ЦРНА ДУПКА
регион во вселената што произлегува од целосниот гравитациски колапс на материјата, во кој гравитациската привлечност е толку силна што ниту материјата, ниту светлината, ниту другите носители на информации не можат да ја напуштат. Затоа, внатрешноста на црната дупка не е причинска поврзана со остатокот од универзумот; Физичките процеси што се случуваат внатре во црната дупка не можат да влијаат на процесите надвор од неа. Црната дупка е опкружена со површина со својство на еднонасочна мембрана: материјата и зрачењето слободно паѓаат низ неа во црната дупка, но ништо не може да избега од таму. Оваа површина се нарекува „хоризонт на настани“. Бидејќи сè уште има само индиректни индикации за постоење на црни дупки на растојанија од илјадници светлосни години од Земјата, нашата понатамошна презентација се базира главно на теоретски резултати. Црните дупки, предвидени со општата теорија на релативноста (теоријата за гравитација предложена од Ајнштајн во 1915 година) и други, помодерни теории за гравитација, беа математички поткрепени од Р. Опенхајмер и Х. Снајдер во 1939 година. Но, својствата на вселената и времето во близина на овие објекти се покажа како толку необично, што астрономите и физичарите не ги сфаќаа сериозно цели 25 години. Сепак, астрономските откритија во средината на 1960-тите ги донесоа црните дупки на површината како можна физичка реалност. Нивното откритие и проучување може суштински да ги промени нашите идеи за просторот и времето.
Формирање на црни дупки.Додека термонуклеарните реакции се случуваат во утробата на ѕвездата, тие одржуваат висока температура и притисок, спречувајќи ја ѕвездата да колабира под влијание на сопствената гравитација. Меѓутоа, со текот на времето, нуклеарното гориво се исцрпува, а ѕвездата почнува да се намалува. Пресметките покажуваат дека ако масата на ѕвезда не надминува три соларни маси, тогаш таа ќе ја добие „битката со гравитацијата“: нејзиниот гравитациски колапс ќе биде запрен од притисокот на „дегенерираната“ материја, а ѕвездата засекогаш ќе се претвори во бело џуџе или неутронска ѕвезда. Но, ако масата на ѕвездата е повеќе од три соларни, тогаш ништо не може да го спречи нејзиниот катастрофален колапс и таа брзо ќе оди под хоризонтот на настани, станувајќи црна дупка. За сферична црна дупка со маса M, хоризонтот на настани формира сфера со круг на екваторот 2p пати поголема од „гравитациониот радиус“ на црната дупка RG = 2GM/c2, каде што c е брзината на светлината, а G е гравитациската константа. Црна дупка со маса од 3 соларни маси има гравитациски радиус од 8,8 km.
Ако астрономот набљудува ѕвезда во моментот на нејзината трансформација во црна дупка, тогаш на почетокот ќе види како ѕвездата се компресира побрзо и побрзо, но како што нејзината површина се приближува до гравитациониот радиус, компресијата ќе почне да се забавува додека не целосно запира. Во исто време, светлината што доаѓа од ѕвездата ќе ослабне и ќе поцрвени додека не се изгасне целосно. Ова се случува затоа што, во борбата против џиновската сила на гравитацијата, светлината губи енергија и ѝ треба се повеќе време за да стигне до набљудувачот. Кога површината на ѕвездата ќе го достигне гравитациониот радиус, на светлината што ја напушта ќе и треба бесконечно време за да стигне до набљудувачот (а фотоните ќе ја изгубат целата своја енергија). Следствено, астрономот никогаш нема да го чека овој момент, а уште помалку да види што се случува со ѕвездата под хоризонтот на настани. Но, теоретски овој процес може да се изучува. Пресметките на идеализираниот сферичен колапс покажуваат дека за кратко време ѕвездата колабира до точка каде што се постигнуваат бескрајно високи вредности на густина и гравитација. Таквата точка се нарекува „сингуларност“. Покрај тоа, општата математичка анализа покажува дека ако се појави хоризонт на настани, тогаш дури и несферичното пропаѓање води до сингуларност. Сепак, сето ова е точно само ако општата релативност се однесува на многу мали просторни размери, во кои сè уште не сме сигурни. Квантните закони функционираат во микросветот, но квантната теорија за гравитација сè уште не е создадена. Јасно е дека квантните ефекти не можат да го спречат колапсот на ѕвезда во црна дупка, но тие би можеле да спречат појава на сингуларност. Модерната теорија за ѕвездената еволуција и нашето знаење за ѕвездената популација на Галаксијата укажуваат дека меѓу нејзините 100 милијарди ѕвезди треба да има околу 100 милиони црни дупки формирани за време на колапсот на најмасивните ѕвезди. Покрај тоа, црните дупки со многу големи маси можат да се наоѓаат во јадрата на големите галаксии, вклучувајќи ја и нашата. Како што веќе беше забележано, во нашата ера, само маса повеќе од три пати поголема од сончевата маса може да стане црна дупка. Меѓутоа, веднаш по Биг Бенг, од кој прибл. Пред 15 милијарди години, започна ширењето на универзумот, можеше да се родат црни дупки од која било маса. Најмалиот од нив, поради квантните ефекти, требало да испари, губејќи ја својата маса во вид на зрачење и проток на честички. Но, „примарните црни дупки“ со маса од повеќе од 1015 g би можеле да преживеат до ден-денес. Сите пресметки на ѕвездениот колапс се направени под претпоставка за мало отстапување од сферичната симетрија и покажуваат дека хоризонтот на настани секогаш се формира. Меѓутоа, со силно отстапување од сферичната симетрија, колапсот на ѕвезда може да доведе до формирање на регион со бескрајно силна гравитација, но не опкружен со хоризонт на настани; се нарекува „гола сингуларност“. Ова повеќе не е црна дупка во смислата што ја разгледавме погоре. Физичките закони во близина на гола сингуларност може да добијат многу неочекувана форма. Во моментов, голата сингуларност се смета за неверојатен објект, додека повеќето астрофизичари веруваат во постоењето на црни дупки.
Својства на црните дупки. За надворешниот набљудувач, структурата на црната дупка изгледа исклучително едноставна. За време на колапсот на ѕвезда во црна дупка за мал дел од секундата (според часовникот на далечинскиот набљудувач), сите нејзини надворешни карактеристики поврзани со нехомогеноста на првобитната ѕвезда се емитуваат во форма на гравитациски и електромагнетни бранови. Резултирачката неподвижна црна дупка ги „заборава“ сите информации за оригиналната ѕвезда, освен три количини: вкупна маса, аголен моментум (поврзан со ротација) и електричен полнеж. Со проучување на црна дупка, веќе не е можно да се знае дали првобитната ѕвезда се состоела од материја или антиматерија, дали имала форма на пура или палачинка итн. Во реални астрофизички услови, наелектризираната црна дупка ќе привлече честички со спротивен знак од меѓуѕвездената средина, а нејзиниот полнеж брзо ќе стане нула. Преостанатиот неподвижен објект ќе биде или неротирачка „црна дупка Шварцшилд“, која се карактеризира само со маса, или ротирачка „црна дупка Кер“, која се карактеризира со маса и аголен моментум. Единственоста на горенаведените типови неподвижни црни дупки беше докажана во рамките на општата теорија на релативноста од страна на В. Израел, Б. Картер, С. Хокинг и Д. Робинсон. Според општата теорија на релативноста, просторот и времето се закривени од гравитационото поле на масивни тела, при што најголемата кривина се јавува во близина на црните дупки. Кога физичарите зборуваат за интервали на време и простор, тие значат броеви прочитани од некој физички часовник или линијар. На пример, улогата на часовникот може да ја игра молекула со одредена фреквенција на вибрации, чиј број помеѓу два настани може да се нарече „временски интервал“. Впечатливо е што гравитацијата влијае на сите физички системи на ист начин: сите часовници покажуваат дека времето забавува, а сите владетели покажуваат дека просторот се протега во близина на црна дупка. Ова значи дека црната дупка ја свиткува геометријата на просторот и времето околу себе. Далеку од црната дупка, оваа кривина е мала, но блиску до неа е толку голема што светлосните зраци можат да се движат околу неа во круг. Далеку од црна дупка, нејзиното гравитационо поле е точно опишано со Њутновата теорија за тело со иста маса, но блиску до него, гравитацијата станува многу посилна отколку што предвидува Њутновата теорија. Секое тело што ќе падне во црна дупка ќе биде растргнато долго пред да го премине хоризонтот на настани од моќни плимни гравитациони сили кои произлегуваат од разликите во гравитацијата на различни растојанија од центарот. Црната дупка е секогаш подготвена да апсорбира материја или зрачење, а со тоа да ја зголеми нејзината маса. Неговата интеракција со надворешниот свет е одредена со едноставен принцип на Хокинг: површината на хоризонтот на настани на црната дупка никогаш не се намалува, освен ако не се земе предвид квантното производство на честички. Ј. Бекенштајн во 1973 година предложи црните дупки да ги почитуваат истите физички закони како физичките тела што емитуваат и апсорбираат зрачење (моделот на „апсолутно црно тело“). Под влијание на оваа идеја, Хокинг во 1974 година покажа дека црните дупки можат да испуштаат материја и зрачење, но тоа ќе биде забележливо само ако масата на самата црна дупка е релативно мала. Ваквите црни дупки би можеле да се родат веднаш по Големата експлозија, која го започнала проширувањето на Универзумот. Масата на овие примарни црни дупки не треба да биде поголема од 1015 g (како мал астероид), а нивната големина треба да биде 10-15 m (како протон или неутрон). Моќното гравитационо поле во близина на црна дупка произведува парови честички-античестички; една од честичките од секој пар се апсорбира од дупката, а втората се испушта нанадвор. Црна дупка со маса од 1015 g треба да се однесува како тело со температура од 1011 К. Идејата за „испарување“ на црните дупки целосно е во спротивност со класичниот концепт за нив како тела што не се способни за зрачи.
Барајте црни дупки. Пресметките во рамките на општата теорија на релативноста на Ајнштајн само укажуваат на можноста за постоење на црни дупки, но воопшто не го докажуваат нивното присуство во реалниот свет; откривањето на вистинска црна дупка би било важен чекор во развојот на физиката. Наоѓањето изолирани црни дупки во вселената е безнадежно тешко: нема да можеме да забележиме мал темен објект на позадината на космичкото црнило. Но, постои надеж да се открие црна дупка со нејзината интеракција со околните астрономски тела, со нејзиното карактеристично влијание врз нив. Супермасивните црни дупки можат да живеат во центрите на галаксиите, постојано голтајќи ги ѕвездите таму. Концентрирани околу црната дупка, ѕвездите треба да формираат централни врвови на осветленост во галактичките јадра; Нивната потрага сега е активно во тек. Друг метод на пребарување е да се измери брзината на ѕвездите и гасот околу централниот објект во галаксијата. Ако се знае нивното растојание од централниот објект, тогаш може да се пресметаат неговата маса и просечна густина. Ако значително ја надминува густината можна за ѕвездени јата, тогаш се верува дека станува збор за црна дупка. Користејќи го овој метод, во 1996 година Џ. Моран и неговите колеги утврдиле дека во центарот на галаксијата NGC 4258 веројатно постои црна дупка со маса од 40 милиони Сончеви. Најмногу ветува е да се бара црна дупка во бинарни системи, каде што таа, споена со нормална ѕвезда, може да орбитира околу заеднички центар на маса. Со периодично доплерово поместување на линиите во спектарот на ѕвездата, може да се разбере дека таа орбитира во тандем со одредено тело, па дури и да се процени масата на второто. Ако оваа маса надминува 3 соларни маси, а зрачењето на самото тело не може да се открие, тогаш многу е можно да се работи за црна дупка. Во компактен бинарен систем, црната дупка може да фати гас од површината на нормална ѕвезда. Движејќи се во орбитата околу црната дупка, овој гас формира диск и, додека се спира кон црната дупка, станува многу жежок и станува извор на моќно зрачење со Х-зраци. Брзите флуктуации на ова зрачење треба да укажат на тоа дека гасот брзо се движи во орбита со мал радиус околу мал, масивен објект. Од 1970-тите, неколку извори на Х-зраци се откриени во бинарни системи со јасни знаци на црни дупки. Најмногу ветува бинарниот V 404 Cygni со рендген, чија маса на невидливата компонента се проценува дека не е помала од 6 сончеви маси. Други извонредни кандидати за црни дупки се во бинарниците на Х-зраци Cygnus X-1, LMCX-3, V 616 Monoceros, QZ Vulpeculae и X-ray novae Ophiuchus 1977, Mukha 1981 и Scorpius 1994 година. Со исклучок на LMCX-3, сместен во Големиот Магеланов Облак, сите тие се наоѓаат во нашата Галаксија на растојанија од околу 8000 светлосни години. години од Земјата.
исто така види
КОСМОЛОГИЈА;
ГРАВИТАЦИЈА;
ГРАВИТАЦИСКИ КОЛАПС;
РЕЛАТИВНОСТ;
ЕКСТРА-АТМОСФЕРСКА АСТРОНОМИЈА.
ЛИТЕРАТУРА
Черепашчук А.М. Маси на црни дупки во бинарни системи. Напредокот во физичките науки, том 166, стр. 809, 1996 година
Енциклопедија на Колиер. - Отворено општество. 2000 .
Синоними:Погледнете што е „ЦРНА ДУПКА“ во другите речници:
ЦРНА ДУПКА, локализирана област на вселената од која ниту материјата ниту зрачењето не можат да избегаат, со други зборови, првата космичка брзина ја надминува брзината на светлината. Границата на оваа област се нарекува хоризонт на настани. ... Научно-технички енциклопедиски речник
Космички објект кој настанува како резултат на компресија на тело од гравитацијата. сили на големини помали од неговиот гравитациски радиус rg=2g/c2 (каде M е масата на телото, G е гравитационата константа, c е нумеричката вредност на брзината на светлината). Предвидување за постоењето на... ... Физичка енциклопедија
Именка, број на синоними: 2 ѕвезди (503) непознати (11) ASIS Dictionary of Synonyms. В.Н. Тришин. 2013… Речник на синоними
Мистериозни и неостварливи црни дупки. Законите на физиката ја потврдуваат можноста за нивно постоење во универзумот, но сè уште остануваат многу прашања. Бројни набљудувања покажуваат дека дупки постојат во универзумот и дека има повеќе од милион од овие објекти.
Што се црните дупки?
Уште во 1915 година, при решавањето на равенките на Ајнштајн, беше предвиден феномен како „црни дупки“. Сепак, научната заедница се заинтересира за нив дури во 1967 година. Тие тогаш беа наречени „срушени ѕвезди“, „замрзнати ѕвезди“.
Во денешно време, црната дупка е регион од времето и просторот кој има таква гравитација што дури и зрак светлина не може да избега од него.
Како се формираат црните дупки?
Постојат неколку теории за појава на црни дупки, кои се поделени на хипотетички и реални. Наједноставната и најраспространета реалистична е теоријата за гравитационен колапс на големи ѕвезди.
Кога ѕвездата со доволно маса, пред „смртта“, ќе порасне во големина и ќе стане нестабилна, трошејќи го своето последно гориво. Во исто време, масата на ѕвездата останува непроменета, но нејзината големина се намалува како што се случува таканареченото згуснување. Со други зборови, кога ќе се набие, тешкото јадро „паѓа“ во себе. Паралелно со ова, набивањето доведува до нагло зголемување на температурата во внатрешноста на ѕвездата и се откинуваат надворешните слоеви на небесното тело, од кои се формираат нови ѕвезди. Во исто време, во центарот на ѕвездата, јадрото паѓа во својот „центар“. Како резултат на дејството на гравитационите сили, центарот се урива до точка - односно, гравитационите сили се толку силни што го апсорбираат набиеното јадро. Така се раѓа црна дупка која почнува да го искривува просторот и времето така што ни светлината не може да избега од неа.
Во центарот на сите галаксии се наоѓа супермасивна црна дупка. Според теоријата на релативност на Ајнштајн:
„Секоја маса ги искривува просторот и времето“.
Сега замислете колку црна дупка го искривува времето и просторот, бидејќи нејзината маса е огромна и во исто време стисната во ултра мал волумен. Оваа способност ја предизвикува следната чудност:
„Црните дупки имаат способност практично да го запрат времето и да го компресираат просторот. Поради ова екстремно искривување, дупките стануваат невидливи за нас“.
Ако црните дупки не се видливи, како да знаеме дека постојат?
Да, иако црната дупка е невидлива, таа треба да биде забележлива поради материјата што паѓа во неа. Како и ѕвездениот гас, кој е привлечен од црна дупка кога се приближува до хоризонтот на настани, температурата на гасот почнува да расте до ултра високи вредности, што доведува до сјај. Ова е причината зошто црните дупки светат. Благодарение на ова, иако слаб, сјај, астрономите и астрофизичарите го објаснуваат присуството во центарот на галаксијата на објект со мал волумен, но огромна маса. Во моментов, како резултат на набљудувањата, откриени се околу 1000 објекти кои по однесување се слични на црните дупки.
Црни дупки и галаксии
Како црните дупки можат да влијаат на галаксиите? Ова прашање ги мачи научниците ширум светот. Постои хипотеза според која токму црните дупки лоцирани во центарот на галаксијата влијаат на нејзината форма и еволуција. И дека кога две галаксии ќе се судрат, црните дупки се спојуваат и за време на овој процес се ослободува толкаво количество енергија и материја што се формираат нови ѕвезди.
Видови црни дупки
- Според постоечката теорија, постојат три типа на црни дупки: ѕвездени, супермасивни и минијатурни. И секој од нив беше формиран на посебен начин.
- - Црни дупки од ѕвездени маси, расте до огромни големини и пропаѓа.
- Супермасивните црни дупки, кои можат да имаат маса еквивалентна на милиони Сонца, веројатно постојат во центрите на речиси сите галаксии, вклучувајќи го и нашиот Млечен Пат. Научниците сè уште имаат различни хипотези за формирање на супермасивни црни дупки. Засега е познато само едно - супермасивните црни дупки се нуспроизвод од формирањето на галаксиите. Супермасивни црни дупки - тие се разликуваат од обичните по тоа што имаат многу големи димензии, но парадоксално мала густина. - - Никој се уште не успеал да открие минијатурна црна дупка која би имала маса помала од Сонцето. Можно е минијатурни дупки да се формираат набргу по „Биг Бенг“, што е точниот почеток на постоењето на нашиот универзум (пред околу 13,7 милијарди години).
- - Неодамна беше воведен нов концепт како „бели црни дупки“. Ова е сепак хипотетичка црна дупка, што е спротивно на црната дупка. Стивен Хокинг активно ја проучувал можноста за постоење на бели дупки.
- - Квантни црни дупки - тие досега постојат само во теорија. Квантните црни дупки може да се формираат кога ултра мали честички се судираат како резултат на нуклеарна реакција.
- - Примарните црни дупки се исто така теорија. Тие се формирани веднаш по нивното потекло.
Во моментов има голем број отворени прашања кои допрва треба да добијат одговор од идните генерации. На пример, дали навистина постојат таканаречените „црвени дупки“ со чија помош може да се патува низ просторот и времето. Што точно се случува во црна дупка и кои закони ги почитуваат овие феномени. А што е со исчезнувањето на информациите во црна дупка?
Црните дупки отсекогаш биле еден од најинтересните објекти на набљудување од страна на научниците. Бидејќи се најголемите објекти лоцирани во Универзумот, тие се во исто време недостапни и целосно недостапни за човештвото. Ќе треба долго време пред да дознаеме за процесите што се случуваат во близина на „точката од која нема враќање“. Што е црна дупка од научна гледна точка?
Ајде да зборуваме за оние факти кои сепак им станаа познати на истражувачите како резултат на долга работа...
1. Црните дупки не се навистина црни.
Бидејќи црните дупки испуштаат електромагнетни бранови, тие можеби не изгледаат црно, туку напротив, доста разнобојни. И изгледа доста импресивно.
2. Црните дупки не ја цицаат материјата.
Меѓу обичните смртници постои стереотип дека црната дупка е огромна правосмукалка која го повлекува околниот простор во себе. Ајде да не бидеме глупаци и да се обидуваме да откриеме што е тоа навистина.
Општо земено, (без да навлегуваме во сложеноста на квантната физика и астрономските истражувања) црната дупка може да се замисли како космички објект со значително зголемено гравитационо поле. На пример, ако на местото на Сонцето имаше црна дупка со иста големина, тогаш... ништо нема да се случи, а нашата планета ќе продолжи да ротира во истата орбита. Црните дупки „апсорбираат“ само делови од ѕвездената материја во форма на ѕвезден ветер, кој е својствен за секоја ѕвезда.
3. Црните дупки можат да раѓаат нови универзуми
Се разбира, овој факт звучи како нешто надвор од научна фантастика, особено затоа што нема докази за постоење на други универзуми. Сепак, научниците многу внимателно ги проучуваат таквите теории.
Во едноставни термини, ако дури и една физичка константа во нашиот свет би се променила за мала количина, би ја изгубиле можноста за постоење. Единственоста на црните дупки ги поништува вообичаените закони на физиката и може (барем теоретски) да доведе до нов универзум, различен во некои аспекти од нашиот.
4. Црните дупки со текот на времето испаруваат
Како што споменавме порано, црните дупки апсорбираат ѕвезден ветер. Покрај тоа, тие полека, но сигурно испаруваат, односно ја откажуваат својата маса во околниот простор, а потоа целосно исчезнуваат. Овој феномен е откриен во 1974 година и наречен Хокинг зрачење, во чест на Стивен Хокинг, кој го направи ова откритие пред светот. 
5. Одговорот на прашањето „што е црна дупка“ го предвидел Карл Шварцшилд
Како што знаете, авторот на теоријата на релативноста поврзана со е Алберт Ајнштајн. Но, научникот не посвети доволно внимание на проучувањето на небесните тела, иако неговата теорија можеше и, згора на тоа, предвиде постоење на црни дупки. Така, Карл Шварцшилд стана првиот научник кој ја искористил општата теорија на релативноста за да го оправда постоењето на „точка од која нема враќање“. 
Интересен факт е дека тоа се случило во 1915 година, веднаш откако Ајнштајн ја објавил својата општа теорија на релативноста. Тогаш се појави терминот „радиус на Шварцшилд“ - грубо кажано, ова е количината на сила со која треба да се компресира објектот за да се претвори во црна дупка. Сепак, ова не е лесна задача. Ајде да дознаеме зошто.
Факт е дека, теоретски, секое тело може да стане црна дупка, но само ако е подложено на одреден степен на компресија. На пример, плодот од кикиритки би можел да стане црна дупка доколку има маса на планетата Земја...
Интересен факт: црните дупки се единствените космички тела од овој вид кои имаат способност да привлечат светлина преку гравитацијата.
6. Црните дупки го свиткуваат просторот околу нив
Ајде да го замислиме целиот простор на универзумот во форма на винилна плоча. Ако ставите жежок предмет на него, тој ќе ја промени својата форма. Истото се случува и со црните дупки. Нивната екстремна маса привлекува сè, вклучувајќи ги и зраците на светлината, предизвикувајќи виткање на просторот околу нив.
7. Црните дупки го ограничуваат бројот на ѕвезди во Универзумот
….На крајот на краиштата, ако ѕвездите светнат -
Дали тоа значи дека некому му треба ова?
В.В. Мајаковски
Вообичаено, целосно формираните ѕвезди се облак од изладени гасови. Зрачењето од црните дупки го спречува ладењето на гасните облаци и затоа го спречува формирањето на ѕвезди.
8. Црните дупки се најнапредните енергетски системи
Црните дупки произведуваат повеќе енергија од Сонцето и другите ѕвезди. Причината за ова е работата околу неа. Кога материјата го поминува хоризонтот на настани со голема брзина, таа се загрева во орбитата на црната дупка до екстремно високи температури. Овој феномен се нарекува зрачење на црно тело.
Интересен факт: Во процесот на нуклеарна фузија, 0,7% од материјата станува енергија. Во близина на црна дупка, 10% од материјата се претвора во енергија!
9. Што се случува ако паднете во црна дупка?
Црните дупки ги „растегнуваат“ телата до нив. Како резултат на овој процес, предметите почнуваат да личат на шпагети (постои дури и посебен термин - „шпагетификација“ =).
Иако овој факт може да изгледа комичен, има објаснување за тоа. Ова се случува поради физичкиот принцип на гравитација. Да го земеме човечкото тело како пример. Додека сме на земја, нашите стапала се поблиску до центарот на Земјата отколку нашите глави, па затоа се привлекуваат посилно. На површината на црната дупка, нозете се влечат кон центарот на црната дупка многу побрзо, и затоа горниот дел од телото едноставно не може да биде во чекор со нив. Резултат: шпагетификација!
10. Теоретски, секој објект може да стане црна дупка
Па дури и Сонцето. Единственото нешто што го спречува сонцето да се претвори во целосно црно тело е силата на гравитацијата. Во центарот на црната дупка таа е многу пати посилна отколку во центарот на Сонцето. Во овој случај, ако нашата ѕвезда беше компресирана на четири километри во дијаметар, таа може да стане црна дупка (поради големата маса).
Но, ова е во теорија. Во пракса, познато е дека црните дупки се појавуваат само како резултат на колапс на ултра големи ѕвезди кои го надминуваат Сонцето по маса за 25-30 пати.
11.Црните дупки го забавуваат времето во нивна близина
Главната теза на овој факт е дека како што се приближуваме до хоризонтот на настани, времето се забавува. Овој феномен може да се илустрира со помош на „парадоксот на близнаци“, кој често се користи за објаснување на теоријата на релативност.
Главната идеја е дека еден од браќата близнаци лета во вселената, а вториот останува на Земјата. Враќајќи се дома, близнакот открива дека неговиот брат остарел повеќе од него, бидејќи кога се движи со брзина блиска до брзината на светлината, времето почнува да поминува побавно. 
Пред некој ден, Стивен Хокинг ја разбранува научната заедница со изјавата дека црните дупки не постојат. Или подобро кажано, тие воопшто не се она што претходно се мислеше.
Според истражувачот (кој е наведен во делото „Зачувување на информации и временски прогнози за црните дупки“), она што ние го нарекуваме црни дупки може да постои без таканаречениот „хоризонт на настани“, зад кој ништо не може да избега. Хокинг верува дека црните дупки задржуваат светлина и информации само некое време, а потоа „плукаат“ назад во вселената, иако во прилично искривена форма.
Додека научната заедница ја вари новата теорија, решивме да го потсетиме нашиот читател на она што досега се сметаше за „факти за црните дупки“. Така, до сега се веруваше дека:
Црните дупки го добиле своето име затоа што цицаат светлина што ги допира нејзините граници и не ја рефлектира.
Формирана кога доволно компресирана маса материја ги искривува просторот и времето, црната дупка има дефинирана површина наречена „хоризонт на настани“, што ја означува точката од која нема враќање.
Часовниците работат побавно во близина на нивото на морето отколку на вселенската станица, а уште побавно во близина на црните дупки. Има врска со гравитацијата.
Најблиската црна дупка е оддалечена околу 1600 светлосни години
Нашата галаксија е преполна со црни дупки, но најблиската што теоретски би можела да ја уништи нашата скромна планета се наоѓа далеку подалеку од нашиот Сончев систем.
Огромна црна дупка се наоѓа во центарот на галаксијата Млечен Пат
Се наоѓа на оддалеченост од 30 илјади светлосни години од Земјата, а неговите димензии се повеќе од 30 милиони пати поголеми од нашето Сонце.
Црните дупки на крајот испаруваат
Се верува дека ништо не може да избега од црна дупка. Единствен исклучок од ова правило е зрачењето. Според некои научници, бидејќи црните дупки испуштаат радијација, тие губат маса. Како резултат на овој процес, црната дупка може целосно да исчезне.
Црните дупки се обликувани не како инка, туку како сфера.
Во повеќето учебници ќе видите црни дупки кои изгледаат како инки. Тоа е затоа што тие се илустрирани од перспектива на гравитациски бунар. Во реалноста тие повеќе личат на сфера.
Сè се искривува во близина на црна дупка.
Црните дупки имаат способност да го искривуваат просторот, а бидејќи се вртат, изобличувањето се зголемува додека се вртат.
Црната дупка може да убие на ужасни начини
Иако изгледа очигледно дека црната дупка е некомпатибилна со животот, повеќето луѓе мислат дека таму едноставно би биле згмечени. Не е потребно. Најверојатно би биле испружени до смрт, бидејќи делот од вашето тело што прв го достигнал „хоризонтот на настани“ би бил под многу поголемо влијание на гравитацијата.
Црните дупки не се секогаш црни
Иако се познати по тоа што се црни, како што рековме претходно, тие всушност испуштаат електромагнетни бранови.
Црните дупки не само што можат да уништат
Се разбира, во повеќето случаи тоа е точно. Сепак, постојат бројни теории, студии и претпоставки дека црните дупки навистина можат да се прилагодат за да генерираат енергија и за патување во вселената.
Откривањето на црните дупки не му припаѓало на Алберт Ајнштајн
Алберт Ајнштајн ја оживеа теоријата за црните дупки дури во 1916 година. Долго пред тоа, во 1783 година, научникот по име Џон Мичел беше првиот што ја разви оваа теорија. Ова се случило откако се запрашал дали гравитацијата би можела да стане толку силна што дури и лесните честички не можат да избегаат од неа.
Црните дупки брмчат
Иако вакуумот во просторот всушност не пренесува звучни бранови, ако слушате со специјални инструменти, можете да ги слушнете звуците на атмосферските нарушувања. Кога црна дупка ќе повлече нешто, нејзиниот хоризонт на настани ги забрзува честичките, до брзината на светлината, и тие произведуваат брмчење.
Црните дупки можат да генерираат елементи потребни за живот
Истражувачите веруваат дека црните дупки создаваат елементи додека се распаѓаат во субатомски честички. Овие честички се способни да создадат елементи потешки од хелиумот, како што се железото и јаглеродот, како и многу други неопходни за формирање на живот.
Црните дупки не само што „голтаат“, туку и „плукаат“
Црните дупки се познати по тоа што вшмукуваат се што е блиску до нивниот хоризонт на настани. Штом нешто ќе падне во црна дупка, тоа се компресира со таква огромна сила што поединечните компоненти се компресирани и на крајот се распаѓаат во субатомски честички. Некои научници теоретизираат дека оваа материја потоа се исфрла од она што се нарекува „бела дупка“.
Секоја материја може да стане црна дупка
Од техничка гледна точка, не само ѕвездите можат да станат црни дупки. Ако клучевите од вашиот автомобил се намалат до бесконечно мала точка додека ја одржуваат нивната маса, нивната густина би достигнала астрономски нивоа и нивната гравитација би се зголемила неверојатна.
Законите на физиката се распаѓаат во центарот на црната дупка
Според теориите, материјата во црна дупка е компресирана до бесконечна густина, а просторот и времето престануваат да постојат. Кога тоа ќе се случи, законите на физиката повеќе не важат, едноставно затоа што човечкиот ум не може да замисли објект со нула волумен и бесконечна густина.
Црните дупки го одредуваат бројот на ѕвезди
Според некои научници, бројот на ѕвезди во Универзумот е ограничен со бројот на црни дупки. Ова е поврзано со тоа како тие влијаат на гасните облаци и формирањето на елементи во делови од Универзумот каде што се раѓаат нови ѕвезди.
Од сите објекти познати на човештвото кои се наоѓаат во вселената, црните дупки создаваат најморничав и неразбирлив впечаток. Ова чувство го опфаќа речиси секој човек кога ќе се спомнат црните дупки и покрај тоа што човештвото знае за нив повеќе од век и половина. Првото знаење за овие феномени е добиено долго пред публикациите на Ајнштајн за теоријата на релативноста. Но, вистинска потврда за постоењето на овие објекти беше добиена не толку одамна.
Се разбира, црните дупки со право се познати по нивните чудни физички карактеристики, кои предизвикуваат уште повеќе мистерии во Универзумот. Тие лесно ги предизвикуваат сите космички закони на физиката и космичката механика. За да ги разбереме сите детали и принципи за постоењето на таков феномен како космичка дупка, треба да се запознаеме со современите достигнувања во астрономијата и да ја искористиме нашата имагинација, дополнително, ќе треба да одиме подалеку од стандардните концепти. За полесно разбирање и запознавање со космичките дупки, страницата на порталот подготви многу интересни информации во врска со овие појави во Универзумот.
Карактеристики на црните дупки од страницата на порталот
Пред сè, треба да се забележи дека црните дупки не излегуваат од никаде, тие се формирани од ѕвезди кои се огромни по големина и маса. Покрај тоа, најголемата карактеристика и уникатност на секоја црна дупка е тоа што тие имаат многу силно гравитациско влечење. Силата на привлекување на објекти кон црна дупка ја надминува втората брзина на бегство. Ваквите индикатори за гравитација покажуваат дека дури и светлосните зраци не можат да избегаат од полето на дејствување на црната дупка, бидејќи тие имаат многу помала брзина.
Особеноста на привлечноста е тоа што ги привлекува сите предмети што се во непосредна близина. Колку е поголем објектот што минува во близина на црната дупка, толку повеќе влијание и привлечност ќе добие. Според тоа, можеме да заклучиме дека колку е поголем објектот, толку посилно е привлечен од црната дупка, а за да се избегне такво влијание, космичкото тело мора да има многу големи брзини на движење.
Исто така, може безбедно да се забележи дека во целиот универзум не постои тело што би можело да го избегне привлекувањето на црна дупка ако се најде во непосредна близина, бидејќи дури и најбрзиот светлосен поток не може да го избегне ова влијание. Теоријата на релативност, развиена од Ајнштајн, е одлична за разбирање на карактеристиките на црните дупки. Според оваа теорија, гравитацијата може да влијае на времето и да го наруши просторот. Исто така, се наведува дека колку е поголем објектот лоциран во вселената, толку повеќе го забавува времето. Во близина на самата црна дупка времето се чини дека целосно застанува. Кога вселенското летало би навлезело во полето на дејство на вселенска дупка, човек би забележал како ќе се забави додека се приближува и на крајот ќе исчезне целосно.
Не треба да се плашите премногу од феномени како што се црните дупки и да верувате во сите ненаучни информации што може да постојат во моментот. Пред сè, треба да го отфрлиме најчестиот мит дека црните дупки можат да ја вшмукуваат целата материја и предмети околу нив, а додека го прават тоа, тие стануваат се поголеми и апсорбираат се повеќе и повеќе. Ништо од ова не е целосно точно. Да, навистина, тие можат да апсорбираат космички тела и материја, но само оние кои се на одредено растојание од самата дупка. Освен по моќната гравитација, тие не се разликуваат многу од обичните ѕвезди со огромна маса. Дури и кога нашето Сонце ќе се претвори во црна дупка, ќе може да вшмукува само објекти лоцирани на кратко растојание, а сите планети ќе останат да ротираат во нивните вообичаени орбити.
Осврнувајќи се на теоријата на релативноста, можеме да заклучиме дека сите објекти со силна гравитација можат да влијаат на искривувањето на времето и просторот. Покрај тоа, колку е поголема масата на телото, толку посилно ќе биде изобличувањето. Така, неодамна, научниците можеа да го видат ова во пракса, кога можеа да размислуваат за други објекти кои требаше да бидат недостапни за нашите очи поради огромните космички тела како што се галаксиите или црните дупки. Сето ова е можно поради фактот што светлосните зраци кои минуваат во близина од црна дупка или друго тело се многу силно свиткани под влијание на нивната гравитација. Овој тип на изобличување им овозможува на научниците да гледаат многу подалеку во вселената. Но, со такви студии многу е тешко да се одреди вистинската локација на телото што се проучува.
Црните дупки не се појавуваат од никаде, тие се формираат од експлозија на супермасивни ѕвезди. Освен тоа, за да се формира црна дупка, масата на експлодираната ѕвезда мора да биде најмалку десет пати поголема од масата на Сонцето. Секоја ѕвезда постои поради термонуклеарни реакции кои се случуваат во внатрешноста на ѕвездата. Во овој случај, легура на водород се ослободува за време на процесот на фузија, но не може да ја напушти зоната на влијание на ѕвездата, бидејќи нејзината гравитација го привлекува водородот назад. Целиот овој процес им овозможува на ѕвездите да постојат. Синтезата на водород и ѕвездената гравитација се прилично добро функционални механизми, но нарушувањето на оваа рамнотежа може да доведе до експлозија на ѕвезда. Во повеќето случаи, тоа е предизвикано од исцрпување на нуклеарното гориво.
Во зависност од масата на ѕвездата, можни се неколку сценарија за нивниот развој по експлозијата. Така, масивните ѕвезди го формираат полето на експлозија на супернова, а повеќето од нив остануваат зад јадрото на поранешната ѕвезда, астронаутите ги нарекуваат такви објекти Бели џуџиња. Во повеќето случаи, околу овие тела се формира гасен облак, кој се држи на место од гравитацијата на џуџето. Можна е и друга патека за развој на супермасивни ѕвезди, во која добиената црна дупка многу силно ќе ја привлече целата материја на ѕвездата до нејзиниот центар, што ќе доведе до нејзина силна компресија.
Таквите компресирани тела се нарекуваат неутронски ѕвезди. Во најретките случаи, по експлозијата на ѕвезда, можно е формирање на црна дупка во нашето прифатено разбирање на овој феномен. Но, за да се создаде дупка, масата на ѕвездата мора да биде едноставно гигантска. Во овој случај, кога рамнотежата на нуклеарните реакции е нарушена, гравитацијата на ѕвездата едноставно полудува. Во исто време, тој почнува активно да се урива, по што станува само точка во вселената. Со други зборови, можеме да кажеме дека ѕвездата како физички објект престанува да постои. И покрај фактот дека исчезнува, зад неа се формира црна дупка со иста гравитација и маса.
Тоа е колапсот на ѕвездите што води до фактот дека тие целосно исчезнуваат, а на нивно место се формира црна дупка со истите физички својства како исчезнатата ѕвезда. Единствената разлика е во поголемиот степен на компресија на дупката од волуменот на ѕвездата. Најважната карактеристика на сите црни дупки е нивната сингуларност, која го одредува нејзиниот центар. Оваа област им пркоси на сите закони на физиката, материјата и просторот, кои престануваат да постојат. За да се разбере концептот на сингуларност, можеме да кажеме дека ова е бариера што се нарекува хоризонт на космички настани. Тоа е и надворешната граница на црната дупка. Единственоста може да се нарече точка од која нема враќање, бидејќи токму таму почнува да дејствува гигантската гравитациона сила на дупката. Дури и светлината што ја преминува оваа бариера не може да избега.
Хоризонтот на настани има толку атрактивен ефект што ги привлекува сите тела со брзина на светлината како што се приближувате до самата црна дупка, индикаторите за брзина се зголемуваат уште повеќе. Затоа сите предмети што спаѓаат во опсегот на оваа сила се осудени да се вшмукуваат во дупката. Треба да се забележи дека таквите сили се способни да го модифицираат телото фатено од дејството на таквата привлечност, по што тие се протегаат во тенка врвка, а потоа целосно престануваат да постојат во вселената.
Растојанието помеѓу хоризонтот на настани и сингуларноста може да варира овој простор се нарекува радиус на Шварцшилд. Затоа, колку е поголема големината на црната дупка, толку ќе биде поголем опсегот на дејство. На пример, можеме да кажеме дека црна дупка која е масивна како нашето Сонце ќе има радиус на Шварцшилд од три километри. Според тоа, големите црни дупки имаат поголем опсег.
Пронаоѓањето црни дупки е прилично тежок процес, бидејќи светлината не може да избега од нив. Затоа, пребарувањето и дефиницијата се засноваат само на индиректни докази за нивното постоење. Наједноставниот метод што го користат научниците за да ги пронајдат е да ги бараат со наоѓање места во темен простор доколку имаат голема маса. Во повеќето случаи, астрономите успеваат да најдат црни дупки во бинарни ѕвездени системи или во центрите на галаксиите.
Повеќето астрономи се склони да веруваат дека постои и супермоќна црна дупка во центарот на нашата галаксија. Оваа изјава го поставува прашањето, дали оваа дупка ќе може да проголта сè во нашата галаксија? Во реалноста тоа е невозможно, бидејќи самата дупка има иста маса како и ѕвездите, бидејќи е создадена од ѕвездата. Покрај тоа, сите пресметки на научниците не предвидуваат никакви глобални настани поврзани со овој објект. Покрај тоа, уште милијарди години, космичките тела на нашата галаксија тивко ќе ротираат околу оваа црна дупка без никакви промени. Доказ за постоењето на дупка во центарот на Млечниот Пат може да дојде од рендгенските бранови снимени од научниците. И повеќето астрономи се склони да веруваат дека црните дупки активно ги емитуваат во огромни количини.
Доста често во нашата галаксија има ѕвездени системи кои се состојат од две ѕвезди, а често една од нив може да стане црна дупка. Во оваа верзија, црната дупка ги апсорбира сите тела на својот пат, додека материјата почнува да ротира околу неа, поради што се формира таканаречениот диск за забрзување. Посебна карактеристика е тоа што ја зголемува брзината на ротација и се доближува до центарот. Тоа е материјата која паѓа во средината на црната дупка која емитува рендгенски зраци, а самата материја е уништена.
Бинарни ѕвездени системи се првите кандидати за статус на црна дупка. Во такви системи најлесно е да се најде црна дупка поради волуменот на видливата ѕвезда, можно е да се пресметаат индикаторите на нејзиниот невидлив брат. Во моментов, првиот кандидат за статус на црна дупка може да биде ѕвезда од соѕвездието Лебед, која активно емитува рендгенски зраци.
Заклучувајќи од сето горенаведено за црните дупки, можеме да кажеме дека тие не се толку опасни феномени, се разбира, во случај на непосредна близина тие се најмоќните објекти во вселената поради силата на гравитацијата. Затоа, можеме да кажеме дека тие не се особено различни од другите тела, нивната главна карактеристика е силно гравитационо поле.
Предложени се огромен број теории за целта на црните дупки, од кои некои беа дури и апсурдни. Така, според една од нив, научниците верувале дека црните дупки можат да раѓаат нови галаксии. Оваа теорија се заснова на фактот дека нашиот свет е прилично поволно место за потеклото на животот, но доколку еден од факторите се промени, животот би бил невозможен. Поради ова, единственоста и особеностите на промените во физичките својства во црните дупки може да доведат до потполно нов Универзум, кој значително ќе се разликува од нашиот. Но, ова е само теорија и прилично слаба поради фактот што нема докази за таков ефект на црните дупки.
Што се однесува до црните дупки, не само што можат да ја апсорбираат материја, туку можат и да испарат. Сличен феномен беше докажан пред неколку децении. Ова испарување може да предизвика црната дупка да ја изгуби целата своја маса, а потоа целосно да исчезне.
Сето ова е најмалата информација за црните дупки што можете да ја дознаете на веб-страницата на порталот. Имаме и огромна количина на интересни информации за други космички феномени.