Эта тема является одной из самых перспективных, популярных и загадочных. В наше время сложно найти человека, который никогда не слышал о черных дырах, однако не все понимают их. Что же такое чёрные дыры? Как они образуются? Что мы знаем о них?
История
В 1783 году кембриджский преподаватель Джон Миччел опубликовал в журнале "Философские труды Лондонского королевского общества" статью, в которой обратил внимание на то, что достаточно массивная и компактная звезда должна обладать настолько сильным гравитационном полем, что свет не сможет его преодолеть. Свет, излучаемый с поверхности звезды не сможет преодолеть гравитационное притяжение звезды и удалиться от нее на значительной расстояние. Миччел предположил, что таких звезд может быть много. Мы не можем их видеть, поскольку их свет не достигает нас, однако мы можем "ощутить" их гравитационное притяжение. Термин "черная дыра" был придуман в 1969 году американским ученым Джоном Уилером для наглядного описания этой идеи.
Несколько лет спустя, независимо от Миччела, такую же гипотезу высказал французский ученый Пьер-Симон Лаплас. Примечательно, что впоследствии он отказался от этой идеи, сочтя ее слишком безумной.
Таким образом, черная дыра — это область пространства, в которой гравитационное притяжение настолько сильно, что ни вещество, ни излучение не могут эту область покинуть. Горизонт событий черной дыры — это ее условная поверхность, оболочка, никакой физической поверхности нет, это просто некоторое расстояние от центра. Это то место, попадая в которое объект или свет уже не сможет выбраться обратно, так как здесь начинается очень сильная гравитация, которая не выпускает попавшие в него объекты. Это можно объяснить математически: выход из горизонта событий означает движение в обратную сторону по времени, что невозможно с точки зрения физики.
Также существует такой термин как сингулярность (именно здесь нарушаются законы физики!), напрямую связанный с нашей темой, но здесь мы его затрагивать не будем.
Как они образуются?
Это зависит от их массы. Черные дыры бывают небольшими (несколько масс нашего Солнца), а могут быть очень массивными (миллионы масс Солнца). Размер черных дыр пропорционален их массе.
В центре нашей Галактики тоже есть черная дыра, ее масса — 4 миллиона солнечных. Эта черная дыра образовалась вместе с Галактикой — либо от гигантского газового облака, которое сжалось и образовало черную дыру, либо это было первое поколение тяжелых звезд, которые образовывали первые черные дыры, те, в свою очередь, сливались и формировали черные дыры размером в тысячу солнечных масс.
Основной механизм роста массы черных дыр в центре галактик — заглатывание газа из окружающей среды. Чем больше «бросаешь» в черную дыру, тем больше она растет. Более того, если «бросать» газ или частицы в черную дыру в одном направлении, она еще будет и раскручиваться.
Выводы
Итак, чёрные дыры действительно являются весьма интересным и загадочным явлением. Например, по мере приближения к горизонту событий время замедляется (на самом деле время не замедляется, но для наблюдателя именно так и кажется) или то, что сверхмассивные чёрные дыры могут обладать массой от десяти до тридцати миллионов солнечных. Стивен Хокинг считал, что черные дыры могут быть путем в альтернативную Вселенную.
Таким образом, в данной области по - прежнему остаётся множество вопросов, ответы на которые пока не получены. Я считаю, что исследования чёрных дыр полностью изменят наши прежние взгляды на устройство мира. Возможно, там таятся ответы на загадки Вселенной, которые мы так хотим узнать, но чем больше мы узнаем, тем больше нам нужно знать.