Черная дыра - это чрезвычайно плотный объект в космосе, из которого не может вырваться свет.
Хотя черные дыры загадочны и экзотичны, они также являются ключевым следствием того, как работает гравитация: когда большая масса сжимается в достаточно малом пространстве, образующийся объект разрывает ткань пространства и времени, становясь тем, что называется сингулярностью.
Я выпускаю серию из двух статей, в каждой из которых будут ответы на 5 популярнейших вопросов о чёрных дырах, которые могли у вас возникнуть!
10. Как мы можем узнать о черных дырах, если они задерживают свет и на самом деле их невозможно увидеть?
Чёрные дыры непосредственно не видны. Это область пространства с настолько сильным гравитационным притяжением, что даже кванты света не могут её покинуть.
Однако учёные могут изучать поведение вещества вокруг чёрных дыр. То, что принято называть фотографией чёрной дыры, на самом деле — изображение вещества, движущегося вокруг неё. Но в центре действительно возникает тёмная область, поскольку там находится чёрная дыра, из которой не может исходить свет.
Также можно наблюдать изменение траектории света, проходящего вблизи чёрной дыры. Из-за искривления пространства его путь меняется, и возникает эффект гравитационного линзирования, благодаря которому мы видим один и тот же объект повторенным на небе несколько раз
9. Сколько времени требуется, чтобы образовалась черная дыра?
Черная дыра звездной массы, масса которой в десятки раз превышает массу Солнца, вероятно, может образоваться за считанные секунды после коллапса массивной звезды. Эти относительно небольшие черные дыры также могут образоваться в результате слияния двух плотных звездных остатков, называемых нейтронными звездами.
Нейтронная звезда также может слиться с черной дырой, образовав черную дыру большего размера, или две черные дыры могут столкнуться. Подобные слияния также быстро приводят к образованию черных дыр и вызывают рябь в пространстве-времени, называемую гравитационными волнами.
Еще более загадочными являются гигантские черные дыры, обнаруженные в центрах галактик, — "сверхмассивные" черные дыры, масса которых может превышать массу Солнца в миллионы или миллиарды раз. Одному из них может потребоваться чуть менее миллиарда лет, чтобы достичь очень больших размеров, но неизвестно, сколько времени им требуется для формирования в целом.
8. Как ученые вычисляют массу сверхмассивной черной дыры?
Есть 4 основных способа измерения массы чёрных дыр:
- Измерение скорости движения звёзд в различных частях галактики. На примере лучше изученных галактик астрономы устанавливают примерное соотношение между массой их звёзд и массой чёрных дыр, находящихся в центре галактики. Затем это соотношение экстраполируется на другие галактики, которые находятся дальше и менее удобны для наблюдения.
- Изучение свойств газов возле основных объектов. Например, с помощью радиоинтерферометра ALMA астрономы изучают движение диска холодного межзвёздного газа, охватывающего сверхмассивную чёрную дыру.
- Спектроастрометрия. Метод основан на измерении излучения, испускаемого газом в окрестностях сверхмассивных чёрных дыр. Он позволяет определить скорость вращения газа и его расстояние от центра диска.
- Гравитационное линзирование. Например, учёные анализируют данные наблюдений космического телескопа «Хаббл» за скоплением галактик Abell 1201 и путём компьютерных моделирований и их сравнений с данными наблюдений восстанавливают распределение массы вдоль луча зрения.
7.Может ли чёрная дыра "съесть" целую галактику?
Ответ весьма однозначен:
Нет. Не может быть, чтобы черная дыра съела целую галактику. Гравитационный охват сверхмассивных черных дыр, находящихся в центре галактик, велик, но его явно недостаточно для того, чтобы поглотить всю галактику.
6. Что произойдет, если вы упадете в черную дыру?
Это, конечно, было бы не очень! Но все, что мы знаем о внутреннем устройстве черных дыр, основано на общей теории относительности Альберта Эйнштейна.
В случае черных дыр удаленные наблюдатели будут видеть только области за пределами горизонта событий, но отдельные наблюдатели, попадающие в черную дыру, будут испытывать совершенно иную "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 по горизонтали и растягивать по вертикали, как макароны, вот почему ученые называют это явление (без шуток) "спагеттификацией". К счастью, такого еще ни с кем не случалось — черные дыры находятся слишком далеко, чтобы притягивать какое-либо вещество из нашей Солнечной системы. Но ученые наблюдали, как черные дыры разрывают звезды на части, и этот процесс высвобождает огромное количество энергии.
Спасибо за прочтение!
Надеюсь, вы узнали что-то новое!
2 часть статьи:
(скоро)
Читайте также:
- При написании статьи использовались материалы из таких источников как: