Как мы можем узнать о черных дырах, если их на самом деле не видно?
Никакой свет включая рентгеновские лучи, не может вырваться изнутри горизонта событий черной дыры, области, за которой нет возврата. Телескопы, которые изучают черные дыры на самом деле смотрят на окружающую среду черных дыр, где материал находится очень близко к горизонту событий. Вещество нагревается до миллионов градусов, поскольку оно притягивается к черной дыре, поэтому светится в рентгеновских лучах. Огромная гравитация черных дыр также искажает само пространство, поэтому можно увидеть влияние невидимого гравитационного притяжения на звезды и другие объекты.
Сколько времени нужно для рождения черной дыры?
Черная дыра, масса которой в десятки раз превышает массу Солнца, может образоваться в считанные секунды после коллапса массивной звезды. Эти относительно маленькие черные дыры также могут быть созданы путем слияния двух плотных звездных остатков, называемых нейтронными звездами. Нейтронная звезда может также слиться с черной дырой, чтобы сделать большую черную дыру. Подобные слияния также создают рябь в пространстве-времени, называемую гравитационными волнами.
Более загадочными являются гигантские черные дыры, обнаруженные в центрах галактик - «сверхмассивные» черные дыры, которые могут весить в миллионы или миллиарды раз больше массы Солнца.
Как ученые рассчитывают массу сверхмассивной черной дыры?
Исследование включает в себя исследование движений звезд в центрах галактик. Это движение подразумевает темное массивное тело, масса которого может быть вычислена из скоростей звезд. Вещество, которое падает в черную дыру, увеличивает массу черной дыры. Его гравитация не исчезает из вселенной.
Может ли для черная дыра "съесть" всю галактику?
Нет. Черная дыра ни за что не съест всю галактику. Гравитационный охват сверхмассивных черных дыр, содержащихся в середине галактик, велик, но не настолько велик, чтобы поглощать всю галактику.
Что будет, если вы упадете в черную дыру?
Ничего хорошего! Но то, что мы знаем о внутренней части черных дыр, происходит из Общей теории относительности Альберта Эйнштейна.
Отдаленные наблюдатели будут видеть только области за горизонтом событий, но попадающие в черную дыру, испытают совсем другую «реальность». Если вы попадете в горизонт событий, ваше восприятие пространства и времени полностью изменится. В то же время огромная гравитация черной дыры будет сжимать вас горизонтально и растягивать вас вертикально, как лапшу, поэтому ученые называют это явление (без шуток) «спагеттификацией».
К счастью, этого никогда не случалось ни с кем - черные дыры слишком далеко, чтобы вытянуть любую материю из нашей солнечной системы. Но ученые наблюдали, как черные дыры разрывают звезды на части , процесс, который выделяет огромное количество энергии.
Что если Солнце превратится в черную дыру?
Солнце никогда не превратится в черную дыру, потому что оно недостаточно массивно, чтобы взорваться. Вместо этого Солнце скорее станет плотным звездным остатком, называемым белым карликом.
Но если бы гипотетически Солнце внезапно стало черной дырой с той же массой, что и сегодня, это не повлияло бы на орбиты планет, поскольку его гравитационное влияние на Солнечную систему было бы таким же. Таким образом, Земля будет продолжать вращаться вокруг Солнца, не втягиваясь в нее - хотя недостаток солнечного света будет иметь катастрофические последствия для жизни на Земле.
Влияли ли чёрные дыры на нашу планету?
Слияния двух нейтронных звезд, двух черных дыр или нейтронной звезды и черной дыры одинаково распространяют вокруг себя тяжелые элементы, которые могут когда-нибудь стать частью новых планет. Ударные волны от звездных взрывов могут также спровоцировать образование новых звезд и новых солнечных систем. Таким образом, в некотором смысле, мы обязаны своим существованием на Земле древним взрывам и столкновениям, которые образовали черные дыры.
В более широком масштабе большинство галактик имеют сверхмассивные черные дыры в своих центрах. Связь между образованием этих сверхмассивных черных дыр и образованием галактик до сих пор не понята. Вполне возможно, что черная дыра могла сыграть роль в формировании нашей галактики Млечный Путь. Но эта проблема курицы и яйца - то есть, что появилось раньше, галактика или черная дыра? - это одна из величайших загадок нашей вселенной.
Какую самую удаленную черную дыру когда-либо видели?
Самая удаленная черная дыра, когда-либо обнаруженная, находится на расстоянии 13,1 миллиардов световых лет от Земли. (Возраст Вселенной в настоящее время оценивается примерно в 13,8 миллиардов лет, так что это означает, что эта черная дыра существовала примерно через 690 миллионов лет после Большого взрыва.)
Эта сверхмассивная черная дыра - это то что астрономы называют «квазаром», когда большое количество газа вливается в черную дыру так быстро, что выход энергии в тысячу раз больше, чем у самой галактики. Чрезвычайная яркость причина того как астрономы смогли обнаружить ее на таких больших расстояниях.
Поглотят ли черные дыры вселенную?
Вселенная огромна. В частности, размер области, где конкретная черная дыра оказывает значительное гравитационное влияние, весьма ограничен по сравнению с размером галактики. Это относится даже к сверхмассивным черным дырам в середине Млечного Пути. Эта черная дыра, вероятно, уже «съела» большинство или все звезды, которые образовались поблизости. Опасности что Земля (расположенная в 26 000 световых лет от черной дыры Млечного Пути) будет втянута - нет.
Будущие столкновения галактик приведут к увеличению черных дыр, например, в результате слияния двух черных дыр. Но столкновения не будут происходить бесконечно, потому что вселенная большая и еще потому что она расширяется..
Могут ли черные дыры стать меньше?
Да. Покойный физик Стивен Хокинг предположил, что хотя черные дыры увеличиваются в результате употребления материи, они также медленно сжимаются, потому что теряют крошечные количества энергии, называемой «излучением Хокинга».
Излучение Хокинга происходит потому, что пустое пространство, или вакуум, на самом деле не пусто. На самом деле это море частиц, которые постоянно появляются и исчезают. Хокинг показал, что если пара таких частиц создается вблизи черной дыры, есть вероятность, что одна из них будет втянута в черную дыру. В этом случае вторая частица улетит в космос. Энергия для этого исходит от черной дыры, поэтому черная дыра медленно теряет энергию и массу в результате этого процесса.
В конце концов, теоретически черные дыры будут испаряться через излучение Хокинга. Но большинству черных дыр на это потребуется немыслимо бесконечное количество времени.
