Hem geçmiş yüzyılların bilim adamları hem de çağımızın araştırmacıları için evrenin en büyük gizemi kara deliktir. Fiziğe tamamen yabancı olan bu sistemin içinde ne var? Orada hangi yasalar geçerli? Kara delikte zaman nasıl geçiyor ve neden ışık kuantumu bile oradan kaçamıyor? Şimdi elbette pratik değil teori açısından, bir kara deliğin içinde ne olduğunu, prensipte neden oluştuğunu ve var olduğunu, onu çevreleyen nesneleri nasıl çektiğini anlamaya çalışacağız.
Öncelikle bu nesneyi tanımlayalım
Yani kara delik Evrendeki belirli bir uzay bölgesidir. Katı olmadığı ve katı olmadığı için onu ayrı bir yıldız veya gezegen olarak izole etmek imkansızdır. gaz gövdesi. Uzay-zamanın ne olduğuna ve bu boyutların nasıl değişebileceğine dair temel bir anlayış olmadan kara deliğin içinde ne olduğunu anlamak imkansızdır. Mesele şu ki, bu alan sadece mekansal bir birim değil. bu hem bildiğimiz üç boyutu (uzunluk, genişlik ve yükseklik) hem de zaman çizelgesini bozar. Bilim adamları, ufuk bölgesinde (deliği çevreleyen alan adı verilen alan) zamanın mekansal bir anlam kazandığından ve hem ileri hem de geri hareket edebildiğinden eminler.
Yer çekiminin sırlarını öğrenelim
Bir kara deliğin içinde ne olduğunu anlamak istiyorsak yerçekiminin ne olduğuna daha yakından bakalım. Işığın bile kaçamadığı sözde "solucan delikleri"nin doğasını anlamanın anahtarı bu olgudur. Yerçekimi, maddi temeli olan tüm cisimler arasındaki etkileşimdir. Bu yerçekiminin gücü, cisimlerin moleküler bileşimine, atomların konsantrasyonuna ve bunların bileşimine bağlıdır. Uzayın belirli bir alanında ne kadar çok parçacık çökerse, o kadar çok yerçekimi kuvveti. Bu ayrılmaz bir şekilde Teori ile bağlantılıdır büyük patlama Evrenimiz bezelye büyüklüğündeyken. Bu maksimum tekillik durumuydu ve ışık kuantumunun parlaması sonucunda parçacıkların birbirini itmesi nedeniyle uzay genişlemeye başladı. Bilim insanları kara deliğin tam tersini tanımlıyor. TBZ'ye göre böyle bir şeyin içinde ne var? Evrenimizin doğuş anında sahip olduğu göstergelere eşit bir tekillik.
Madde solucan deliğine nasıl girer?
Bir kişinin kara deliğin içinde ne olduğunu asla anlayamayacağına dair bir görüş var. Çünkü oraya vardığında, kelimenin tam anlamıyla yer çekimi ve yer çekimi kuvveti tarafından ezilecek. Aslında bu tamamen doğru değil. Evet, aslında kara delik her şeyin maksimuma sıkıştırıldığı bir tekillik bölgesidir. Ancak bu hiç de tüm gezegenleri ve yıldızları emebilecek bir "uzay elektrikli süpürgesi" değil. Herhangi maddi nesne Kendisini olay ufkunda bulan uzay ve zamanda güçlü bir çarpıklık gözlemleyecek (şimdilik bu birimler ayrı ayrı duruyor). Öklid geometri sistemi arızalanmaya başlayacak, başka bir deyişle kesişecekler ve stereometrik şekillerin ana hatları artık tanıdık gelmeyecek. Zamana gelince, yavaş yavaş yavaşlayacak. Deliğe ne kadar yaklaşırsanız saat Dünya saatine göre o kadar yavaşlar ama siz bunu fark etmezsiniz. Solucan deliğine düşerken vücut sıfır hızla düşecektir ancak bu birim sonsuza eşit olacaktır. Sonsuzu sıfıra eşitleyen ve en sonunda zamanı tekillik bölgesinde durduran eğrilik.
Yayılan ışığa tepki
Uzayda ışığı çeken tek cisim kara deliktir. İçinde ne olduğu ve ne şekilde olduğu bilinmiyor ancak öyle olduğuna inanılıyor. zifiri karanlık ki bunu hayal etmek imkansızdır. Işık kuantumu Oraya vardıklarında öylece ortadan kaybolmazlar. Kütleleri tekilliğin kütlesiyle çarpılır, bu da onu daha da büyütür ve arttırır. solucan deliği“Etrafınıza bakmak için el fenerini açıyorsunuz, parlamıyor. Yayılan kuantum, deliğin kütlesiyle sürekli olarak çoğalacak ve siz, kabaca konuşursak, yalnızca durumunuzu daha da kötüleştireceksiniz.
Her adımda kara delikler
Daha önce de anladığımız gibi, oluşumun temeli, büyüklüğü Dünya'dakinden milyonlarca kat daha büyük olan yerçekimidir. Kara deliğin ne olduğuna dair doğru bir fikir, aslında olay ufkunu ve geri dönüşü olmayan noktayı keşfeden ve aynı zamanda tekillik durumunda sıfırın eşit olduğunu tespit eden Karl Schwarzschild tarafından dünyaya verildi. sonsuzluk. Ona göre kara delik uzayın herhangi bir noktasında oluşabilir. Bu durumda küresel şekle sahip belirli bir maddi nesnenin ulaşması gerekir. yerçekimi yarıçapı. Örneğin gezegenimizin kara delik olabilmesi için kütlesinin bir bezelye tanesinin hacmine sığması gerekir. Ve Güneş'in kütlesiyle birlikte 5 kilometrelik bir çapa sahip olması gerekir - o zaman durumu tekil hale gelecektir.
Yeni bir dünyanın oluşumu için ufuk
Fizik ve geometri kanunları yeryüzünde ve yeryüzünde mükemmel bir şekilde çalışmaktadır. uzay uzayın boşluğa yaklaştığı yer. Ancak olay ufkunda önemlerini tamamen yitiriyorlar. Bu yüzden onunla matematiksel nokta Bir kara deliğin içinde ne olduğunu görme yoluyla hesaplamak imkansızdır. Dünyaya dair düşüncelerimiz doğrultusunda uzayı bükerseniz ortaya çıkarabileceğiniz resimler muhtemelen gerçeklerden uzaktır. Burada sadece zamanın mekansal bir birime dönüştüğü ve büyük olasılıkla mevcut ölçümler biraz daha eklenir. Bu, bir kara deliğin içinde (bildiğiniz gibi bir fotoğraf bunu göstermeyecektir, çünkü oradaki ışık kendi kendini yiyor) tamamen farklı dünyaların oluştuğuna inanmayı mümkün kılıyor. Bu Evrenler, şu anda bilim adamlarının bilmediği antimaddeden oluşmuş olabilir. Geri dönüşü olmayan kürenin sadece başka bir dünyaya ya da Evrenimizdeki diğer noktalara giden bir portal olduğuna dair versiyonlar da var.
Doğum ve ölüm
Bir kara deliğin varlığından çok daha fazlası, yaratılışı ya da yok oluşudur. Çökme sonucu daha önce de öğrendiğimiz gibi uzay-zamanı bozan bir küre oluşuyor. Bu büyük bir yıldızın patlaması, uzayda iki veya daha fazla cismin çarpışması vb. olabilir. Peki teorik olarak dokunulabilen madde nasıl zaman çarpıklığının bir alanı haline geldi? Bulmaca devam eden bir çalışmadır. Ancak bunu ikinci bir soru takip ediyor: Dönüşü olmayan bu alanlar neden ortadan kayboluyor? Ve eğer kara delikler buharlaşıyorsa, o zaman neden o ışık ve emdikleri tüm kozmik madde onlardan çıkmıyor? Tekillik bölgesindeki madde genişlemeye başladığında yerçekimi giderek azalır. Sonuç olarak, kara delik basitçe çözülür ve onun yerine sıradan vakumlu dış uzay kalır. Bundan başka bir gizem daha çıkıyor - içine giren her şey nereye gitti?
Yerçekimi mutlu bir geleceğin anahtarı mı?
Araştırmacılar, insanlığın enerji geleceğinin bir kara delik tarafından şekillendirilebileceğinden emin. Bu sistemin içinde ne olduğu hala bilinmiyor, ancak olay ufkunda herhangi bir maddenin elbette kısmen enerjiye dönüştüğü tespit edildi. Örneğin geri dönüşü olmayan bir noktaya gelen bir kişi, maddesinin yüzde 10'unu enerjiye dönüştürmekten vazgeçecektir. Bu rakam gerçekten devasa; gökbilimciler arasında bir sansasyon yarattı. Gerçek şu ki, Dünya'da maddenin yalnızca yüzde 0,7'si enerjiye dönüşüyor.
Kara delikler tek olanlardır kozmik cisimler Yerçekimi kuvvetiyle ışığı çekebilme yeteneğine sahip. Bunlar aynı zamanda Evrendeki en büyük nesnelerdir. Yakın zamanda (“geri dönüşü olmayan nokta” olarak bilinen) olay ufkunun yakınında ne olacağını bilmemiz pek mümkün değil. Bunlar dünyamızdaki en gizemli yerlerdir ve onlarca yıldır yapılan araştırmalara rağmen hala hakkında çok az şey bilinmektedir. Bu makale en ilgi çekici denebilecek 10 gerçek içeriyor.
Kara delikler maddeyi kendi içlerine çekmezler
Pek çok kişi kara deliği çevredeki alanı içine çeken bir tür "uzay elektrikli süpürgesi" olarak hayal eder. Aslında kara delikler olağanüstü derecede güçlü bir çekim alanına sahip sıradan uzay nesneleridir.
Eğer Güneş'in yerinde aynı büyüklükte bir kara delik oluşsaydı, Dünya çekilmez, bugünkü gibi aynı yörüngede dönerdi. Kara deliklerin yanında bulunan yıldızlar, kütlelerinin bir kısmını yıldız rüzgarı şeklinde kaybederler (bu herhangi bir yıldızın varlığı sırasında olur) ve kara delikler sadece bu maddeyi emer.
Kara deliklerin varlığı Karl Schwarzschild tarafından tahmin edilmişti.
Karl Schwarzschild, Einstein'ın genel görelilik teorisini "geri dönüşü olmayan bir nokta"nın varlığını kanıtlamak için kullanan ilk kişiydi. Teorisi onların varlığını öngörmesine rağmen, Einstein'ın kendisi kara delikler hakkında düşünmüyordu.
Schwarzschild önerisini 1915'te, Einstein'ın genel görelilik teorisini yayınlamasının hemen ardından yaptı. İşte o zaman "Schwarzschild yarıçapı" terimi ortaya çıktı; bu, bir nesnenin kara deliğe dönüşmesi için ne kadar sıkıştırılması gerektiğini gösteren bir değerdir.
Teorik olarak, yeterince sıkıştırıldığında her şey kara deliğe dönüşebilir. Nesne ne kadar yoğunsa yarattığı çekim alanı da o kadar güçlü olur. Örneğin Dünya fıstık büyüklüğünde bir cismin kütlesine sahip olsaydı kara deliğe dönüşürdü.
Kara delikler yeni evrenler doğurabilir
Kara deliklerin yeni evrenler doğurabileceği fikri saçma görünüyor (özellikle de diğer evrenlerin varlığından hâlâ emin olmadığımız için). Bununla birlikte, bu tür teoriler bilim adamları tarafından aktif olarak geliştirilmektedir.
Bu teorilerden birinin çok basitleştirilmiş bir versiyonu aşağıdaki gibidir. Dünyamız yalnızca uygun koşullar yaşamın onun içinde ortaya çıkması için. Eğer herhangi biri fiziksel sabitler biraz da olsa değişseydik bu dünyada olmazdık. Kara delik tekilliği iptal oluyor olağan kanunlar fizik ve (en azından teoride) şunlara yol açabilir: yeni evren bu bizimkinden farklı olacak.
Kara delikler sizi (ve diğer her şeyi) spagettiye dönüştürebilir
Kara delikler kendilerine yakın olan nesneleri gerer. Bu nesneler spagettiye benzemeye başlar (hatta özel bir terim vardır - "spagettileşme").
Bu, yerçekiminin çalışma şekli nedeniyle olur. İÇİNDE şimdiki an ayaklarınız dünyanın merkezine başınızdan daha yakın olduğundan daha güçlü bir şekilde çekilirler. Bir kara deliğin yüzeyinde yerçekimi farkı size karşı çalışmaya başlar. Bacaklar giderek daha hızlı kara deliğin merkezine doğru çekilir, böylece vücudun üst yarısı onlara yetişemez. Sonuç: spagettileşme!
Kara delikler zamanla buharlaşır
Kara delikler yalnızca yıldız rüzgarını emmekle kalmıyor, aynı zamanda buharlaşıyor. Bu fenomen 1974 yılında keşfedildi ve (keşfi yapan Stephen Hawking'in anısına) Hawking radyasyonu olarak adlandırıldı.
Zamanla kara delik, bu radyasyonla birlikte tüm kütlesini çevredeki uzaya salıp yok olabilir.
Kara delikler yakınlarında zamanı yavaşlatır
Olay ufkuna yaklaştıkça zaman yavaşlar. Bunun neden olduğunu anlamak için, Einstein'ın genel görelilik teorisinin temel ilkelerini açıklamak için sıklıkla kullanılan bir düşünce deneyi olan "ikiz paradoksuna" bakmamız gerekiyor.
İkiz kardeşlerden biri Dünya'da kalıyor, ikincisi ise uçuyor uzay yolculuğuışık hızında hareket ediyor. Dünya'ya dönen bir ikiz, kardeşinin kendisinden daha fazla yaşlandığını keşfeder çünkü ışık hızına yakın bir hızla seyahat ederken, zaman geçiyor Yavaş.
Bir kara deliğin olay ufkuna yaklaştığınızda öyle bir hızla hareket edeceksiniz ki yüksek hız o zaman senin için yavaşlayacak.
Kara delikler en gelişmiş enerji sistemleridir
Kara delikler Güneş'ten ve diğer yıldızlardan daha iyi enerji üretir. Bunun nedeni etraflarında dönen maddedir. Olay ufkunu muazzam bir hızla geçen kara deliğin yörüngesindeki madde, aşırı yüksek sıcaklıklara kadar ısınır. Buna siyah cisim radyasyonu denir.
Karşılaştırma için, ne zaman nükleer füzyon Maddenin %0,7'si enerjiye dönüşür. Bir kara deliğin yakınında maddenin %10'u enerjiye dönüşür!
Kara delikler etraflarındaki uzayı büker
Uzay, üzerine çizgiler çizilmiş, gerilmiş bir lastik levha gibi düşünülebilir. Plak üzerine bir nesne koyarsanız şekli değişir. Kara delikler de aynı şekilde çalışır. Aşırı kütleleri, ışık da dahil olmak üzere her şeyi çeker (analojiyi devam ettirecek olursak, bunların ışınlarına bir plaka üzerindeki çizgiler denilebilir).
Kara delikler evrendeki yıldız sayısını sınırlıyor
Yıldızlar gaz bulutlarından doğar. Yıldız oluşumunun başlayabilmesi için bulutun soğuması gerekiyor.
Siyah cisimlerden gelen radyasyon, gaz bulutlarının soğumasını ve yıldızların ortaya çıkmasını engeller.
Teorik olarak her nesne kara deliğe dönüşebilir
Güneşimiz ile kara delik arasındaki tek fark yerçekimi kuvvetidir. Kara deliğin merkezinde yıldızın merkezine göre çok daha güçlüdür. Güneşimizin çapı yaklaşık beş kilometreye kadar sıkıştırılsaydı bir kara delik olabilirdi.
Teorik olarak her şey kara deliğe dönüşebilir. Pratikte kara deliklerin ancak Güneş'i kütle olarak 20-30 kat aşan devasa yıldızların çökmesi sonucu ortaya çıktığını biliyoruz.
S. TRANKOVSKY
En önemli ve ilginç problemler arasında modern fizik ve astrofizik alanında, Akademisyen V.L. Ginzburg kara deliklerle ilgili konuları adlandırdı (bkz. “Bilim ve Yaşam” No. 11, 12, 1999). Bunların varlığı garip nesneler iki yüz yıldan fazla bir süre önce tahmin edilmişti, oluşumlarına yol açan koşullar 20. yüzyılın 30'lu yıllarının sonlarında doğru bir şekilde hesaplanmıştı ve astrofizik, kırk yıldan daha kısa bir süre önce bunları ciddiyetle ele almıştı. Bugün bilimsel dergiler Dünya çapında her yıl kara deliklerle ilgili binlerce makale yayınlanıyor.
Kara deliğin oluşumu üç şekilde gerçekleşebilir.
Çöken bir kara deliğin yakınında meydana gelen süreçleri bu şekilde tasvir etmek gelenekseldir. Zaman geçtikçe (Y), etrafındaki boşluk (X) (gölgeli alan) küçülerek tekilliğe doğru koşuyor.
Bir kara deliğin çekim alanı, uzayın geometrisinde ciddi bozulmalara neden olur.
Teleskopla görülemeyen bir kara delik, kendisini yalnızca kütleçekim etkisiyle ortaya çıkarır.
Bir kara deliğin güçlü çekim alanında parçacık-antiparçacık çiftleri doğar.
Laboratuvarda bir parçacık-antiparçacık çiftinin doğuşu.
NASIL ORTAYA ÇIKIYORLAR
Aydınlık gök cismi yoğunluğa sahip, eşit yoğunlukÇapı Güneş'in çapından iki yüz elli kat daha büyük olan Dünya, çekim kuvveti nedeniyle ışığının bize ulaşmasına izin vermeyecektir. Böylece, Evrendeki en büyük ışıklı cisimlerin tam da boyutları nedeniyle görünmez kalması mümkündür.
Pierre Simon Laplace.
Dünya sisteminin sergilenmesi. 1796
1783 yılında İngiliz matematikçi John Mitchell ve on üç yıl sonra ondan bağımsız olarak Fransız gökbilimci ve matematikçi Pierre Simon Laplace çok tuhaf bir çalışma yürüttüler. Işığın yıldızdan kaçamayacağı koşullara baktılar.
Bilim adamlarının mantığı basitti. Herhangi bir astronomik nesne (gezegen veya yıldız) için, kaçış hızını veya herhangi bir cisim veya parçacığın onu sonsuza kadar terk etmesine izin veren ikinci kozmik hızı hesaplamak mümkündür. Ve o zamanın fiziğinde, ışığın bir parçacık akışı olduğunu söyleyen Newton'un teorisi (teoriden önce) en üstün hüküm sürdü. elektromanyetik dalgalar ve miktar neredeyse yüz elli yıl boyunca kaldı). Parçacıkların kaçış hızı eşitliğe göre hesaplanabilir potansiyel enerji gezegenin yüzeyinde ve kinetik enerji durmadan "kaçan" vücut uzun mesafe. Bu hız #1# formülüyle belirlenir.
Nerede M- ağırlık uzay nesnesi, R- yarıçapı, G- yerçekimi sabiti.
Bundan, belirli bir kütleye sahip bir cismin yarıçapını (daha sonra "yerçekimi yarıçapı" olarak anılacaktır) kolaylıkla elde edebiliriz. R g"), burada kaçış hızı ışık hızına eşittir:
Bu, bir yıldızın yarıçaplı bir küreye sıkıştırıldığı anlamına gelir R G< 2GM/C 2 yaymayı bırakacak - ışık onu bırakamayacak. Evrende bir kara delik ortaya çıkacak.
Güneş'in (kütlesi 2,1033 g) yaklaşık 3 kilometrelik bir yarıçapa kadar daralması durumunda kara deliğe dönüşeceğini hesaplamak kolaydır. Maddesinin yoğunluğu 10 16 g/cm3'e ulaşacaktır. Bir kara deliğe sıkıştırılan Dünya'nın yarıçapı yaklaşık bir santimetreye düşecektir.
Doğada bir yıldızı bu kadar önemsiz bir boyuta sıkıştırabilecek güçlerin olabileceği inanılmaz görünüyordu. Bu nedenle, Mitchell ve Laplace'ın çalışmalarından elde edilen sonuçların yüz yıldan fazla bir süre boyunca fiziksel anlamı olmayan matematiksel bir paradoks olduğu düşünüldü.
Sıkı matematiksel kanıt Uzayda böylesine egzotik bir nesnenin mümkün olduğu gerçeği ancak 1916'da elde edildi. Alman gökbilimci Karl Schwarzschild, Albert Einstein'ın genel görelilik teorisinin denklemlerini analiz ettikten sonra şunu elde etti: ilginç sonuç. Yerçekimi alanında bir parçacığın hareketini inceleyerek büyük vücutşu sonuca vardı: denklem kaybeder fiziksel anlam(çözüm sonsuza gider) ne zaman R= 0 ve R = R G.
Alanın özelliklerinin anlamsızlaştığı noktalara tekil yani özel denir. Tekillik sıfır noktası bir noktayı ya da aynı şey olan alanın merkezi simetrik yapısını yansıtır (sonuçta herhangi bir küresel cisim - bir yıldız ya da gezegen - şu şekilde temsil edilebilir: maddi nokta). Ve üzerinde bulunan noktalar küresel yüzey yarıçap R g, kaçış hızının ışık hızına eşit olduğu yüzeyi oluşturur. Genel görelilik teorisinde buna Schwarzschild tekil küresi veya olay ufku denir (neden daha sonra açıklığa kavuşturulacaktır).
Zaten bize tanıdık gelen nesnelerin (Dünya ve Güneş) örneğine dayanarak, kara deliklerin çok garip nesneler. Aşırı sıcaklık, yoğunluk ve basınç değerlerinde maddeyle ilgilenen gökbilimciler bile bunların çok egzotik olduğunu düşünüyor ve yakın zamana kadar herkes onların varlığına inanmıyordu. Ancak kara deliklerin oluşma ihtimaline dair ilk işaretler, A. Einstein'ın 1915'te oluşturduğu genel görelilik teorisinde zaten mevcuttu. Görelilik teorisinin ilk yorumcularından ve popülerleştiricilerinden biri olan İngiliz gökbilimci Arthur Eddington, 30'lu yıllarda açıklayan bir denklem sistemi türetmiştir. iç yapı yıldızlar Onlardan, yıldızın, zıt yönlü yerçekimi kuvvetlerinin ve yıldızın içindeki sıcak plazma parçacıklarının hareketinin yarattığı iç basıncın ve derinliklerinde oluşan radyasyon basıncının etkisi altında dengede olduğu sonucu çıkar. Bu, yıldızın, merkezinde yüksek bir sıcaklığın bulunduğu, çevreye doğru giderek azalan bir gaz topu olduğu anlamına gelir. Özellikle denklemlerden Güneş'in yüzeyinin sıcaklığının yaklaşık 5500 derece olduğu anlaşıldı (bu, verilerle oldukça tutarlıydı) astronomik ölçümler) ve merkezinde yaklaşık 10 milyon derece olmalıdır. Bu, Eddington'un kehanet niteliğinde bir sonuç çıkarmasına izin verdi: Bu sıcaklıkta, Güneş'in parıldamasını sağlamaya yetecek kadar termonükleer bir reaksiyon "ateşlenir". O zamanın atom fizikçileri bu görüşe katılmıyorlardı. Onlara yıldızın derinlikleri çok "soğuk" gibi geldi: oradaki sıcaklık reaksiyonun "gitmesi" için yeterli değildi. Buna öfkeli teorisyen şöyle cevap verdi: "Daha sıcak bir yer arayın!"
Ve sonunda haklı olduğu ortaya çıktı: aslında yıldızın merkezinde bir termonükleer reaksiyon meydana geliyor (başka bir şey de sözde "standart" güneş modeli" hakkındaki fikirlere dayanarak termonükleer füzyon Görünüşe göre yanlış olduğu ortaya çıktı - örneğin bkz. “Bilim ve Yaşam” No. 2, 3, 2000). Ancak yine de yıldızın merkezinde reaksiyon meydana gelir, yıldız parlar ve ortaya çıkan radyasyon onu stabil bir durumda tutar. Ancak yıldızdaki nükleer "yakıt" tükenir. Enerji salınımı durur, radyasyon söner ve sınırlama kuvveti yerçekimi çekimi, kaybolur. Bir yıldızın kütlesinin bir sınırı vardır ve bu sınırdan sonra yıldız geri dönülemez biçimde küçülmeye başlar. Hesaplamalar, bunun yıldızın kütlesinin iki ila üç güneş kütlesini aşması durumunda meydana geldiğini gösteriyor.
YERÇEKİMİ ÇÖKÜŞÜ
İlk başta yıldızın büzülme hızı küçüktür ancak yerçekimi kuvveti uzaklığın karesiyle ters orantılı olduğundan hızı sürekli artar. Sıkıştırma geri döndürülemez hale gelir; kendi yerçekimine karşı koyabilecek hiçbir kuvvet yoktur. Bu sürece yerçekimsel çöküş denir. Yıldız kabuğunun merkeze doğru hareket hızı artarak ışık hızına yaklaşır. Ve burada görelilik teorisinin etkileri rol oynamaya başlıyor.
Kaçış hızı, ışığın doğası hakkındaki Newtoncu fikirlere dayanılarak hesaplandı. Genel görelilik teorisi açısından bakıldığında, çöken bir yıldızın yakınındaki olaylar biraz farklı şekilde meydana gelir. Güçlü yerçekimi alanında, kütleçekimsel kırmızıya kayma adı verilen bir olay meydana gelir. Bu, büyük bir nesneden gelen radyasyonun frekansının daha düşük frekanslara doğru kaydığı anlamına gelir. Limitte, Schwarzschild küresinin sınırında radyasyon frekansı şöyle olur: sıfıra eşit. Yani onun dışında bulunan bir gözlemci içeride olup bitenler hakkında hiçbir şey öğrenemeyecektir. Schwarzschild küresine olay ufku denmesinin nedeni budur.
Ancak frekansın azaltılması, zamanın yavaşlamasına eşittir ve frekans sıfıra düştüğünde zaman durur. Bu, dışarıdaki bir gözlemcinin çok tuhaf bir tabloyla karşılaşacağı anlamına gelir: Artan ivmeyle düşen bir yıldızın kabuğu, ışık hızına ulaşmak yerine durur. Onun bakış açısına göre, yıldızın büyüklüğü kütleçekimsel boyuta yaklaştığında sıkışma duracaktır.
bizim. Tek bir parçacığın bile Schwarzschiel küresinin altına "daldığını" görmeyecek. Ancak kara deliğe düşen varsayımsal bir gözlemci için her şey onun gözetiminde birkaç dakika içinde sona erecektir. Böylece Güneş büyüklüğündeki bir yıldızın çekimsel çökme süresi 29 dakika olacakken, çok daha yoğun ve daha kompakt bir nötron yıldızının çökmesi saniyenin yalnızca 1/20.000'i kadar sürecektir. Ve burada bir kara deliğin yakınındaki uzay-zamanın geometrisiyle ilgili sorunlarla karşı karşıya.
Gözlemci kendisini kavisli bir uzayda bulur. Yerçekimi yarıçapının yakınında, yerçekimi kuvvetleri sonsuz büyüklükte olur; roketi astronot-gözlemciyle birlikte sonsuz ince bir ipliğe kadar uzatıyorlar sonsuz uzunluk. Ancak kendisi bunu fark etmeyecektir: Tüm deformasyonları, uzay-zaman koordinatlarının çarpıklıklarına karşılık gelecektir. Bu düşünceler elbette ideal, varsayımsal bir duruma atıfta bulunmaktadır. Herhangi gerçek vücut Schwarzschild küresine yaklaşmadan çok önce gelgit kuvvetleri tarafından parçalanacak.
KARA DELİKLERİN BOYUTLARI
Kara deliğin boyutu, daha doğrusu Schwarzschild küresinin yarıçapı, yıldızın kütlesiyle orantılıdır. Astrofizik bir yıldızın boyutuna herhangi bir kısıtlama getirmediğinden, bir kara delik keyfi olarak büyük olabilir. Örneğin, 108 güneş kütlesi kütlesine sahip bir yıldızın çöküşü sırasında (veya yüzbinlerce, hatta milyonlarca nispeten küçük yıldızın birleşmesinden dolayı) ortaya çıktıysa, yarıçapı yaklaşık 300 milyon kilometre olacaktır, iki kat daha büyük dünyanın yörüngesi. A ortalama yoğunluk Böyle bir devin maddesi suyun yoğunluğuna yakındır.
Görünüşe göre bunlar galaksilerin merkezlerinde bulunan türden kara delikler. Her durumda, gökbilimciler bugün yaklaşık elli galaksi sayarlar; bunların merkezinde, dolaylı kanıtlara göre (aşağıda tartışılmıştır), yaklaşık bir milyar (10 9) güneş kütlesine sahip kara delikler bulunur. Görünüşe göre Galaksimizin de kendi kara deliği var; Kütlesi oldukça doğru bir şekilde tahmin edildi - 2.4. 10 6 Güneş kütlesinin ±%10'u.
Teori, bu tür süperdevlerle birlikte, yaklaşık 1014 g kütleli ve yaklaşık 10-12 cm yarıçaplı kara mini deliklerin (boyutları) olduğunu ileri sürmektedir. atom çekirdeği). Evrenin varlığının ilk anlarında, muazzam bir enerji yoğunluğuna sahip çok güçlü uzay-zaman homojensizliğinin bir tezahürü olarak ortaya çıkabilirler. O zamanlar Evrende var olan koşullar, şimdi araştırmacılar tarafından güçlü çarpıştırıcılarda (çarpışan ışınları kullanan hızlandırıcılarda) gerçekleştiriliyor. Bu yılın başında CERN'de yapılan deneylerde kuark-gluon plazması üretildi; bu madde, yaratılışından önce var olan bir maddeydi. temel parçacıklar. Maddenin bu durumuna ilişkin araştırmalar Amerika hızlandırıcı merkezi Brookhaven'da devam ediyor. Parçacıkları, hızlandırıcıdan bir buçuk ila iki kat daha yüksek enerjilere kadar hızlandırma yeteneğine sahiptir.
CERN. Yaklaşan deney ciddi endişelere neden oldu: uzayımızı bükecek ve Dünya'yı yok edecek bir mini kara delik yaratacak mı?
Bu korku o kadar güçlü yankı buldu ki, ABD hükümeti bu olasılığı incelemek üzere yetkili bir komisyon toplamak zorunda kaldı. Önde gelen araştırmacılardan oluşan bir komisyon şu sonuca vardı: Hızlandırıcının enerjisi bir kara deliğin ortaya çıkması için çok düşük (bu deney Science and Life dergisinin 3, 2000 sayısında anlatılmıştır).
GÖRÜNMEYENİ NASIL GÖRÜRÜZ
Kara delikler hiçbir şey yaymaz, hatta ışık bile yaymaz. Ancak gökbilimciler onları görmeyi, daha doğrusu bu rol için “aday” bulmayı öğrendiler. Kara deliği tespit etmenin üç yolu vardır.
1. Yıldızların belirli bir ağırlık merkezi etrafında kümeler halinde dönüşünü izlemek gerekir. Bu merkezde hiçbir şey olmadığı ve yıldızların kendi etrafında döndüğü ortaya çıkarsa boş alan Oldukça emin bir şekilde söyleyebiliriz: Bu "boşlukta" bir kara delik var. Galaksimizin merkezinde bir kara deliğin varlığı bu temelde varsayıldı ve kütlesi tahmin edildi.
2. Bir kara delik aktif olarak çevredeki uzaydan maddeyi kendi içine çeker. Yıldızlararası toz, gaz ve yakındaki yıldızlardan gelen maddeler bir spiral halinde üzerine düşerek Satürn'ün halkasına benzer bir birikim diski oluşturur. (Bu tam olarak Brookhaven deneyindeki korkuluktur: Hızlandırıcıda ortaya çıkan mini kara delik Dünya'yı kendi içine çekmeye başlayacaktır ve bu süreç hiçbir kuvvet tarafından durdurulamaz.) Schwarzschild küresine yaklaşırken parçacıklar deneyimler hızlanır ve X-ışını aralığında yayılmaya başlar. Bu radyasyon, bir sinkrotronda hızlandırılan parçacıkların iyi çalışılmış radyasyonuna benzer karakteristik bir spektruma sahiptir. Ve eğer böyle bir radyasyon Evrenin bir bölgesinden geliyorsa, orada bir kara delik olması gerektiğini güvenle söyleyebiliriz.
3. İki kara delik birleştiğinde yerçekimi radyasyonu meydana gelir. Her birinin kütlesi yaklaşık on güneş kütlesi kadarsa, birkaç saat içinde birleştiklerinde toplam kütlelerinin %1'ine eşdeğer enerjinin yerçekimsel dalgalar şeklinde açığa çıkacağı hesaplanıyor. Bu, Güneş'in tüm varlığı boyunca (beş milyar yıl) yaydığı ışık, ısı ve diğer enerjiden bin kat daha fazladır. Şu anda Amerika ve Avrupa'da Rus araştırmacıların katılımıyla inşa edilen yerçekimsel dalga gözlemevleri LIGO ve diğerlerinin yardımıyla yerçekimsel radyasyonu tespit etmeyi umuyorlar (bkz. “Bilim ve Yaşam” No. 5, 2000).
Ve yine de, gökbilimcilerin kara deliklerin varlığına dair hiçbir şüpheleri olmasa da, hiç kimse bunlardan tam olarak birinin uzayda belirli bir noktada bulunduğunu kategorik olarak iddia etmeye cesaret edemiyor. Bilimsel etik Araştırmacının vicdanlılığı, sorulan soruya tutarsızlıklara tolerans göstermeyen net bir cevap almayı gerektirir. Görünmez bir nesnenin kütlesini tahmin etmek yeterli değildir; yarıçapını ölçmeniz ve Schwarzschild yarıçapını aşmadığını göstermeniz gerekir. Ve hatta bizim galaksimizde bile bu sorun henüz çözülemez. Bilim adamlarının keşiflerini bildirirken belirli bir kısıtlama göstermelerinin nedeni budur ve bilimsel dergiler kelimenin tam anlamıyla teorik çalışma raporlarıyla ve gizemlerine ışık tutabilecek etkilerin gözlemleriyle doludur.
Ancak kara deliklerin teorik olarak tahmin edilen ve onları görmeyi mümkün kılabilecek bir özelliği daha var. Ancak bir şartla: Kara deliğin kütlesi Güneş'in kütlesinden çok daha az olmalıdır.
KARA DELİK AYRICA “BEYAZ” OLABİLİR
Uzun bir süre boyunca kara delikler, karanlığın vücut bulmuş hali olarak kabul edildi; boşlukta, maddenin emilmediği durumlarda hiçbir şey yaymayan nesneler. Ancak 1974'te ünlü İngiliz teorisyen Stephen Hawking, kara deliklere bir sıcaklık atanabileceğini ve bu nedenle ışınım yapmaları gerektiğini gösterdi.
Fikirlere göre kuantum mekaniği Vakum boşluk değil, bir tür "uzay-zaman köpüğü", sanal (bizim dünyamızda gözlemlenemeyen) parçacıkların bir karışımıdır. Ancak kuantum enerji dalgalanmaları bir parçacık-antiparçacık çiftini boşluktan “fırlatabilir”. Örneğin iki veya üç gama kuantının çarpışmasında bir elektron ve bir pozitron sanki yoktan var olacak. Bu ve benzeri olaylar laboratuvarlarda defalarca gözlemlenmiştir.
Kara deliklerin radyasyon süreçlerini belirleyen kuantum dalgalanmalarıdır. Enerjileri olan bir çift parçacık ise e Ve -E (toplam enerjiçifti sıfıra eşittir), Schwarzschild küresinin yakınında ortaya çıkar, başka kader parçacıklar farklı olacaktır. Neredeyse anında yok olabilirler veya birlikte olay ufkunun altına gidebilirler. Bu durumda kara deliğin durumu değişmeyecektir. Ancak ufkun altına yalnızca bir parçacık girerse, gözlemci bir başkasını kaydedecek ve ona bu parçacık bir kara delik tarafından üretilmiş gibi görünecektir. Aynı zamanda enerjili bir parçacığı emen bir kara delik -E, enerjinizi azaltacak ve enerjiyle e- artacak.
Hawking, tüm bu süreçlerin gerçekleşme hızlarını hesapladı ve şu sonuca vardı: parçacıkların emilme olasılığı. negatif enerji daha yüksek. Bu, kara deliğin enerji ve kütle kaybettiği, buharlaştığı anlamına gelir. Buna ek olarak, kesinlikle yayılıyor siyah gövde sıcaklık ile T = 6 . 10 -8 Mİle / M Kelvin, nerede M c - Güneş'in kütlesi (2,10 33 g), M- kara deliğin kütlesi. Bu basit ilişki, kütlesi Güneş'in altı katı olan bir kara deliğin sıcaklığının, derecenin yüz milyonda birine eşit olduğunu göstermektedir. Bu kadar soğuk bir cismin pratikte hiçbir şey yaymadığı açıktır ve yukarıdaki tüm akıl yürütmeler geçerliliğini korumaktadır. Mini delikler başka bir konudur. 10 14 -10 30 gramlık bir kütle ile onbinlerce dereceye kadar ısıtıldıklarını ve akkor olduklarını görmek kolaydır! Bununla birlikte, kara deliklerin özellikleriyle herhangi bir çelişki olmadığını hemen belirtmek gerekir: bu radyasyon, Schwarzschild küresinin altındaki bir katman tarafından değil, üstündeki bir katman tarafından yayılır.
Böylece sonsuza dek donmuş bir nesne gibi görünen kara delik, er ya da geç buharlaşarak kaybolur. Üstelik "ağırlık kaybettikçe" buharlaşma hızı da artıyor ama yine de çok uzun sürüyor. 10-15 milyar yıl önce Büyük Patlama'nın hemen ardından ortaya çıkan 10 14 gram ağırlığındaki mini deliklerin zamanımıza kadar tamamen buharlaşması gerektiği tahmin ediliyor. Açık son aşama sıcaklıkları devasa değerlere ulaştığından buharlaşma ürünleri son derece parçacıklar olmalıdır. yüksek enerji. Belki de Dünya atmosferinde yaygın hava sağanakları oluşturanlar bunlardır - EAS. Her durumda, anormal derecede yüksek enerjiye sahip parçacıkların kökeni bir başka önemli ve ilginç sorun kara deliklerin fiziğinde daha az heyecan verici olmayan sorularla yakından ilişkili olabilir.
Kara delikler, karanlık madde, karanlık madde... Bunlar şüphesiz en tuhaf ve gizemli nesneler uzayda. Tuhaf özellikleri evrenin ve hatta doğanın fizik kanunlarına meydan okuyabilir. mevcut gerçeklik. Bilim insanları, kara deliklerin ne olduğunu anlamak için "odak noktanızı değiştirmenizi", kalıpların dışında düşünmeyi öğrenmenizi ve biraz hayal gücü kullanmanızı öneriyor. Kara delikler süper çekirdeklerden oluşur büyük yıldızlar boşlukta çok büyük bir kütlenin yoğunlaştığı ve hiçbir şeyin, hatta ışığın bile çekim kuvvetinden kaçamadığı bir uzay bölgesi olarak nitelendirilebilecek bölge. Burası ikincinin olduğu bölge kaçış hızıışık hızını aşar: Hareket eden nesnenin kütlesi ne kadar büyükse, yerçekimi kuvvetinden kurtulmak için o kadar hızlı hareket etmesi gerekir. Buna kaçış hızı denir.
Collier Ansiklopedisi, kara delikleri uzayda, maddenin tamamen yerçekimsel çöküşünün bir sonucu olarak ortaya çıkan, yerçekimsel çekimin o kadar güçlü olduğu, ne maddenin, ne ışığın ne de diğer bilgi taşıyıcılarının onu terk edemeyeceği bir bölge olarak adlandırır. Bu yüzden iç kısım bir kara deliğin evrenin geri kalanıyla nedensel bir ilişkisi yoktur; bir kara deliğin içinde meydana gelen olay fiziksel süreçler onun dışındaki süreçleri etkileyemez. Kara delik, tek yönlü bir zar özelliğine sahip bir yüzeyle çevrilidir: madde ve radyasyon onun içinden kara deliğe serbestçe düşer, ancak oradan hiçbir şey kaçamaz. Bu yüzeye “olay ufku” adı veriliyor.
Keşif tarihi
Kara delikler tahmin edildi genel teori görelilik (1915'te Einstein tarafından önerilen yerçekimi teorisi) ve diğerleri, daha fazlası modern teoriler yerçekimi 1939'da R. Oppenheimer ve H. Snyder tarafından matematiksel olarak doğrulandı. Ancak bu nesnelerin yakınındaki uzay ve zamanın özelliklerinin o kadar alışılmadık olduğu ortaya çıktı ki, gökbilimciler ve fizikçiler onları 25 yıl boyunca ciddiye almadılar. Fakat astronomik keşifler 1960'ların ortalarında kara deliklere olası bir bakış açısı kazandırıldı fiziksel gerçeklik. Yeni keşifler ve çalışmalar, milyarlarca kozmik gizeme ışık tutarak uzay ve zaman anlayışımızı temelden değiştirebilir.
Kara deliklerin oluşumu
Yıldızın derinliklerinde varken termonükleer reaksiyonlar, destekliyorlar yüksek sıcaklık ve basınç, yıldızın kendi yerçekimi altında çökmesini engelliyor. Ancak zamanla nükleer yakıt tükenir ve yıldız küçülmeye başlar. Hesaplamalar, bir yıldızın kütlesi Güneş'in üç kütlesini geçmezse "yerçekimiyle savaşı" kazanacağını gösteriyor: yerçekimi çöküşü"yozlaşmış" maddenin baskısı ile durdurulacak ve yıldız sonsuza kadar beyaz bir cüceye dönüşecek veya nötron yıldızı. Ancak yıldızın kütlesi üç güneşten fazlaysa, o zaman hiçbir şey onun feci çöküşünü durduramaz ve hızla olay ufkunun altına girerek bir kara deliğe dönüşecektir.
Kara delik çörek deliği midir?
Işık yaymayan şeyin fark edilmesi kolay değildir. Kara delik aramanın bir yolu, uzayda bulunan alanları aramaktır. büyük kütle ve karanlık bir alandalar. Gökbilimciler bu tür nesneleri ararken onları iki ana alanda buldular: galaksilerin merkezlerinde ve ikili yıldızlarda. yıldız sistemleri Galaksimizin. Toplamda, bilim adamlarının önerdiği gibi, bu tür on milyonlarca nesne var.
Şu anda ayırt etmenin tek güvenilir yolu kara delik başka türden bir nesneden, nesnenin kütlesini ve boyutlarını ölçmek ve yarıçapını karşılaştırmaktır.
Kara delikler, keşfedildikleri andan itibaren belki de evrenimizdeki en gizemli ve esrarengiz astronomik nesnelerdir; bilim adamlarının ilgisini çekmiş ve bilim kurgu yazarlarının hayal gücünü heyecanlandırmıştır. Kara delikler nedir ve neyi temsil ederler? Kara delikler soyu tükenmiş yıldızlardır çünkü fiziksel özellikler, çok şeye sahip olmak yüksek yoğunluk ve öyle güçlü bir çekim kuvveti vardır ki, ışık bile onların ötesine kaçamaz.
Kara deliklerin keşfinin tarihi
Kara deliklerin teorik varlığı ilk kez, gerçek keşiflerinden çok önce, 1783 yılında D. Michel (Yorkshire ilçesinden boş zamanlarında astronomi ile ilgilenen bir İngiliz rahip) tarafından öne sürülmüştü. Onun hesaplamalarına göre, bizimkini alıp sıkıştırırsak (modern anlamda) bilgisayar dili- arşiv) 3 km'lik bir yarıçapa kadar, o kadar büyük (sadece devasa) bir yerçekimi kuvveti oluşur ki, ışık bile onu terk edemez. “Kara delik” kavramı bu şekilde ortaya çıktı, aslında aslında hiç de siyah olmasa da, bizce “karanlık delik” terimi daha uygun olur, çünkü tam olarak ışığın yokluğu meydana gelir.
Daha sonra 1918'de büyük bilim adamı Albert Einstein. Ancak kara delik kavramı ancak 1967'de Amerikalı astrofizikçi John Wheeler'ın çabaları sayesinde nihayet akademik çevrelerde yer kazandı.
Öyle olsa bile, D. Michel, Albert Einstein ve John Wheeler, çalışmalarında bu gizemli gök cisimlerinin yalnızca teorik olarak varlığını varsaydılar. uzay Ancak kara deliklerin gerçek keşfi, ilk kez teleskopla görüldüğü 1971 yılında gerçekleşti.
Bir kara delik böyle görünüyor.
Uzayda kara delikler nasıl oluşur?
Astrofizikten bildiğimiz gibi, tüm yıldızların (Güneşimiz dahil) sınırlı miktarda yakıt kaynağı vardır. Ve bir yıldızın ömrü milyarlarca ışıkyılı sürse de, er ya da geç bu koşullu yakıt kaynağı sona erer ve yıldız "söner". Bir yıldızın "solma" sürecine, yıldızın önemli bir dönüşüme uğradığı ve boyutuna bağlı olarak dönüşebileceği yoğun reaksiyonlar eşlik eder. beyaz cüce, bir nötron yıldızı veya bir kara delik. Dahası, inanılmaz derecede etkileyici boyutlara sahip en büyük yıldızlar genellikle bir kara deliğe dönüşür - bu en inanılmaz boyutların sıkıştırılması nedeniyle, yeni oluşan kara deliğin kütlesinde ve yerçekimi kuvvetinde çoklu bir artış olur ve bu da bir kara deliğe dönüşür. bir tür galaktik elektrikli süpürge - etrafındaki her şeyi ve herkesi emer.
Kara delik bir yıldızı yutar.
Küçük bir açıklama - Galaktik standartlara göre Güneşimiz hiç de değil büyük yıldız ve yaklaşık birkaç milyar yıl sonra gerçekleşecek olan yok oluşun ardından büyük olasılıkla bir kara deliğe dönüşmeyecektir.
Ancak size karşı dürüst olalım - bugün bilim adamları bir kara deliğin oluşumunun tüm inceliklerini henüz bilmiyorlar; şüphesiz bu, kendi başına milyonlarca ışık yılı sürebilen son derece karmaşık bir astrofiziksel süreçtir. Bu yönde ilerlemek mümkün olsa da, ara kara deliklerin, yani yok olma durumundaki yıldızların keşfedilmesi ve daha sonra incelenmesi mümkündür. aktif süreç kara delik oluşumu. Bu arada benzer bir yıldız, 2014 yılında gökbilimciler tarafından sarmal bir galaksinin kolunda keşfedilmişti.
Evrende kaç tane kara delik var?
Galaksimizdeki modern bilim adamlarının teorilerine göre Samanyolu Yüz milyonlarca kara delik olabilir. Samanyolu'muzdan uçacak hiçbir şeyin olmadığı komşu galaksimizde - 2,5 milyon ışıkyılı - bunlardan daha azı olmayabilir.
Kara delik teorisi
Muazzam kütleye rağmen (Güneşimizin kütlesinden yüzbinlerce kat daha büyük) ve inanılmaz güç yerçekimi, kara delikleri teleskopla görmek kolay olmadı çünkü hiç ışık yaymıyorlar. Bilim adamları kara deliği ancak "yemek" anında fark etmeyi başardılar - başka bir yıldızın emilmesi, şu anda zaten gözlemlenebilen karakteristik radyasyon ortaya çıkıyor. Böylece kara delik teorisi gerçek anlamda doğrulanmış oldu.
Kara deliklerin özellikleri
Bir kara deliğin ana özelliği inanılmaz olmasıdır. yerçekimi alanlarıçevredeki mekan ve zamanın olağan durumunda kalmasına izin vermemek. Evet, doğru duydunuz, bir kara deliğin içinde zaman normalden kat kat daha yavaş akar ve eğer orada olsaydınız, geri döndüğünüzde (tabii ki bu kadar şanslıysanız), yüzyılların geçtiğini fark ederseniz şaşırırsınız. Dünya'da ve sen yaşlanmadın bile bunu zamanında başardın. Her ne kadar doğruyu söylesek de, eğer bir kara deliğin içinde olsaydınız hayatta kalmanız pek mümkün olmazdı, çünkü oradaki yerçekimi kuvveti öyle bir kuvvettir ki, herhangi bir maddi nesne basitçe parçalara ayrılamaz, hatta atomlara ayrılamaz.
Ama eğer bir kara deliğin yakınında, onun çekim alanının etkisi altında olsanız bile, zor anlar yaşarsınız, çünkü onun çekim alanına ne kadar direnirseniz, uçup gitmeye çalışırsanız, o kadar hızlı içine düşersiniz. Bu görünüşte paradoksun nedeni, tüm kara deliklerin sahip olduğu yerçekimsel girdap alanıdır.
Bir insan kara deliğe düşerse ne olur?
Kara deliklerin buharlaşması
İngiliz gökbilimci S. Hawking ilginç bir gerçeği keşfetti: Kara delikler aynı zamanda buharlaşma da yayıyor gibi görünüyor. Doğru, bu yalnızca nispeten küçük kütleli delikler için geçerlidir. Etraflarındaki güçlü yerçekimi, parçacık ve antiparçacık çiftlerini doğurur; çiftlerden biri delik tarafından içeri çekilir, ikincisi ise dışarı atılır. Böylece kara delik sert antipartiküller ve gama ışınları yayar. Bir kara delikten gelen bu buharlaşmaya veya radyasyona, onu keşfeden bilim adamının adı verilmiştir: "Hawking radyasyonu".
En büyük kara delik
Kara delik teorisine göre hemen hemen tüm galaksilerin merkezinde kütleleri birkaç milyondan birkaç milyara kadar değişen devasa kara delikler bulunur. güneş kütleleri. Ve nispeten yakın zamanda, bilim adamları bugüne kadar bilinen en büyük iki kara deliği keşfettiler; bunlar iki yakın galakside bulunuyor: NGC 3842 ve NGC 4849.
NGC 3842, 320 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan Aslan takımyıldızındaki en parlak gökadadır. Merkezinde 9,7 milyar güneş kütlesi ağırlığında devasa bir kara delik var.
335 milyon ışıkyılı uzaklıktaki Saç Kümesi'ndeki bir galaksi olan NGC 4849, aynı derecede etkileyici bir kara deliğe sahiptir.
Bu dev karadeliklerin çekim alanının etki alanları, yani akademik dil Onların olay ufku, Güneş'ten!'e olan mesafenin yaklaşık 5 katıdır. Böyle bir kara delik bizi yer güneş sistemi ve boğulmazdım bile.
En küçük kara delik
Ancak geniş kara delik ailesinde çok küçük temsilciler de var. Böylece bilim adamlarının bugüne kadar keşfettiği en cüce kara delik Güneşimizin kütlesinin yalnızca 3 katı kadardır. Esasen bu teorik minimum Bir kara deliğin oluşması için gerekli olan yıldız biraz daha küçük olsaydı delik oluşmazdı.
Kara delikler yamyamdır
Evet, öyle bir olgu var ki, yukarıda da yazdığımız gibi, kara delikler, diğer kara delikler de dahil olmak üzere etraflarındaki her şeyi emen bir tür “galaktik elektrikli süpürgelerdir”. Son zamanlarda gökbilimciler, bir galaksideki kara deliğin, başka bir galaksideki daha büyük bir kara obur tarafından yenildiğini keşfettiler.
- Bazı bilim adamlarının hipotezlerine göre kara delikler, yalnızca her şeyi kendi içine çeken galaktik elektrikli süpürgeler değildir, aynı zamanda belirli koşullar altında kendileri de yeni evrenler doğurabilirler.
- Kara delikler zamanla buharlaşabilir. Yukarıda İngiliz bilim adamı Stephen Hawking'in kara deliklerin radyasyon özelliğine sahip olduğunu keşfettiğini ve çok uzun bir süre sonra, etrafta emilecek hiçbir şey kalmadığında kara deliğin daha fazla buharlaşmaya başlayacağını, zamanla radyasyona dönüştüğünü yazmıştık. tüm kütlesini çevredeki uzaya aktarır. Her ne kadar bu sadece bir varsayım, bir hipotez olsa da.
- Kara delikler zamanı yavaşlatır ve uzayı büker. Zaman genişlemesi hakkında zaten yazmıştık, ancak kara delik koşullarında uzay da tamamen kavisli olacaktır.
- Kara delikler evrendeki yıldız sayısını sınırlıyor. Yani çekim alanları, bilindiği üzere yeni yıldızların doğduğu uzaydaki gaz bulutlarının soğumasını engellemektedir.
Discovery Channel'daki kara delikler, video
Ve sonuç olarak size Discovery Channel'dan kara delikler hakkında ilginç bir bilimsel belgesel sunuyoruz.
