000 000 черных дыр.

Факт №4. Есть мнение, что черная дыра производит антиматерию

Стивен Хокинг еще в 1974 году создал собственную теоретическую модель, в которой описал возможный вариант излучения элементарных частиц черными дырами. Позже описанный ученым процесс начали называть «излучением Хокинга».

Как предположил Хокинг, все частицы во Вселенной «рождаются» парами, то есть одновременно происходит формирование, и частицы, и античастицы. С рождения они имеют запас энергии, чтобы существовать и взаимодействовать между собой. Но взаимодействия приводит к взрыву, отчего происходит возврат энергии обратно. Скорость данного процесса очень велика, почему принцип неопределенности, который был сформирован Гейзенбергом, не может учесть его.

Но если в момент рождения между частицами образовывается большое расстояние, то одна из них «съедается» черной дырой, в то время как другая продолжает существовать. Хокинг предполагал, что Вселенная на половину состоит из материи и на половину из антиматерии. Это объясняется существующим в космосе балансом материи. Теория немного сомнительна, но отрицать гениальность Стивена Хокинга просто нельзя, поэтому после его смерти ученые и дальше продолжат поиски ее доказательств.

Факт №5. Черная дыра способна взорваться

Если взять закон сохранения энергии, то та энергия, которая поглощается черной дырой, должна быть компенсирована, то есть в определенный момент где-то во Вселенной должен произойти выплеск этой энергии, по модулю равной поглощенной.

Говоря о сверхмассивных черных дырах большого размера, стоит отметить, что для них в этом плане нет никакой проблемы — описанное выше «излучение Хокинга» очень мало, если сравнивать с энергией, попадающей в черную дыру с прилегающего пространства. А вот малые по размеру черные дыры вполне способны на выплеск энергии, причем количество выброшенной в космическое пространство энергии будет больше того объема, который черная дыра поглотила. Такой процесс, в итоге, приводит к взрыву черной дыры и ее гибели, но волноваться в этом случае не стоит — размеры таких черных дыр очень малы и какого-то большого ущерба для объектов вокруг они нанести не могут.

Факт №6. Черные дыры — источник разрушительных лучей плазмы

Оказывается, что черная дыра способна излучать разрушительные для звезд и других объектов лучи. Такие лучи по своим геометрическим размерам можно сопоставить с галактикой М87, которая является самой большой из приближенных к Млечному Пути галактик. Можно сказать, что луч, который состоит из струи плазмы, имеет продолжительность 5 тысяч световых лет.

Существуют различные фотоснимки, на которых можно увидеть момент испускания черными дырами такого луча, который после прохождения тысячи световых лет поражает какой-нибудь объект, нанося ему большой урон.

Все это говорит о том, что в черных дырах есть много того, что ученым еще неизвестно, и что предстоит только выяснить.

Очень часто можно услышать определение «звезда смерти». Такой термин дали черной дыре, потому что она может не только поглощать материю, но и испускать лучи заряженной плазмы, которые опасны для объектов, находящихся в космосе.

Подписывайтесь на наш канал и ставьте лайки... Советуем также почитать:

Орбитальный телескоп TESS сделал свою первую фотографию, запечатлев на одном кадре около 200 000 звёзд!

Гравитация суперземель может не пускать их обитателей в космос

NASA планирует отправить на Марс вертолет