Kad tika atklāti melnie caurumi. Kas ir melnie caurumi un kā tie veidojas? Ko darīt, ja cilvēks iekrīt melnajā caurumā

10. aprīlī astrofiziķu komanda no Event Horizon Telescope projekta izlaida pirmo melnā cauruma attēlu. Šie gigantiskie, bet neredzamie kosmosa objekti joprojām ir vieni no noslēpumainākajiem un intriģējošākajiem mūsu Visumā.

Lasiet tālāk

Kas ir melnais caurums?

Melnais caurums ir objekts (laika reģions), kura gravitācija ir tik spēcīga, ka piesaista visus zināmos objektus, arī tos, kas pārvietojas ar gaismas ātrumu. Arī paši gaismas kvanti nevar atstāt šo reģionu, tāpēc melnais caurums ir neredzams. Jūs varat novērot tikai elektromagnētiskos viļņus, starojumu un telpas izkropļojumus ap melno caurumu. Šis attēls, ko publicējis Event Horizon Telescope, parāda melnā cauruma notikumu horizontu, īpaši spēcīgas gravitācijas apgabala malu, ko ierāmē akrecijas disks, un caurumā tiek iesūkta gaismas viela.

Termins "melnais caurums" parādījās 20. gadsimta vidū, to ieviesa amerikāņu teorētiskais fiziķis Džons Arčibalds Vīlers. Viņš pirmo reizi lietoja šo terminu zinātniskā konference 1967. gadā.

Taču pieņēmumi par tik masīvu objektu esamību, ka pat gaisma nespēj pārvarēt to pievilkšanas spēku, tika izvirzīti jau 18. gadsimtā. Mūsdienu melno caurumu teorija sāka veidoties vispārējās relativitātes teorijas ietvaros. Interesanti, ka pats Alberts Einšteins neticēja melno caurumu pastāvēšanai.

No kurienes nāk melnie caurumi?

Zinātnieki uzskata, ka melnajiem caurumiem ir dažādas izcelsmes. Masīvas zvaigznes savas dzīves beigās kļūst par melno caurumu: miljardiem gadu mainās gāzu sastāvs un temperatūra tajās, kas izraisa nelīdzsvarotību starp zvaigznes gravitāciju un karsto gāzu spiedienu. Tad zvaigzne sabrūk: tās tilpums samazinās, bet, tā kā masa nemainās, blīvums palielinās. Tipiska zvaigžņu masas melnā cauruma rādiuss ir 30 kilometri, un tā blīvums ir vairāk nekā 200 miljoni tonnu uz kubikcentimetru. Salīdzinājumam: lai Zeme kļūtu par melno caurumu, tās rādiusam jābūt 9 milimetriem.

Ir arī cita veida melnais caurums, supermasīvais melnais caurums, kas veido vairuma galaktiku kodolu. To masa ir miljards reižu lielāka par zvaigžņu melno caurumu masu. Supermasīvo melno caurumu izcelsme nav zināma, taču pastāv hipotēze, ka tie kādreiz bija zvaigžņu masas melnie caurumi, kas izauga, apņemot citas zvaigznes.

Pastāv arī pretrunīga ideja par pirmatnējo melno caurumu esamību, kas varēja rasties, saspiežot jebkuru masu Visuma pastāvēšanas sākumā. Turklāt pastāv pieņēmums, ka Lielajā hadronu paātrinātājā veidojas ļoti mazi melnie caurumi, kuru masa ir tuvu elementārdaļiņu masai. Tomēr šai versijai vēl nav apstiprinājuma.

Vai melnais caurums aprīs mūsu galaktiku?

Piena Ceļa galaktikas centrā ir melnais caurums Strēlnieks A*. Tās masa četrus miljonus reižu pārsniedz saules masu, un tās izmērs 25 miljoni kilometru ir aptuveni vienāds ar 18 saules diametru. Šādi mērogi liek dažiem aizdomāties: vai melnais caurums apdraud visu mūsu galaktiku? Iemesli šādiem pieņēmumiem nav tikai zinātniskā fantastika: pirms dažiem gadiem zinātnieki ziņoja par galaktiku W22460526, kas atrodas 12,5 miljardu gaismas gadu attālumā no mūsu planētas. Pēc astronomu apraksta, supermasīvais melnais caurums W22460526 centrā to pamazām saplēš, un šī procesa radītais starojums paātrina milzu karstu gāzu mākoņus visos virzienos. Melnā cauruma saplosīta galaktika spīd spožāk par 300 triljoniem saules.

Tomēr nekas tāds neapdraud mūsu mājas galaktiku (vismaz īstermiņā). Lielākā daļa objektu Piena Ceļā, tostarp Saules sistēma, atrodas pārāk tālu no melnā cauruma, lai sajustu tā vilkšanu. Turklāt "mūsu" melnais caurums neievelk visu materiālu kā putekļu sūcējs, bet darbojas tikai kā gravitācijas enkurs zvaigžņu grupai, kas atrodas ap to orbītā – kā Saule planētām.

Tomēr, pat ja mēs kādreiz nonāksim ārpus melnā cauruma notikumu horizonta, mēs, visticamāk, to pat nepamanīsim.

Kas notiek, ja jūs "iekrītat" melnajā caurumā?

Melnā cauruma izvilkts objekts, visticamāk, nevarēs no turienes atgriezties. Lai pārvarētu melnā cauruma gravitāciju, ir jāattīsta ātrums, kas ir lielāks par gaismas ātrumu, taču cilvēce vēl nezina, kā to var izdarīt.

Gravitācijas lauks ap melno caurumu ir ļoti spēcīgs un nevienmērīgs, tāpēc visi tā tuvumā esošie objekti maina formu un struktūru. Objekta puse, kas atrodas tuvāk notikumu horizontam, tiek piesaistīta ar lielāku spēku un krīt ar lielāku paātrinājumu, tāpēc viss objekts tiek izstiepts, kļūstot par makaronu. Viņš aprakstīja šo fenomenu savā grāmatā Īss stāsts laika slavenais teorētiskais fiziķis Stīvens Hokings. Jau pirms Hokinga astrofiziķi šo fenomenu sauca par spagetifikāciju.

Ja jūs aprakstāt spagetifikāciju no astronauta viedokļa, kurš vispirms uzlidoja līdz melnā cauruma pēdām, tad gravitācijas lauks sasprindzinās viņa kājas un pēc tam izstieps un saplēs ķermeni, pārvēršot to subatomisku daļiņu plūsmā.

No ārpuses nav iespējams redzēt iekrišanu melnajā caurumā, jo tas absorbē gaismu. Ārējais novērotājs redzēs tikai to, ka objekts, kas tuvojas melnajam caurumam, pakāpeniski palēninās un pēc tam apstājas pavisam. Pēc tam objekta siluets kļūs arvien neskaidrāks, kļūs sarkans un beidzot vienkārši pazudīs uz visiem laikiem.

Pēc Stīvena Hokinga teiktā, visi objekti, ko piesaista melnais caurums, paliek notikumu horizontā. No relativitātes teorijas izriet, ka melnā cauruma tuvumā laiks palēninās līdz apstājai, tāpēc kādam, kurš nokrīt, pats iekrišana melnajā caurumā var nenotikt.

Kas ir iekšā?

Acīmredzamu iemeslu dēļ pašlaik nav uzticamas atbildes uz šo jautājumu. Tomēr zinātnieki ir vienisprātis, ka mums zināmie fizikas likumi melnajā caurumā vairs nav spēkā. Saskaņā ar vienu no aizraujošākajām un eksotiskākajām hipotēzēm telpas-laika kontinuums ap melno caurumu ir tik ļoti izkropļots, ka pašā realitātē veidojas caurums, kas var būt portāls uz citu Visumu jeb tā sauktais tārpa caurums.

Melnie caurumi: visnoslēpumainākie objekti Visumā

Melnie caurumi aizrauj daudzu iztēli – gan zinātniekus, gan cilvēkus, kuri ir tālu no zinātnes pasaules. Un ne visi saprot, kas ir melnais caurums.

Supermasīvi melnie caurumi

Tiek pieņemts, ka šādi melnie caurumi atrodas galaktiku centros. To masa var būt līdz 10 līdz devītajai Saules masas pakāpei. Šie secinājumi izdarīti, pamatojoties uz zvaigžņu kustības analīzi galaktiku centru tuvumā.

Pastāv arī hipotēze, saskaņā ar kuru supermasīvie melnie caurumi atrodas kvazāru centros - vismazāk pētīto un vistālāk no tiem kosmosa objektiem, ko var novērot no Zemes. Kvazāri ir galaktiku kodoli, un to centrā ir melnais caurums.

Kvazāriem ir neticami spēcīgs spožums un mazs izmērs, tos var novērot 10 miljardu gaismas gadu attālumā. Šie objekti atbrīvo milzīgu enerģiju visos spektra reģionos. elektromagnētiskie viļņi un jo īpaši infrasarkanajā reģionā.

Pirmie vai relikviskie melnie caurumi

Mazākie melnie caurumi, kuru veidošanās notika Visuma attīstības sākumposmā. Vielas gabali, kas radušies Lielā sprādziena neviendabīguma rezultātā, varēja sarukt līdz melno caurumu stāvoklim, kamēr pārējā matērija izpletās.

Melnais caurums ne vienmēr ir kaut kas ļoti liels un smags. Zinātnieki norāda, ka dažu pirmatnējo melno caurumu izmērs var būt daudz mazāks nekā protona izmērs.

Citā mūsu rakstā varat uzzināt, kā darbojas kodolreaktors. Un, ja jums nepieciešama palīdzība mācībās, lūdzu, sazinieties

Salīdzinoši nesen pieaugot interesei par populārzinātnisku filmu veidošanu par kosmosa izpēti, mūsdienu skatītājs ir daudz dzirdējis par tādām parādībām kā singularitāte jeb melnais caurums. Tomēr filmas, acīmredzot, neatklāj visu šo parādību būtību un dažkārt pat izkropļo konstruēto. zinātniskās teorijas lielākai efektivitātei. Šī iemesla dēļ daudzu mūsdienu cilvēku priekšstati par šīm parādībām ir vai nu pilnīgi virspusēji, vai pilnīgi kļūdaini. Viens no radušās problēmas risinājumiem ir šis raksts, kurā mēģināsim izprast esošos pētījumu rezultātus un atbildēt uz jautājumu – kas ir melnais caurums?

1784. gadā angļu priesteris un dabaszinātnieks Džons Mišels vēstulē Karaliskajai biedrībai pirmo reizi pieminēja hipotētisku masīvu ķermeni, kam ir tik spēcīga gravitācijas pievilcība, ka otrais kosmiskais ātrums tam pārsniegtu gaismas ātrumu. Otrs kosmiskais ātrums ir ātrums, kāds salīdzinoši mazam objektam būtu nepieciešams, lai pārvarētu debess ķermeņa gravitācijas spēku un atstātu slēgto orbītu ap šo ķermeni. Pēc viņa aprēķiniem, ķermeņa ar Saules blīvumu un 500 saules rādiusu rādiusu uz virsmas būs otrs kosmiskais ātrums, kas vienāds ar gaismas ātrumu. Šajā gadījumā pat gaisma nepametīs šāda ķermeņa virsmu, un tāpēc šis ķermenis tikai absorbēs ienākošo gaismu un paliks neredzams novērotājam - sava veida melns plankums uz tumšās telpas fona.

Tomēr Mišela piedāvātā supermasīva ķermeņa koncepcija neizraisīja lielu interesi līdz pat Einšteina darbam. Atgādiniet, ka pēdējais definēja gaismas ātrumu kā ierobežojošo informācijas pārraides ātrumu. Turklāt Einšteins paplašināja gravitācijas teoriju ātrumiem, kas ir tuvu gaismas ātrumam (). Rezultātā vairs nebija aktuāli Ņūtona teoriju piemērot melnajiem caurumiem.

Einšteina vienādojums

Melnajiem caurumiem piemērojot vispārējo relativitāti un risinot Einšteina vienādojumus, tika atklāti galvenie melnā cauruma parametri, no kuriem ir tikai trīs: masa, elektriskais lādiņš un leņķiskais impulss. Jāatzīmē Indijas astrofiziķa Subramanjana Čandrasekhara nozīmīgais ieguldījums, kurš izveidoja fundamentālu monogrāfiju: "Melno caurumu matemātiskā teorija".

Tādējādi Einšteina vienādojumu risinājums ir attēlots ar četrām iespējām četriem iespējamiem melno caurumu veidiem:

Melnais caurums bez rotācijas un bez lādiņa – Švarcšilda risinājums. Viens no pirmajiem melnā cauruma aprakstiem (1916), izmantojot Einšteina vienādojumus, bet neņemot vērā divus no trim ķermeņa parametriem. Vācu fiziķa Karla Švarcšilda risinājums ļauj aprēķināt sfēriska masīva ķermeņa ārējo gravitācijas lauku. Vācu zinātnieka melno caurumu koncepcijas iezīme ir notikumu horizonta un aiz tā esošā horizonta klātbūtne. Švarcšilds arī vispirms aprēķināja gravitācijas rādiusu, kas saņēma viņa vārdu, kas nosaka sfēras rādiusu, uz kuras atrodas notikumu horizonts ķermenim ar noteiktu masu.
Melnais caurums bez rotācijas ar lādiņu - Reisnera-Nordström risinājums. Risinājums, kas izvirzīts 1916.-1918.gadā, ņemot vērā iespējamo melnā cauruma elektrisko lādiņu. Šis lādiņš nevar būt patvaļīgi liels un ir ierobežots rezultātā radušās elektriskās atgrūšanās dēļ. Pēdējais ir jākompensē ar gravitācijas pievilcību.
Melnais caurums ar rotāciju un bez lādiņa - Kerra risinājums (1963). Rotējošais Kerra melnais caurums no statiskā atšķiras ar tā sauktās ergosfēras klātbūtni (par šo un citām melnā cauruma sastāvdaļām lasiet tālāk).
BH ar rotāciju un lādiņu - Kerr-Newman risinājums. Šis risinājums tika aprēķināts 1965. gadā un šobrīd ir vispilnīgākais, jo tajā ir ņemti vērā visi trīs BH parametri. Tomēr joprojām tiek pieņemts, ka melnajiem caurumiem dabā ir nenozīmīgs lādiņš.

Melnā cauruma veidošanās

Ir vairākas teorijas par to, kā veidojas un parādās melnais caurums, no kurām slavenākā ir zvaigznes ar pietiekamu masu parādīšanās gravitācijas sabrukuma rezultātā. Šāda saspiešana var izbeigt to zvaigžņu attīstību, kuru masa pārsniedz trīs Saules masas. Pabeidzot kodoltermiskās reakcijas šādu zvaigžņu iekšienē, tās sāk strauji sarukt par superblīvu. Ja neitronu zvaigznes gāzes spiediens nevar kompensēt gravitācijas spēkus, tas ir, zvaigznes masa pārvar t.s. Openheimera-Volkova robeža, tad turpinās sabrukums, kā rezultātā matērija tiek saspiesta melnajā caurumā.

Otrais scenārijs, kas apraksta melnā cauruma rašanos, ir protogalaktiskās gāzes saspiešana, tas ir, starpzvaigžņu gāze, kas atrodas transformācijas stadijā galaktikā vai kāda veida kopā. Nepietiekama iekšējā spiediena gadījumā, lai kompensētu tos pašus gravitācijas spēkus, var rasties melnais caurums.

Divi citi scenāriji joprojām ir hipotētiski:

Melnā cauruma rašanās rezultātā - t.s. pirmatnējie melnie caurumi.
Rašanās kodolreakciju rezultātā pie lielām enerģijām. Šādu reakciju piemērs ir eksperimenti ar kolideriem.

Melno caurumu struktūra un fizika

Melnā cauruma struktūra saskaņā ar Švarcšildu ietver tikai divus elementus, kas tika minēti iepriekš: melnā cauruma singularitāte un notikumu horizonts. Īsi runājot par singularitāti, var atzīmēt, ka tai nav iespējams novilkt taisnu līniju, kā arī lielākā daļa esošo fizisko teoriju tajā nedarbojas. Tādējādi singularitātes fizika joprojām ir noslēpums zinātniekiem šodien. melnais caurums - tā ir sava veida robeža, kuru šķērsojot, fiziskais objekts zaudē spēju atgriezties aiz tās un nepārprotami "iekrīt" melnā cauruma savdabībā.

Melnā cauruma struktūra kļūst nedaudz sarežģītāka Kerra risinājuma gadījumā, proti, BH rotācijas klātbūtnē. Kerra risinājums nozīmē, ka caurumam ir ergosfēra. Ergosfēra - noteikta zona, kas atrodas ārpus notikumu horizonta, kurā visi ķermeņi pārvietojas melnā cauruma rotācijas virzienā. Šī teritorija vēl nav aizraujoša un to ir iespējams pamest, atšķirībā no notikumu horizonta. Ergosfēra, iespējams, ir sava veida akrecijas diska analogs, kas attēlo rotējošu vielu ap masīviem ķermeņiem. Ja statisks Švarcšilda melnais caurums ir attēlots kā melna sfēra, tad Kerija melnajam caurumam ergosfēras klātbūtnes dēļ ir izliekta elipsoīda forma, kuras formā mēs bieži redzējām melnos caurumus zīmējumos, vecos laikos. filmas vai videospēles.

Cik sver melnais caurums? - Vislielākais teorētiskais materiāls par melnā cauruma parādīšanos ir pieejams scenārijam par tā parādīšanos zvaigznes sabrukšanas rezultātā. Šajā gadījumā neitronu zvaigznes maksimālo masu un melnā cauruma minimālo masu nosaka Openheimera-Volkova robeža, saskaņā ar kuru BH masas apakšējā robeža ir 2,5 - 3 Saules masas. Smagākā jebkad atklātā melnā cauruma (galaktikā NGC 4889) masa ir 21 miljards Saules masu. Tomēr nevajadzētu aizmirst par melnajiem caurumiem, kas hipotētiski rodas kodolreakcijās ar lielu enerģiju, piemēram, kolidoriem. Šādu kvantu melno caurumu, citiem vārdiem sakot, "Planka melnajiem caurumiem", masa ir aptuveni , proti, 2 10 -5 g.
Melnā cauruma izmērs. Minimālo BH rādiusu var aprēķināt no minimālās masas (2,5 - 3 saules masas). Ja Saules gravitācijas rādiuss, tas ir, apgabals, kurā būtu notikumu horizonts, ir aptuveni 2,95 km, tad 3 saules masu BH minimālais rādiuss būs aptuveni deviņi kilometri. Šādi salīdzinoši mazi izmēri neiederas galvā, ja runa ir par masīviem objektiem, kas pievelk visu apkārtējo. Tomēr kvantu melnajiem caurumiem rādiuss ir -10–35 m.
Melnā cauruma vidējais blīvums ir atkarīgs no diviem parametriem: masas un rādiusa. Melnā cauruma, kura masa ir aptuveni trīs Saules masas, blīvums ir aptuveni 6 10 26 kg/m³, bet ūdens blīvums ir 1000 kg/m³. Taču tik mazus melnos caurumus zinātnieki nav atraduši. Lielākajai daļai atklāto BH masa ir lielāka par 105 Saules masām. Ir interesants modelis, saskaņā ar kuru, jo masīvāks ir melnais caurums, jo mazāks ir tā blīvums. Šajā gadījumā masas izmaiņas par 11 pakāpēm nozīmē blīvuma izmaiņas par 22 kārtībām. Tādējādi melnā cauruma ar masu 1 · 10 9 saules masas blīvums ir 18,5 kg/m³, kas ir par vienu mazāks nekā zelta blīvums. Un melnajiem caurumiem, kuru masa ir lielāka par 10 10 saules masām, vidējais blīvums var būt mazāks par gaisa blīvumu. Pamatojoties uz šiem aprēķiniem, ir loģiski pieņemt, ka melnā cauruma veidošanās notiek nevis vielas saspiešanas dēļ, bet gan liela daudzuma vielas uzkrāšanās rezultātā noteiktā tilpumā. Kvantu melno caurumu gadījumā to blīvums var būt aptuveni 10 94 kg/m³.
Melnā cauruma temperatūra ir arī apgriezti proporcionāla tā masai. Šī temperatūra ir tieši saistīta ar. Šī starojuma spektrs sakrīt ar pilnīgi melna ķermeņa spektru, tas ir, ķermeņa, kas absorbē visu krītošo starojumu. Melnā ķermeņa starojuma spektrs ir atkarīgs tikai no tā temperatūras, tad melnā cauruma temperatūru var noteikt pēc Hokinga starojuma spektra. Kā minēts iepriekš, šis starojums ir jaudīgāks, jo mazāks ir melnais caurums. Tajā pašā laikā Hokinga starojums joprojām ir hipotētisks, jo astronomi to vēl nav novērojuši. No tā izriet, ka, ja Hokinga starojums pastāv, tad novēroto BH temperatūra ir tik zema, ka neļauj noteikt norādīto starojumu. Pēc aprēķiniem, pat temperatūra caurumam, kura masa ir aptuveni Saules masas kārta, ir niecīgi maza (1 ·10 -7 K vai -272°C). Kvantu melno caurumu temperatūra var sasniegt aptuveni 10 12 K, un ar to straujo iztvaikošanu (apmēram 1,5 min.) šādi melnie caurumi var izstarot enerģiju aptuveni desmit miljonu atombumbu apmērā. Bet, par laimi, šādu hipotētisku objektu radīšanai būs nepieciešama 10 14 reizes lielāka enerģija, nekā šodien tiek iegūta Lielajā hadronu paātrinātājā. Turklāt šādas parādības astronomi nekad nav novērojuši.

No kā sastāv CHD?

Vēl viens jautājums satrauc gan zinātniekus, gan tos, kas vienkārši aizraujas ar astrofiziku – no kā sastāv melnais caurums? Uz šo jautājumu nav vienas atbildes, jo nav iespējams skatīties tālāk par notikumu horizontu, kas ieskauj jebkuru melno caurumu. Turklāt, kā minēts iepriekš, melnā cauruma teorētiskie modeļi paredz tikai 3 tā sastāvdaļas: ergosfēru, notikumu horizontu un singularitāti. Ir loģiski pieņemt, ka ergosfērā ir tikai tie objekti, kurus piesaistīja melnais caurums un kuri tagad griežas ap to - dažāda veida kosmiskie ķermeņi un kosmiskā gāze. Notikumu horizonts ir tikai plāna netieša robeža, aiz kuras reiz tie paši kosmiskie ķermeņi tiek neatgriezeniski piesaistīti melnā cauruma pēdējai galvenajai sastāvdaļai - singularitātei. Singularitātes būtība šodien nav pētīta, un ir pāragri runāt par tās sastāvu.

Saskaņā ar dažiem pieņēmumiem melnais caurums var sastāvēt no neitroniem. Ja sekojam scenārijam par melnā cauruma rašanos zvaigznes saspiešanas rezultātā par neitronu zvaigzni ar sekojošu saspiešanu, tad, iespējams, melnā cauruma galveno daļu veido neitroni, no kuriem neitronu zvaigzne. pati par sevi sastāv. Vienkāršiem vārdiem sakot: kad zvaigzne sabrūk, tās atomi tiek saspiesti tā, ka elektroni savienojas ar protoniem, tādējādi veidojot neitronus. Šāda reakcija dabā patiešām notiek, veidojoties neitronam, notiek neitrīno emisija. Tomēr tie ir tikai minējumi.

Kas notiek, ja jūs iekrītat melnajā caurumā?

Iekrišana astrofiziskā melnajā caurumā noved pie ķermeņa stiepšanās. Padomājiet par hipotētisku pašnāvnieku astronautu, kurš dodas melnajā caurumā, valkājot tikai skafandru, kājas pa priekšu. Šķērsojot notikumu horizontu, astronauts nepamanīs nekādas izmaiņas, neskatoties uz to, ka viņam vairs nav iespējas atgriezties. Kādā brīdī astronauts sasniegs punktu (nedaudz aiz notikumu horizonta), kurā sāks notikt viņa ķermeņa deformācija. Tā kā melnā cauruma gravitācijas lauks ir nevienmērīgs un to attēlo spēka gradients, kas palielinās virzienā uz centru, astronauta kājas tiks pakļautas ievērojami lielākam gravitācijas efektam nekā, piemēram, galva. Tad gravitācijas vai, pareizāk sakot, plūdmaiņu spēku dēļ kājas “nokritīs” ātrāk. Tādējādi ķermenis sāk pakāpeniski izstiepties garumā. Lai aprakstītu šo fenomenu, astrofiziķi ir izdomājuši diezgan radošu terminu – spagetifikāciju. Ķermeņa tālāka stiepšana, iespējams, sadalīs to atomos, kas agri vai vēlu sasniegs singularitāti. Var tikai minēt, ko cilvēks jutīsies šajā situācijā. Ir vērts atzīmēt, ka ķermeņa izstiepšanas efekts ir apgriezti proporcionāls melnā cauruma masai. Tas ir, ja BH ar trīs Saules masu acumirklī izstiepj/salauž ķermeni, tad supermasīvajam melnajam caurumam būs mazāki plūdmaiņu spēki, un ir pieņēmumi, ka daži fiziski materiāli varētu “izturēt” šādu deformāciju, nezaudējot savu struktūru.

Kā zināms, masīvu objektu tuvumā laiks plūst lēnāk, kas nozīmē, ka pašnāvnieka astronauta laiks plūdīs daudz lēnāk nekā zemes iedzīvotājiem. Tādā gadījumā, iespējams, viņš pārdzīvos ne tikai savus draugus, bet arī pašu Zemi. Būs jāveic aprēķini, lai noteiktu, cik daudz laika astronautam palēnināsies, taču no iepriekš minētā var pieņemt, ka astronauts melnajā caurumā iekritīs ļoti lēni un var vienkārši nenodzīvot līdz brīdim, kad viņa ķermenis sāks deformēties. .

Zīmīgi, ka novērotājam ārpusē visi ķermeņi, kas uzlidojuši līdz notikumu horizontam, paliks šī horizonta malā, līdz pazudīs to attēls. Šīs parādības iemesls ir gravitācijas sarkanā nobīde. Nedaudz vienkāršojot, mēs varam teikt, ka gaisma, kas krīt uz pašnāvnieka astronauta ķermeni, kas "iesaldēts" pie notikuma horizonta, mainīs savu frekvenci tā palēninātā laika dēļ. Laikam ritot lēnāk, gaismas frekvence samazināsies un viļņa garums palielināsies. Šīs parādības rezultātā izejā, tas ir, ārējam novērotājam, gaisma pakāpeniski novirzīsies uz zemo frekvenci - sarkanu. Gaismas nobīde pa spektru notiks, pašnāvniekam astronautam attālinoties arvien tālāk no novērotāja, kaut arī gandrīz nemanāmi, un viņa laiks rit arvien lēnāk. Tādējādi viņa ķermeņa atstarotā gaisma drīzumā izies ārpus redzamā spektra (attēls pazudīs), un turpmāk astronauta ķermeni varēs noķert tikai infrasarkanajā reģionā, vēlāk radiofrekvenču reģionā, un rezultātā starojums būs pilnīgi nenotverams.

Neskatoties uz iepriekš rakstīto, tiek pieņemts, ka ļoti lielos supermasīvos melnos caurumos plūdmaiņas spēki tik ļoti nemainās līdz ar attālumu un gandrīz vienmērīgi iedarbojas uz krītošo ķermeni. Šādā gadījumā krītošais kosmosa kuģis saglabātu savu struktūru. Rodas pamatots jautājums – kur ved melnais caurums? Uz šo jautājumu var atbildēt dažu zinātnieku darbs, sasaistot divas tādas parādības kā tārpu caurumi un melnie caurumi.

Vēl 1935. gadā Alberts Einšteins un Neitans Rozens, ņemot vērā, izvirzīja hipotēzi par tā saukto tārpu caurumu eksistenci, kas savieno divus laika telpas punktus pēdējā nozīmīga izliekuma vietās - Einšteina-Rozena tiltā. vai tārpu caurums. Tik spēcīgam telpas izliekumam būs nepieciešami ķermeņi ar gigantisku masu, ar kuru lomu lieliski tiktu galā melnie caurumi.

Einšteina-Rozena tilts tiek uzskatīts par necaurlaidīgu tārpa caurumu, jo tas ir mazs un nestabils.

Melno un balto caurumu teorijas ietvaros ir iespējama šķērsojama tārpa caurums. Kur baltais caurums ir melnajā caurumā iekritušās informācijas izvade. Baltais caurums ir aprakstīts vispārējās relativitātes teorijas ietvaros, taču šodien tas paliek hipotētisks un nav atklāts. Amerikāņu zinātnieki Kips Torns un viņa maģistrants Maiks Moriss ierosināja vēl vienu tārpu cauruma modeli, kas var būt izturīgs. Tomēr, tāpat kā Morisa-Torna tārpa cauruma gadījumā, tā arī melno un balto caurumu gadījumā, lai ceļotu, ir nepieciešama tā saucamās eksotiskās matērijas esamība, kurai ir negatīva enerģija un kas arī paliek hipotētiska.

Melnie caurumi Visumā

Melno caurumu esamība tika apstiprināta salīdzinoši nesen (2015. gada septembrī), taču pirms tam jau bija daudz teorētisku materiālu par melno caurumu dabu, kā arī daudzi kandidāti melnā cauruma lomai. Pirmkārt, jāņem vērā melnā cauruma izmēri, jo no tiem ir atkarīgs pats parādības raksturs:

zvaigžņu masas melnais caurums. Šādi objekti veidojas zvaigznes sabrukšanas rezultātā. Kā minēts iepriekš, ķermeņa minimālā masa, kas spēj izveidot šādu melno caurumu, ir 2,5–3 saules masas.
Vidējas masas melnie caurumi. Nosacīts starpposma melno caurumu veids, kas ir palielinājies tuvumā esošo objektu, piemēram, gāzu uzkrāšanās, blakus esošās zvaigznes (divu zvaigžņu sistēmās) un citu kosmisko ķermeņu absorbcijas dēļ.
Supermasīvs melnais caurums. Kompakti objekti ar 10 5 -10 10 saules masām. Šādu BH atšķirīgās īpašības ir paradoksāli zems blīvums, kā arī vāji plūdmaiņu spēki, kas tika apspriesti iepriekš. Tas ir šis supermasīvais melnais caurums mūsu galaktikas centrā piena ceļš(Sagittarius A*, Sgr A*), kā arī vairums citu galaktiku.

Kandidāti uz CHD

Tuvākais melnais caurums vai drīzāk melnā cauruma lomas kandidāts ir objekts (V616 Unicorn), kas atrodas 3000 gaismas gadu attālumā no Saules (mūsu galaktikā). Tas sastāv no divām sastāvdaļām: zvaigznes, kuras masa ir puse no Saules masas, kā arī neredzama maza ķermeņa, kura masa ir 3 - 5 Saules masas. Ja šis objekts izrādīsies neliels zvaigžņu masas melnais caurums, tad pa labi tas būs tuvākais melnais caurums.

Pēc šī objekta otrs tuvākais melnais caurums ir Cyg X-1 (Cyg X-1), kas bija pirmais kandidāts uz melnā cauruma lomu. Attālums līdz tai ir aptuveni 6070 gaismas gadi. Diezgan labi izpētīts: tā masa ir 14,8 Saules masas un notikumu horizonta rādiuss ir aptuveni 26 km.

Saskaņā ar dažiem avotiem, vēl viens tuvākais kandidāts melnā cauruma lomai varētu būt ķermenis zvaigžņu sistēmā V4641 Sagittarii (V4641 Sgr), kas saskaņā ar aplēsēm 1999. gadā atradās 1600 gaismas gadu attālumā. Tomēr turpmākie pētījumi palielināja šo attālumu vismaz 15 reizes.

Cik melno caurumu ir mūsu galaktikā?

Uz šo jautājumu nav precīzas atbildes, jo tos ir diezgan grūti novērot, un visa debesu izpētes laikā zinātniekiem izdevās atklāt apmēram duci melno caurumu Piena ceļā. Neiesaistoties aprēķinos, mēs atzīmējam, ka mūsu galaktikā ir aptuveni 100–400 miljardu zvaigžņu, un apmēram katrai tūkstošajai zvaigznei ir pietiekami daudz masas, lai izveidotu melno caurumu. Visticamāk, ka Piena Ceļa pastāvēšanas laikā varēja veidoties miljoniem melno caurumu. Tā kā ir vieglāk reģistrēt milzīgus melnos caurumus, ir loģiski pieņemt, ka lielākā daļa BH mūsu galaktikā nav supermasīvi. Zīmīgi, ka NASA 2005. gadā veiktie pētījumi liecina, ka ap galaktikas centru riņķo vesels melno caurumu bars (10-20 tūkstoši). Turklāt 2016. gadā japāņu astrofiziķi netālu no objekta atklāja masīvu satelītu * - melno caurumu, Piena ceļa kodolu. Šī ķermeņa mazā rādiusa (0,15 gaismas gadi), kā arī milzīgās masas (100 000 Saules masu) dēļ zinātnieki liek domāt, ka šis objekts ir arī supermasīvs melnais caurums.

Mūsu galaktikas kodols, Piena Ceļa melnais caurums (Strēlnieks A *, Sgr A * vai Sagittarius A *) ir supermasīvs, un tā masa ir 4,31 10 6 Saules masas, un rādiuss ir 0,00071 gaismas gads (6,25 gaismas stundas). jeb 6,75 miljardi km). Strēlnieka A* temperatūra kopā ar kopu ap to ir aptuveni 1 10 7 K.

Lielākais melnais caurums

Lielākais melnais caurums Visumā, ko zinātniekiem izdevies atklāt, ir supermasīvs melnais caurums, FSRQ blazārs, kas atrodas galaktikas S5 0014+81 centrā, 1,2·10 10 gaismas gadu attālumā no Zemes. Saskaņā ar provizoriskiem novērojumu rezultātiem ar Swift kosmosa observatorijas palīdzību melnā cauruma masa bija 40 miljardi (40 10 9) Saules masu, un šāda cauruma Švarcšilda rādiuss bija 118,35 miljardi kilometru (0,013 gaismas gadi). . Turklāt saskaņā ar aprēķiniem tas radās pirms 12,1 miljarda gadu (1,6 miljardus gadu pēc lielais sprādziens). Ja šis milzu melnais caurums neuzsūks apkārtējo matēriju, tad tas piedzīvos melno caurumu laikmetu – vienu no Visuma attīstības laikmetiem, kura laikā tajā dominēs melnie caurumi. Ja galaktikas S5 0014+81 kodols turpinās augt, tad tas kļūs par vienu no pēdējiem melnajiem caurumiem, kas pastāvēs Visumā.

Pārējie divi zināmie melnie caurumi, lai gan nav nosaukti, ir augstākā vērtība melno caurumu izpētei, jo tie apstiprināja to eksistenci eksperimentāli, kā arī deva svarīgus rezultātus gravitācijas pētījumos. Mēs runājam par notikumu GW150914, ko sauc par divu melno caurumu sadursmi vienā. Šis pasākums ļāva reģistrēties.

Melno caurumu noteikšana

Pirms apsvērt melno caurumu noteikšanas metodes, jāatbild uz jautājumu – kāpēc melnais caurums ir melns? - atbilde uz to neprasa dziļas zināšanas astrofizikā un kosmoloģijā. Fakts ir tāds, ka melnais caurums absorbē visu uz to krītošo starojumu un vispār neizstaro, ja neņem vērā hipotētisko. Ja mēs aplūkojam šo parādību sīkāk, mēs varam pieņemt, ka melno caurumu iekšienē nenotiek procesi, kas izraisītu enerģijas izdalīšanos elektromagnētiskā starojuma veidā. Tad, ja melnais caurums izstaro, tad tas atrodas Hokinga spektrā (kas sakrīt ar sakarsēta, absolūti melna ķermeņa spektru). Tomēr, kā minēts iepriekš, šis starojums netika atklāts, kas liecina par pilnīgi zemu melno caurumu temperatūru.

Cita vispārpieņemta teorija saka, ka elektromagnētiskais starojums nemaz nav spējīgs atstāt notikumu horizontu. Visticamāk, ka fotonus (gaismas daļiņas) nepiesaista masīvi objekti, jo saskaņā ar teoriju tiem pašiem nav masas. Tomēr melnais caurums joprojām "pievelk" gaismas fotonus, izkropļojot telpas laiku. Ja iedomājamies melno caurumu telpā kā sava veida ieplaku uz gludās telpas-laika virsmas, tad no melnā cauruma centra ir noteikts attālums, kuram tuvojoties gaisma vairs nespēs no tā attālināties. . Tas ir, rupji sakot, gaisma sāk "iekrist" "bedrē", kurai pat nav "apakšā".

Turklāt, ja ņemam vērā gravitācijas sarkanās nobīdes efektu, iespējams, ka gaisma melnajā caurumā zaudē savu frekvenci, pārejot pa spektru uz zemas frekvences garo viļņu starojuma apgabalu, līdz tā pilnībā zaudē enerģiju.

Tātad melnais caurums ir melns, un tāpēc to ir grūti noteikt kosmosā.

Atklāšanas metodes

Apsveriet metodes, ko astronomi izmanto melnā cauruma noteikšanai:

Papildus iepriekš minētajām metodēm zinātnieki bieži saista tādus objektus kā melnie caurumi un. Kvazāri ir daži kosmisko ķermeņu un gāzu uzkrājumi, kas ir vieni no spilgtākajiem astronomiskajiem objektiem Visumā. Tā kā tiem ir augsta luminiscences intensitāte pie salīdzinoši maziem izmēriem, ir pamats uzskatīt, ka šo objektu centrs ir supermasīvs melnais caurums, kas piesaista apkārtējo vielu. Pateicoties tik spēcīgai gravitācijas pievilkšanai, piesaistītā matērija ir tik uzkarsēta, ka tā intensīvi izstaro. Šādu objektu noteikšanu parasti salīdzina ar melnā cauruma noteikšanu. Dažkārt kvazāri var izstarot sakarsētas plazmas strūklas divos virzienos – relativistiskās strūklas. Šādu strūklu (strūklu) rašanās iemesli nav pilnībā skaidri, taču tos, iespējams, izraisa BH un akrecijas diska magnētisko lauku mijiedarbība, un tos neizstaro tiešs melnais caurums.

Strūkla M87 galaktikā, kas trāpa no melnā cauruma centra

Rezumējot iepriekš minēto, var iztēloties tuvplānā: tas ir sfērisks melns objekts, ap kuru griežas stipri sakarsēta viela, veidojot gaismas akrecijas disku.

Melno caurumu saplūšana un sadursme

Viena no interesantākajām parādībām astrofizikā ir melno caurumu sadursme, kas arī ļauj atklāt tik masīvus astronomiskus ķermeņus. Šādi procesi interesē ne tikai astrofiziķus, jo to rezultātā rodas fiziķu vāji pētītas parādības. Spilgtākais piemērs ir iepriekš minētais notikums ar nosaukumu GW150914, kad divi melnie caurumi pietuvojās tik ļoti, ka savstarpējas gravitācijas pievilkšanās rezultātā saplūda vienā. Šīs sadursmes svarīgas sekas bija gravitācijas viļņu parādīšanās.

Saskaņā ar gravitācijas viļņu definīciju tās ir izmaiņas gravitācijas laukā, kas izplatās viļņveidīgi no masīviem kustīgiem objektiem. Kad divi šādi objekti tuvojas viens otram, tie sāk griezties ap kopīgu smaguma centru. Kad viņi tuvojas viens otram, to rotācija ap savu asi palielinās. Šādas mainīgas gravitācijas lauka svārstības kādā brīdī var veidot vienu spēcīgu gravitācijas vilni, kas var izplatīties kosmosā miljoniem gaismas gadu. Tātad 1,3 miljardu gaismas gadu attālumā notika divu melno caurumu sadursme, kas veidoja spēcīgu gravitācijas vilni, kas Zemi sasniedza 2015. gada 14. septembrī un tika fiksēts ar LIGO un VIRGO detektoriem.

Kā melnie caurumi mirst?

Acīmredzot, lai melnais caurums beigtu pastāvēt, tam būtu jāzaudē visa tā masa. Tomēr saskaņā ar viņas definīciju nekas nevar atstāt melno caurumu, ja tas ir šķērsojis notikumu horizontu. Ir zināms, ka pirmo reizi padomju teorētiskais fiziķis Vladimirs Gribovs diskusijā ar citu padomju zinātnieku Jakovu Zeldoviču pieminēja daļiņu emisijas iespēju no melnā cauruma. Viņš apgalvoja, ka no kvantu mehānikas viedokļa melnais caurums spēj izstarot daļiņas caur tuneļa efektu. Vēlāk ar kvantu mehānikas palīdzību viņš izveidoja savu, nedaudz atšķirīgu angļu teorētisko fiziķi Stīvenu Hokingu teoriju. Jūs varat lasīt vairāk par šo fenomenu. Īsāk sakot, vakuumā ir tā sauktās virtuālās daļiņas, kuras pastāvīgi dzimst pa pāriem un iznīcina viena otru, vienlaikus nesadarbojoties ar apkārtējo pasauli. Bet, ja šādi pāri rodas melnā cauruma notikumu horizontā, tad spēcīga gravitācija hipotētiski spēj tos atdalīt, vienai daļiņai iekrītot melnajā caurumā, bet otrai aizejot prom no melnā cauruma. Un tā kā daļiņu, kas ir aizlidojusi no cauruma, var novērot, un tāpēc tai ir pozitīva enerģija, daļiņai, kas ir iekritusi caurumā, jābūt ar negatīvu enerģiju. Tādējādi melnais caurums zaudēs savu enerģiju un radīsies efekts, ko sauc par melnā cauruma iztvaikošanu.

Saskaņā ar pieejamajiem melnā cauruma modeļiem, kā minēts iepriekš, tā masai samazinoties, tā starojums kļūst intensīvāks. Pēc tam melnā cauruma pastāvēšanas beigu posmā, kad tas var tikt samazināts līdz kvantu melnā cauruma izmēram, tas atbrīvos milzīgu enerģijas daudzumu starojuma veidā, kas var būt līdzvērtīgs tūkstošiem vai pat miljoniem atombumbu. Šis notikums nedaudz atgādina melnā cauruma sprādzienu, piemēram, to pašu bumbu. Pēc aprēķiniem, pirmatnējie melnie caurumi varēja rasties Lielā sprādziena rezultātā, un tiem, kuru masa ir aptuveni 10 12 kg, ap mūsu laiku vajadzēja iztvaikot un eksplodēt. Lai kā arī būtu, šādus sprādzienus astronomi nekad nav redzējuši.

Neskatoties uz Hokinga piedāvāto mehānismu melno caurumu iznīcināšanai, Hokinga starojuma īpašības rada paradoksu kvantu mehānikas ietvaros. Ja melnais caurums absorbē kādu ķermeni un pēc tam zaudē masu, kas rodas šī ķermeņa absorbcijas rezultātā, tad neatkarīgi no ķermeņa rakstura melnais caurums neatšķirsies no tā, kāds tas bija pirms ķermeņa absorbcijas. Šajā gadījumā informācija par ķermeni tiek zaudēta uz visiem laikiem. No teorētisko aprēķinu viedokļa sākotnējā tīrā stāvokļa pārveidošana iegūtajā jauktajā (“termiskajā”) stāvoklī neatbilst pašreizējai kvantu mehānikas teorijai. Šo paradoksu dažreiz sauc par informācijas pazušanu melnajā caurumā. Reāls risinājums šim paradoksam nekad nav atrasts. Zināmās iespējas paradoksa risināšanai:

Hokinga teorijas nekonsekvence. Tas nozīmē, ka nav iespējams iznīcināt melno caurumu un tā pastāvīgu augšanu.
Balto caurumu klātbūtne. Šajā gadījumā absorbētā informācija nepazūd, bet vienkārši tiek izmesta citā Visumā.
Vispārpieņemtās kvantu mehānikas teorijas neatbilstība.

Neatrisināta melnā cauruma fizikas problēma

Spriežot pēc visa iepriekš aprakstītā, melnajiem caurumiem, lai gan tie ir pētīti salīdzinoši ilgu laiku, joprojām ir daudzas pazīmes, kuru darbības mehānismi zinātniekiem joprojām nav zināmi.

1970. gadā kāds angļu zinātnieks formulēja t.s. "kosmiskās cenzūras princips" - "Daba riebjas no kailās savdabības." Tas nozīmē, ka singularitāte veidojas tikai vietās, kas ir paslēptas no redzesloka, piemēram, melnā cauruma centrā. Tomēr šis princips vēl nav pierādīts. Ir arī teorētiski aprēķini, saskaņā ar kuriem var rasties "plika" singularitāte.
Nav pierādīta arī “bez matu teorēma”, saskaņā ar kuru melnajiem caurumiem ir tikai trīs parametri.
Pilnīga melnā cauruma magnetosfēras teorija nav izstrādāta.
Gravitācijas singularitātes būtība un fizika nav pētīta.
Nav precīzi zināms, kas notiek melnā cauruma pastāvēšanas beigu posmā un kas paliek pēc tā kvantu sabrukšanas.

Interesanti fakti par melnajiem caurumiem

Apkopojot iepriekš minēto, mēs varam izcelt vairākas interesantas un neparastas melno caurumu rakstura iezīmes:

Melnajiem caurumiem ir tikai trīs parametri: masa, elektriskais lādiņš un leņķiskais impulss. Tā kā šī ķermeņa īpašību skaits ir tik mazs, teorēmu, kas to nosaka, sauc par "no matu teorēmu". Šeit arī radās frāze “melnajam caurumam nav matu”, kas nozīmē, ka divi melnie caurumi ir absolūti identiski, to trīs minētie parametri ir vienādi.
Melno caurumu blīvums var būt mazāks par gaisa blīvumu, un temperatūra ir tuvu absolūtai nullei. No tā mēs varam pieņemt, ka melnais caurums veidojas nevis vielas saspiešanas dēļ, bet gan liela daudzuma vielas uzkrāšanās rezultātā noteiktā tilpumā.
Melno caurumu absorbēto ķermeņu laiks iet daudz lēnāk nekā ārējam novērotājam. Turklāt absorbētie ķermeņi ir ievērojami izstiepti melnā cauruma iekšpusē, ko zinātnieki nodēvējuši par spagetifikāciju.
Mūsu galaktikā var būt aptuveni miljons melno caurumu.
Droši vien katras galaktikas centrā ir supermasīvs melnais caurums.
Nākotnē, pēc teorētiskā modeļa, Visums sasniegs tā saukto melno caurumu ēru, kad melnie caurumi kļūs par dominējošajiem ķermeņiem Visumā.

Lielākā daļa uzskata, ka melno caurumu esamības atklāšana ir Alberta Einšteina nopelns.

Tomēr Einšteins savu teoriju pabeidza līdz 1916. gadam, un Džons Mičels par šo ideju domāja jau 1783. gadā. Viņa neatrada pielietojumu, jo šis angļu priesteris vienkārši nezināja, ko ar viņu iesākt.

Mičels sāka izstrādāt melno caurumu teoriju, kad viņš pieņēma Ņūtona ideju, ka gaisma sastāv no mazām materiāla daļiņām, ko sauc par fotoniem. Viņš domāja par šo gaismas daļiņu kustību un nonāca pie secinājuma, ka tas ir atkarīgs no zvaigznes gravitācijas lauka, ko tās atstāj. Viņš mēģināja izdomāt, kas notiks ar šīm daļiņām, ja gravitācijas lauks būtu pārāk spēcīgs, lai gaisma varētu izkļūt.

Mičels ir arī mūsdienu seismoloģijas pamatlicējs. Viņš ierosināja, ka zemestrīces izplatās pa zemi kā viļņi.

2. Viņi patiešām piesaista telpu sev apkārt.

Mēģiniet domāt par telpu kā gumijas loksni. Iedomājieties, ka planētas ir bumbiņas, kas nospiež šo lapu. Tas deformējas un tam vairs nav taisnu līniju. Tas rada gravitācijas lauku un izskaidro, kāpēc planētas pārvietojas ap zvaigznēm.

Ja objekta masa palielinās, tad telpas deformācija var kļūt vēl lielāka. Šīs papildu perturbācijas palielina gravitācijas spēku un paātrina orbītu, liekot satelītiem pārvietoties ap objektiem arvien ātrāk.

Piemēram, Merkurs pārvietojas ap sauli ar ātrumu 48 km/s, savukārt zvaigžņu orbitālais ātrums nav tālu no melnais caurums mūsu galaktikas centrā sasniedz 4800 km/s.

Ja pievilkšanas spēks ir pietiekami spēcīgs, tad satelīts saduras ar lielāku objektu.

3. Ne visi melnie caurumi ir vienādi

Mēs parasti domājam, ka visi melnie caurumi būtībā ir viens un tas pats. Tomēr astronomi nesen atklāja, ka tos var iedalīt vairākās šķirnēs.

Ir rotējoši melnie caurumi, melnie caurumi ar elektrisko lādiņu un melnie caurumi, kas ietver pirmo divu iezīmes. Parastie melnie caurumi veidojas, absorbējot vielu, un rotējošs melnais caurums veidojas, apvienojoties diviem šādiem caurumiem.

Šie melnie caurumi patērē daudz vairāk enerģijas, jo palielinās telpas traucējumi. Uzlādēts rotējošs melnais caurums darbojas kā daļiņu paātrinātājs.

Melnais caurums ar nosaukumu GRS 1915+105 atrodas aptuveni 35 000 gaismas gadu attālumā no Zemes. Tas griežas ar 950 apgriezieniem sekundē.

4. To blīvums ir neticami augsts

Melnajiem caurumiem ir jābūt pārāk masīviem, taču neticami maziem, lai radītu pietiekami lielu gravitācijas spēku, kas satur gaismu. Piemēram, izveidojot melno caurumu, kura masa ir vienāda ar Zemes masu, jūs iegūstat bumbiņu, kuras diametrs ir tikai 9 mm.

Telpā starp Merkuru un Sauli varētu ietilpt melnais caurums, kura masa ir 4 miljoni reižu lielāku par Sauli. Melnajiem caurumiem galaktiku centrā var būt masa, kas pārsniedz Saules masu no 10 līdz 30 miljoniem reižu.

Tik liela masa tik mazā telpā nozīmē, ka melnajiem caurumiem ir neticami augsts blīvums un arī spēki, kas darbojas tajos, ir ļoti spēcīgi.

5. Tie ir diezgan trokšņaini

Viss, kas ieskauj melno caurumu, tiek ievilkts šajā bezdibenī un tajā pašā laikā paātrinās. Notikumu horizonts (telpas laika apgabala robeža, no kuras gaismas ātruma ierobežotības dēļ informācija nevar sasniegt novērotāju; apm. mixstuff) paātrina daļiņas gandrīz līdz gaismas ātrumam.

Matērijai šķērsojot notikumu horizonta centru, tiek radīta rīstoša skaņa. Šī skaņa ir kustības enerģijas pārvēršana skaņas viļņos.

2003. gadā astronomi, izmantojot kosmosā bāzēto Chandra rentgenstaru observatoriju, reģistrēja skaņas viļņus, kas izplūst no supermasīva melnā cauruma, kas atrodas 250 miljonu gaismas gadu attālumā.

6. Nekas neizbēg no viņu pievilcības

Kad kaut kas (tā var būt planēta un zvaigzne, un galaktika, un gaismas daļiņa) iet pietiekami tuvu melnajam caurumam, tad šo objektu neizbēgami uztvers tā gravitācijas lauks. Ja kaut kas cits, kas iedarbojas uz objektu, piemēram, raķeti, ir spēcīgāks par melnā cauruma gravitāciju, tas var izvairīties no norīšanas.

Līdz, protams, tas sasniedz notikumu horizontu. Punkts, pēc kura vairs nav iespējams pamest melno caurumu. Lai atstātu notikumu horizontu, ir jāattīsta ātrums, kas lielāks par gaismas ātrumu, un tas nav iespējams.

Tā ir melnā cauruma tumšā puse – ja gaisma nevar to atstāt, tad mēs nekad nevarēsim ieskatīties iekšā.

Zinātnieki uzskata, ka pat mazs melnais caurums jūs saplēs gabalos ilgi pirms izslīdīsi cauri notikumu horizontam. Pievilkšanās spēks ir lielāks, jo tuvāk atrodaties planētai, zvaigznei vai melnajam caurumam. Ja jūs vispirms lidojat ar kājām uz melno caurumu, gravitācijas spēks jūsu pēdās būs daudz lielāks nekā jūsu galvā. Tas jūs saplosīs.

7. Tie palēnina laiku

Gaisma iet ap notikumu horizontu, bet galu galā, ienākot, tiek iesprostota nebūtībā.

Varat aprakstīt, kas notiek ar pulksteni, ja tas nokļūst melnajā caurumā un tur izdzīvo. Tuvojoties notikumu horizontam, tie palēnināsies un galu galā pilnībā apstāsies.

Šī laika iesaldēšana ir saistīta ar gravitācijas laika dilatāciju, ko izskaidro Einšteina relativitātes teorija. Gravitācijas spēks melnajā caurumā ir tik spēcīgs, ka tas var palēnināt laiku. No pulksteņa viedokļa viss notiek labi. Pulkstenis pazudīs no redzesloka, bet gaisma no tā joprojām izstiepsies. Gaisma kļūs arvien sarkanāka, viļņa garums palielināsies un galu galā izies ārpus redzamā spektra.

8. Viņi ir ideāli enerģijas ražotāji.

Melnie caurumi iesūc visu apkārtējo masu. Melnā cauruma iekšpusē tas viss tiek saspiests tik spēcīgi, ka tiek saspiesta telpa starp atsevišķiem atomu elementiem, un rezultātā veidojas subatomiskas daļiņas, kas var izlidot. Šīs daļiņas tiek izmestas no melnā cauruma, pateicoties magnētiskā lauka līnijām, kas šķērso notikumu horizontu.

Daļiņu emisija rada enerģiju diezgan efektīvs veids. Masas pārvēršana enerģijā šādā veidā ir 50 reizes efektīvāka nekā kodolsintēze.

9. Tie ierobežo zvaigžņu skaitu

Reiz slavenais astrofiziķis Karls Sagans teica: Visumā ir vairāk zvaigžņu nekā visas pasaules pludmalēs ir smilšu graudu. Bet izskatās, ka Visumā ir tikai 1022 zvaigznes.

Šo skaitli nosaka melno caurumu skaits. Daļiņu plūsmas, kas izdalās no melnajiem caurumiem, izplešas burbuļos, kas izplatās pa zvaigžņu veidošanās reģioniem. Zvaigžņu veidošanās reģioni ir gāzu mākoņu apgabali, kas var atdzist un veidot zvaigznes. Daļiņu plūsmas uzsilda šos gāzes mākoņus un novērš zvaigžņu veidošanos.

Tas nozīmē, ka pastāv līdzsvarota attiecība starp zvaigžņu skaitu un melno caurumu aktivitāti. Ļoti liels skaits zvaigžņu, kas atrodas galaktikā, padarīs to pārāk karstu un sprādzienbīstamu dzīvības attīstībai, taču pārāk maz zvaigžņu arī neveicina dzīvības rašanos.

10. Mēs esam izgatavoti no viena un tā paša materiāla

Daži pētnieki uzskata, ka melnie caurumi palīdzēs mums radīt jaunus elementus, jo tie sadala vielu subatomiskās daļiņās.

Šīs daļiņas ir iesaistītas zvaigžņu veidošanā, kas savukārt noved pie tādu elementu radīšanas, kas ir smagāki par hēliju, piemēram, dzelzs un ogleklis, kas nepieciešami cieto planētu un dzīvības veidošanai. Šie elementi ir daļa no visa, kam ir masa, un līdz ar to arī mēs.

2014. gada lielākie zinātniskie atklājumi

10 populārākie jautājumi par Visumu, uz kuriem zinātnieki šobrīd meklē atbildes

Vai amerikāņi ir bijuši uz Mēness?

Krievijai nav iespēju cilvēkiem izpētīt Mēnesi

10 veidi, kā kosmoss var nogalināt cilvēku

Paskatieties uz šo iespaidīgo gružu virpuli, kas ieskauj mūsu planētu

Dzirdiet kosmosa skaņas

Bezgalīgais Visums ir pilns ar noslēpumiem, mīklām un paradoksiem. Lai gan mūsdienu zinātne veica milzīgu lēcienu uz priekšu kosmosa izpētē, daudz kas šajā bezgalīgajā pasaulē joprojām ir nesaprotams cilvēka pasaules skatījumam. Mēs daudz zinām par zvaigznēm, miglājiem, kopām un planētām. Taču Visuma plašumos ir tādi objekti, par kuru esamību varam tikai nojaust. Piemēram, mēs ļoti maz zinām par melnajiem caurumiem. Pamatinformācija un zināšanas par melno caurumu būtību ir balstītas uz pieņēmumiem un minējumiem. Astrofiziķi un atomzinātnieki ir cīnījušies ar šo problēmu vairāk nekā duci gadu. Kas ir melnais caurums kosmosā? Kāda ir šādu objektu būtība?

Runājot par melnajiem caurumiem vienkāršiem vārdiem

Lai iedomāties, kā izskatās melnais caurums, pietiek redzēt vilciena asti, kas izbrauc no tuneļa. Signālgaismas uz pēdējā vagona, vilcienam iedziļinoties tunelī, samazināsies, līdz tās pilnībā izzudīs no redzesloka. Citiem vārdiem sakot, tie ir objekti, kur zvērīgās pievilcības dēļ pazūd pat gaisma. Elementārdaļiņas, elektroni, protoni un fotoni nespēj pārvarēt neredzamo barjeru, iekrīt melnajā neesamības bezdibenī, tāpēc šādu caurumu kosmosā sauc par melno. Tajā iekšā nav ne mazākā gaišā plankuma, pamatīgs melnums un bezgalība. Kas atrodas melnā cauruma otrā pusē, nav zināms.

Šim kosmosa putekļu sūcējam ir milzīgs pievilkšanas spēks, un tas spēj absorbēt visu galaktiku ar visām zvaigžņu kopām un superkopām, ar miglājiem un tumšo vielu. Kā tas ir iespējams? Atliek tikai minēt. Mums zināmie fizikas likumi šajā gadījumā plaisā pa vīlēm un nesniedz skaidrojumu notiekošajiem procesiem. Paradoksa būtība slēpjas apstāklī, ka noteiktā Visuma posmā ķermeņu gravitācijas mijiedarbību nosaka to masa. Viena objekta absorbcijas procesu neietekmē to kvalitatīvais un kvantitatīvais sastāvs. Daļiņas, sasniedzot kritisko daudzumu noteiktā apgabalā, nonāk citā mijiedarbības līmenī, kur gravitācijas spēki kļūst par pievilkšanas spēkiem. Ķermenis, objekts, viela vai matērija gravitācijas ietekmē sāk sarukt, sasniedzot kolosālu blīvumu.

Apmēram šādi procesi notiek neitronu zvaigznes veidošanās laikā, kad zvaigžņu viela tiek saspiesta tilpumā iekšējās gravitācijas ietekmē. Brīvie elektroni apvienojas ar protoniem, veidojot elektriski neitrālas daļiņas, ko sauc par neitroniem. Šīs vielas blīvums ir milzīgs. Vielas daļiņas, kas ir rafinēta cukura gabala lielumā, svars ir miljardiem tonnu. Šeit derētu atgādināt vispārējo relativitātes teoriju, kur telpa un laiks ir nepārtraukti lielumi. Tāpēc saspiešanas procesu nevar apturēt pusceļā, un tāpēc tam nav ierobežojumu.

Potenciāli melnais caurums izskatās kā caurums, kurā var notikt pāreja no vienas telpas daļas uz otru. Tajā pašā laikā mainās telpas un paša laika īpašības, savērpjoties telpas-laika piltuvē. Sasniedzot šīs piltuves dibenu, jebkura viela sadalās kvantos. Kas atrodas melnā cauruma otrā pusē, šim milzu caurumam? Varbūt ir vēl kāda cita telpa, kur darbojas citi likumi un laiks plūst pretējā virzienā.

Relativitātes teorijas kontekstā melnā cauruma teorija ir šāda. Punktam kosmosā, kur gravitācijas spēki ir saspieduši jebkuru vielu līdz mikroskopiskiem izmēriem, ir milzīgs pievilkšanas spēks, kura lielums palielinās līdz bezgalībai. Parādās laika krunciņa, un telpa ir izliekta, noslēdzoties vienā punktā. Melnā cauruma norītie objekti paši nespēj pretoties šī milzīgā putekļsūcēja ievilkšanas spēkam. Pat gaismas ātrums, kas piemīt kvantiem, neļauj elementārdaļiņām pārvarēt pievilkšanās spēku. Jebkurš ķermenis, kas nonāk šādā punktā, pārstāj būt materiāls objekts, saplūstot ar telpas-laika burbuli.

Melnie caurumi zinātnes ziņā

Ja jautājat sev, kā veidojas melnie caurumi? Vienotas atbildes nebūs. Visumā ir daudz paradoksu un pretrunu, ko nevar izskaidrot no zinātnes viedokļa. Einšteina relativitātes teorija pieļauj tikai teorētisku skaidrojumu par šādu objektu būtību, bet kvantu mehānika un fizika šajā gadījumā klusē.

Mēģinot izskaidrot notiekošos procesus ar fizikas likumiem, attēls izskatīsies šādi. Objekts, kas izveidojies masīva vai supermasīva kosmiskā ķermeņa kolosālas gravitācijas saspiešanas rezultātā. Šim procesam ir zinātnisks nosaukums – gravitācijas sabrukums. Termins "melnais caurums" zinātnieku aprindās pirmo reizi parādījās 1968. gadā, kad amerikāņu astronoms un fiziķis Džons Vīlers mēģināja izskaidrot zvaigžņu sabrukuma stāvokli. Saskaņā ar viņa teoriju gravitācijas sabrukumu piedzīvojušās masīvās zvaigznes vietā parādās telpiskā un laika plaisa, kurā iedarbojas arvien lielāka kompresija. Viss, no kā sastāvēja zvaigzne, nonāk sevī.

Šāds skaidrojums ļauj secināt, ka melno caurumu būtība nekādi nav saistīta ar Visumā notiekošajiem procesiem. Viss, kas notiek šī objekta iekšienē, nekādi neietekmē apkārtējo telpu ar vienu "BET". Melnā cauruma gravitācijas spēks ir tik spēcīgs, ka tas izliek telpu, liekot galaktikām griezties ap melnajiem caurumiem. Attiecīgi kļūst skaidrs iemesls, kāpēc galaktikas iegūst spirāles. Cik ilgs laiks būs nepieciešams, lai milzīgā Piena Ceļa galaktika pazustu supermasīva melnā cauruma bezdibenī, nav zināms. Interesants fakts ir tas, ka melnie caurumi var parādīties jebkurā kosmosa punktā, kur tam tiek radīti ideāli apstākļi. Šāda laika un telpas rieva izlīdzina milzīgos ātrumus, ar kādiem zvaigznes griežas un pārvietojas galaktikas telpā. Laiks melnajā caurumā plūst citā dimensijā. Šajā reģionā nekādus gravitācijas likumus nevar interpretēt no fizikas viedokļa. Šo stāvokli sauc par melnā cauruma singularitāti.

Melnie caurumi neuzrāda nekādas ārējās identifikācijas pazīmes, par to esamību var spriest pēc citu kosmosa objektu uzvedības, kurus ietekmē gravitācijas lauki. Cīņas par dzīvību un nāvi visa aina notiek uz melnā cauruma robežas, ko klāj membrāna. Šo iedomāto piltuves virsmu sauc par "notikumu horizontu". Viss, ko mēs redzam līdz šai robežai, ir taustāms un materiāls.

Melno caurumu veidošanās scenāriji

Izstrādājot Džona Vīlera teoriju, varam secināt, ka melno caurumu noslēpums neatrodas tā veidošanās procesā. Melnais caurums veidojas neitronu zvaigznes sabrukšanas rezultātā. Turklāt šāda objekta masai vajadzētu pārsniegt Saules masu trīs vai vairāk reizes. Neitronu zvaigzne saraujas, līdz tās gaisma vairs nespēj izkļūt no gravitācijas ciešā tvēriena. Ir noteikts izmērs, līdz kuram zvaigzne var sarukt, lai radītu melno caurumu. Šo rādiusu sauc par gravitācijas rādiusu. Masīvajām zvaigznēm to attīstības pēdējā posmā gravitācijas rādiusam vajadzētu būt vairākiem kilometriem.

Mūsdienās zinātnieki ir ieguvuši netiešus pierādījumus melno caurumu klātbūtnei desmitos rentgenstaru bināro zvaigžņu. Rentgenstaru zvaigznei, pulsāram vai sprādzienam nav cietas virsmas. Turklāt to masa ir lielāka par trīs Saules masu. Pašreizējais kosmosa stāvoklis Cygnus zvaigznājā, rentgena zvaigzne Cygnus X-1, ļauj izsekot šo ziņkārīgo objektu rašanās brīdim.

Pamatojoties uz pētījumiem un teorētiskiem pieņēmumiem, mūsdienu zinātnē ir četri melno zvaigžņu veidošanās scenāriji:

masīvas zvaigznes gravitācijas sabrukums tās evolūcijas pēdējā posmā;
galaktikas centrālā reģiona sabrukums;
melno caurumu veidošanās Lielā sprādziena laikā;
kvantu melno caurumu veidošanās.

Pirmais scenārijs ir visreālākais, taču melno zvaigžņu skaits, ar ko mēs šodien pazīstam, pārsniedz zināmo skaitu. neitronu zvaigznes. Un Visuma vecums nav tik liels, lai tik daudz masīvu zvaigžņu varētu iziet cauri pilnam evolūcijas procesam.

Otrajam scenārijam ir tiesības uz dzīvību, un tam ir spilgts piemērs - supermasīvais melnais caurums Sagittarius A *, kas ir aizsargāts mūsu galaktikas centrā. Šī objekta masa ir 3,7 Saules masas. Šī scenārija mehānisms ir līdzīgs gravitācijas sabrukuma scenārijam, ar vienīgo atšķirību, ka sabrukumu piedzīvo nevis zvaigzne, bet gan starpzvaigžņu gāze. Gravitācijas spēku ietekmē gāze tiek saspiesta līdz kritiskajai masai un blīvumam. Kritiskā brīdī matērija sadalās kvantos, veidojot melno caurumu. Tomēr šī teorija ir apšaubāma, jo Kolumbijas universitātes astronomi nesen identificēja Sagittarius A* melnā cauruma satelītus. Tie izrādījās daudz mazu melnu caurumu, kas, iespējams, veidojās savādāk.

Trešais scenārijs ir vairāk teorētisks un saistīts ar Lielā sprādziena teorijas esamību. Visuma veidošanās laikā daļa matērijas un gravitācijas lauki svārstījās. Citiem vārdiem sakot, procesi gāja citu ceļu, kas nav saistīti ar zināmajiem kvantu mehānikas un kodolfizikas procesiem.

Pēdējais scenārijs ir vērsts uz kodolsprādziena fiziku. Vielu puduros kodolreakciju procesā gravitācijas spēku ietekmē notiek sprādziens, kura vietā veidojas melnais caurums. Matērija eksplodē uz iekšu, absorbējot visas daļiņas.

Melno caurumu esamība un evolūcija

Ņemot aptuvenu priekšstatu par šādu dīvainu kosmosa objektu būtību, interesants ir vēl kaut kas. Kādi ir melno caurumu patiesie izmēri, cik ātri tie aug? Melno caurumu izmērus nosaka to gravitācijas rādiuss. Melnajiem caurumiem melnā cauruma rādiusu nosaka tā masa, un to sauc par Švarcšilda rādiusu. Piemēram, ja objekta masa ir vienāda ar mūsu planētas masu, tad Švarcšilda rādiuss šajā gadījumā ir 9 mm. Mūsu galvenā gaismekļa rādiuss ir 3 km. Vidējais melnā cauruma blīvums, kas veidojas zvaigznes vietā, kura masa ir 10⁸ Saules masas, būs tuvu ūdens blīvumam. Šāda veidojuma rādiuss būs 300 miljoni kilometru.

Visticamāk, ka šādi milzu melnie caurumi atrodas galaktiku centrā. Līdz šim ir zināmas 50 galaktikas, kuru centrā atrodas milzīgas laika un telpas akas. Šādu milžu masa ir miljardiem Saules masas. Var tikai iedomāties, kāds kolosāls un milzīgs pievilkšanas spēks piemīt šādai bedrei.

Kas attiecas uz maziem caurumiem, tie ir mini objekti, kuru rādiuss sasniedz niecīgas vērtības, tikai 10¯¹² cm. Šādas drupatas svars ir 10¹⁴g. Šādi veidojumi radās Lielā sprādziena laikā, taču laika gaitā tie pieauga un mūsdienās kosmosā vicinās kā briesmoņi. Apstākļus, kādos notika mazu melno caurumu veidošanās, zinātnieki šodien cenšas atjaunot zemes apstākļos. Šiem nolūkiem tiek veikti eksperimenti elektronu sadursmēs, caur kuriem elementārdaļiņas paātrināt līdz gaismas ātrumam. Pirmie eksperimenti ļāva laboratorijas apstākļos iegūt kvarka-gluona plazmu - vielu, kas pastāvēja Visuma veidošanās rītausmā. Šādi eksperimenti ļauj cerēt, ka melnais caurums uz Zemes ir laika jautājums. Cita lieta, vai šāds cilvēces zinātnes sasniegums izvērtīsies par katastrofu mums un mūsu planētai. Mākslīgi izveidojot melno caurumu, mēs varam atvērt Pandoras lādi.

Nesenie citu galaktiku novērojumi ir ļāvuši zinātniekiem atklāt melnos caurumus, kuru izmēri pārsniedz visas iespējamās cerības un pieņēmumus. Evolūcija, kas notiek ar šādiem objektiem, ļauj labāk saprast, kāpēc melno caurumu masa aug, kāda ir tās reālā robeža. Zinātnieki ir nonākuši pie secinājuma, ka visi zināmie melnie caurumi ir izauguši līdz reālajam izmēram 13-14 miljardu gadu laikā. Izmēru atšķirība ir saistīta ar apkārtējās telpas blīvumu. Ja melnajam caurumam ir pietiekami daudz pārtikas, kas ir sasniedzams gravitācijas spēkiem, tas strauji aug, sasniedzot simtiem un tūkstošiem saules masu. Līdz ar to šādu objektu, kas atrodas galaktiku centrā, milzīgie izmēri. Milzīgs zvaigžņu kopums, milzīgas starpzvaigžņu gāzes masas ir bagātīgs uzturs izaugsmei. Kad galaktikas saplūst, melnie caurumi var saplūst kopā, veidojot jaunu supermasīvu objektu.

Spriežot pēc evolūcijas procesu analīzes, ir ierasts izšķirt divas melno caurumu klases:

objekti, kuru masa 10 reizes pārsniedz Saules masu;
masīvi objekti, kuru masa ir simtiem tūkstošu, miljardu saules masu.

Ir melnie caurumi, kuru vidējā starpmasa ir vienāda ar 100-10 tūkstošiem saules masu, taču to raksturs joprojām nav zināms. Katrā galaktikā ir aptuveni viens šāds objekts. Rentgenstaru zvaigžņu izpēte ļāva M82 galaktikā atrast divus vidējos melnos caurumus 12 miljonu gaismas gadu attālumā. Viena objekta masa svārstās 200-800 saules masu robežās. Cits objekts ir daudz lielāks, un tā masa ir 10-40 tūkstoši saules masu. Interesants ir šādu objektu liktenis. Tie atrodas netālu no zvaigžņu kopām, pakāpeniski piesaistot supermasīvu melno caurumu, kas atrodas galaktikas centrālajā daļā.

Mūsu planēta un melnie caurumi

Neskatoties uz meklējumiem par melno caurumu būtību, zinātniskā pasaule ir nobažījusies par melnā cauruma vietu un lomu Piena Ceļa galaktikas un jo īpaši planētas Zeme liktenī. Laika un telpas kroka, kas atrodas Piena Ceļa centrā, pakāpeniski apņem visus esošos objektus. Miljoniem zvaigžņu un triljoniem tonnu starpzvaigžņu gāzes jau ir absorbētas melnajā caurumā. Laika gaitā pagrieziens sasniegs Cygnus un Sagittarius rokas, kurās atrodas Saules sistēma, veicot 27 tūkstošu gaismas gadu attālumu.

Otrs tuvākais supermasīvais melnais caurums atrodas Andromedas galaktikas centrālajā daļā. Tas atrodas aptuveni 2,5 miljonu gaismas gadu attālumā no mums. Iespējams, pirms mūsu objekts Strēlnieks A * absorbē savu galaktiku, mums vajadzētu sagaidīt divu blakus esošo galaktiku saplūšanu. Attiecīgi notiks divu supermasīvu melno caurumu saplūšana vienā, briesmīgā un milzīgā izmēra.

Pavisam cita lieta ir mazi melnie caurumi. Lai absorbētu planētu Zeme, pietiek ar melno caurumu ar pāris centimetru rādiusu. Problēma ir tāda, ka melnais caurums pēc būtības ir pilnīgi bezsejas objekts. No viņas dzemdes nenāk nekāds starojums vai starojums, tāpēc pamanīt tik noslēpumainu objektu ir diezgan grūti. Tikai no tuva attāluma var noteikt fona gaismas izliekumu, kas norāda, ka šajā Visuma reģionā kosmosā ir caurums.

Līdz šim zinātnieki ir noskaidrojuši, ka Zemei tuvākais melnais caurums ir V616 Monocerotis. Briesmonis atrodas 3000 gaismas gadu attālumā no mūsu sistēmas. Izmēru ziņā tas ir liels veidojums, tā masa ir 9-13 saules masas. Vēl viens tuvumā esošais objekts, kas apdraud mūsu pasauli, ir melnais caurums Gygnus X-1. Ar šo briesmoni mūs šķir 6000 gaismas gadu attālums. Mūsu apkaimē atklātie melnie caurumi ir daļa no binārās sistēmas, t.i. pastāv tiešā tuvumā zvaigznei, kas baro negausīgu objektu.

Secinājums

Tādu noslēpumainu objektu kā melnie caurumi esamība kosmosā, protams, liek mums būt uzmanīgiem. Tomēr viss, kas notiek ar melnajiem caurumiem, notiek diezgan reti, ņemot vērā Visuma vecumu un milzīgos attālumus. 4,5 miljardus gadu Saules sistēma ir bijusi miera stāvoklī, pastāvot saskaņā ar mums zināmajiem likumiem. Šajā laikā Saules sistēmas tuvumā neparādījās nekas tamlīdzīgs, ne telpas izkropļojumi, ne laika krokas. Iespējams, tam nav piemērotu apstākļu. Piena ceļa daļa, kurā atrodas Saules zvaigžņu sistēma, ir mierīga un stabila kosmosa daļa.

Zinātnieki pieļauj domu, ka melno caurumu parādīšanās nav nejauša. Šādi objekti spēlē kārtības sargu lomu Visumā, iznīcinot kosmisko ķermeņu pārpalikumu. Runājot par pašu monstru likteni, to evolūcija vēl nav pilnībā izpētīta. Pastāv versija, ka melnie caurumi nav mūžīgi un noteiktā posmā var beigt pastāvēt. Nevienam vairs nav noslēpums, ka šādi objekti ir visspēcīgākie enerģijas avoti. Kāda tā ir enerģija un kā to mēra, tas ir cits jautājums.

Ar Stīvena Hokinga pūlēm zinātne tika iepazīstināta ar teoriju, ka melnais caurums joprojām izstaro enerģiju, zaudējot savu masu. Savos pieņēmumos zinātnieks vadījās pēc relativitātes teorijas, kur visi procesi ir savstarpēji saistīti. Nekas vienkārši nepazūd, neparādās kaut kur citur. Jebkura matērija var tikt pārveidota par citu vielu, kamēr viena veida enerģija nonāk citā enerģijas līmenī. Tas var attiekties uz melnajiem caurumiem, kas ir pārejas portāls no viena stāvokļa uz otru.

Ja jums ir kādi jautājumi - atstājiet tos komentāros zem raksta. Mēs vai mūsu apmeklētāji ar prieku atbildēsim uz tiem.