Чёрная дыра

Материал из Циклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Изображение, полученное с помощью телескопа «Хаббл»: активная галактика M87. В ядре галактики, предположительно, находится чёрная дыра. На снимке видна релятивистская струя длиной около 5 тысяч световых лет
Гордон - Диалоги [233] Поиски черных дыр

Чёрная дыра — астрофизический объект, создающий настолько большую силу тяготения, что никакие частицы, в том числе самые быстрые из известных – фотоны (свет), оказываются «запертыми» и не могут покинуть т.н. горизонт событий (точку невозврата материи). Согласно Общей теории относительности, концентрация умопомрачительных масс в малых объемах, деформируя пространство-время, хоронит даже призрачные надежды «пленников» на возможное «освобождение» (правда, согласно последней гипотезе Стивена Хокинга, чёрные дыры со временем могут "испаряться", излучая различные элементарные частицы).

Иными словами, коллапс (сжатие) звезды, массой больше трех солнечных, не завершается образованием нейтронного «солнца», а, минуя т. н. зону Шварцшильда, продолжается. И появляется образование, не имеющее поверхности. А то, что ограничивает его пределы, и принято называть горизонтом событий.

Астрофизикам проще «вычислить» такой объект, если он пребывает в двойной системе. В таких случаях черную дыру "выдает" рентгеновское излучение, возникающее в результате перетока на нее газа из обычной звезды-соседки.

Считается, что две Ч.д., вращающиеся друг вокруг друга, - мощнейший источник возмущений пространства-времени.

Содержание

[править] Краткая история вопроса

Разговор об объектах, чье гравитационное поле настолько сильно, что мешает распространению света, начался в XVIII веке Джоном Мичеллом и Пьер-Симоном Лапласом. Впервые их математическое описание в рамках общей относительности в 1916 году дал Карл Шварцшильд, но его интерпретация черной дыры как области в пространстве, которую ничто не может оставить, еще сорок лет после подвергалась сомнению. Только в 1960-х годах было обнаружено, что черная дыра — не предмет напрасного любопытства.

Термин же горизонт событий придумал Джон Арчибальд Уилер в конце 1967 года и впервые озвучил в публичной лекции «Наш Мир: известный и неизвестный» (Our Universe: the Known and Unknown) 29 декабря 1967 года.

Финские астрономы «взвесили» черную дыру, находящуюся в созвездии Рака (2008). Она оказалась в 18 млрд. раз (!) тяжелее, чем Солнце.

[править] Типы черных дыр

Тип Масса (солнечных)

Микроскопические Меньше атома, но предела не существует

Звездных масс Несколько десятков

Промежуточные 500-1000

Сверхмассивные* Миллионы и миллиарды

  • Согласно принятой теории, у Ч.д. существует критическая масса, больше которой они «расти» не могут.

[править] Новый тип черных дыр

В 2004 г. с помощью американской космической обсерватории «Chandra» удалось найти новый тип черных дыр. Дело в том, что до этого астрономам были известны лишь два их вида – с массой, превышающей Солнечную в 10 раз, и сверхмассивные – в миллиарды раз тяжелее Солнца. Теперь мы имеем и «черные дыры» с промежуточной массой и температурой от 1 млн. до 4 млн. градусов по Цельсию.

[править] Первая из открытых черных дыр

Источник рентгеновского излучения Лебедь X-1, открытый землянами в 1964 г., и классифицированный как первая черная дыра, без малого полвека будоражил умы ученых неопределенностью. Причиной сомнений части из них было не установленное расстояние (объект находится слишком далеко для осуществления точных наблюдений в оптическом диапазоне). А поскольку именно расстояние играет едва ли не решающую роль при определении массы черной дыры, скептики не унимались.

Астрономам удалось, наконец, вычислить, насколько далек Лебедь X-1. Полученные данные: 6050 световых лет плюс-минус 400 световых лет. Уточненные данные по объектам следующие: масса голубого сверхгиганта больше массы Солнца в 19 раз, а масса черной дыры - в 14,8.

На сегодня есть все основания считать, что Ипсилон Возничего – обычная звезда и Ч. д.; Лебедь Х-1 – голубой сверхгигант и Ч. д.; SS 433 Орла – горячий сверхгигант и Ч. д.

Существует также предположение, что в центре ядер многих галактик находятся именно черные дыры.

[править] Самые массивные черные дыры

Сразу двух рекордсменов обнаружили ученые в созвездиях Льва и Волосы Вероники (2011). Объект NGC 3842 находится на расстоянии 320 млн. св. лет от Земли, а NGC 4889 - 335 млн. св. лет. Оба составляют сердцевину довольно старых эллиптических галактик.

Масса каждой из Ч.д. составляет примерно 9,7 млрд. солнечных.

[править] Самая миниатюрная черная дыра

Сотрудники NASA в Гринбельте (США) обнаружили самую маленькую из известных черных дыр – XTEJ1650-500: она всего в 3,8 раз тяжелее Солнца, а ее диаметр составляет 24 км (2008).

[править] Действующая модель монстра Вселенной

В 2005 г. ученые Брукхенвенской национальной лаборатории США на ускорителе RHIC «организовали» столкновенья двух ионных пучков золота. При этом образовалась кварк-глюонная плазма – материя, из которой состояла Вселенная в первые 20-30 миллисекунд своего существования. Температура полученной плазмы в 300 миллионов (!) раз превысила солнечную. И это, убеждены экспериментаторы, был... искусственный «аналог» черной дыры, просуществовавший 10-23 с. Идентифицировали его благодаря свойствам «космических вампиров» поглощать все из окружающей среды.

Так вот, объект, который создали физики, имея микроскопический радиус в 1,14 х 10-14 м, поглотил в 10 раз больше частичек, чем позволяет теория. Невероятно, но факт: после распада рукотворной черной дыры, «исчезнувшая» материя... появилась вновь – в виде пи-мезонов.

Некоторые исследователи считают, что отождествлять «каплю» кварк-глюонной плазмы с черной дырой не совсем корректно: размеры объектов очень различаются. Впрочем, в капле, как известно, отображается мир.

[править] Экзотические версии

Версия первая. Гравитационный коллапс приводит к полной остановке времени и, следовательно, Ч. д. – это наше прошлое.

Версия вторая. Путешествие в Ч. д. – путешествие в будущее.

Версия третья. Мы, земляне, живем внутри черной дыры.

Версия четвертая. Черные дыры возникли раньше галактик и, аккумулировав вокруг себя материю, стимулировали формирование последних.

Версия пятая. В случае столкновения галактик черные дыры в их центрах выполняют роль гравитационных метателей звезд.

Версия шестая. За горизонтом события может существовать жизнь, в том числе и разумная.

Версия седьмая. Черные дыры - «фабрики» антиматерии.

Версия восьмая. Сверхмассивные черные дыры, выбрасывающие некое подобие плазмы в окружающее пространство на миллионы световых лет, – вечные двигатели Вселенной.

Версия девятая. Микроскопические черные дыры буквально изрешетили Землю (следы в виде длинных тонких следов вещества, подвергнувшегося сильному радиационному воздействию, еще не обнаружены).

Версия десятая. Во вселенной существуют не только «стационарные». но и блуждающие черные дыры (первый кандидат на космического «летучего голландца» – объект SDSSJ092712.65+294344.0).

[править] Не разгоревшийся скандал вокруг громкого открытия

Началась история с того, что сотрудник французского Национального института передовых научных исследований Тибо Дамур и представитель немецкого Международного Бременского университета Сергей Солодухин на международно признанном сайте arXiv.org (крупнейший бесплатный архив электронных научных статей по физике, математике, астрономии, информатике и биологии, созданном американской Лос-Аламосской национальной лабораторией) заявили о сделанном ими сенсационном открытии. А именно: черные дыры представляют собой участки искажения пространства и времени РАЗЛИЧНЫХ ВСЕЛЕННЫХ и обеспечивают их взаимное проникновение. Произошло это событие в 2010 г.

12 апреля того же года газета «Комсомольская правда» в Украине» опубликовала статью под заголовком «Черная дыра – дверь между мирами!». Которой фактически оспорила авторство открытия всемирно известных ученых. Сообщив читателям, что еще в 1988 г. ашхабадский журнал «Яшлык/Юность» (№10, стр. 34-40) опубликовал фантастический рассказ Николая Сухомозского Лента Мебиуса. Издание процитировало следующие слова инопланетянина: «Наш мир существует …параллельно с вашим, их разделяет невидимый барьер. …Ценой колоссальных энергетических затрат нам наконец удалось «открыть» своеобразный «люк» во Времени. Но в силу ряда технических проблем дорога эта, к сожалению, пока с односторонним движением от вас - к нам. …Сейчас в поле тяготения «люка», именуемого вами черной дырой, попал еще один звездолет».

Доказав, что еще за четверть века (если принять в расчет путешествие произведения на пути «Стол – Книжный прилавок»), до Т. Дамура и С. Солодухина «их» сенсационное открытие совершил Николай Сухомозский.

К сожалению, «Комсомольская правда» не дублируется на английский язык, так что на Западе никто так и не узнал о возникшей коллизии.

[править] Литература

  • Сухомозский, Николай, Аврамчук Надежда Энциклопедия сенсационных фактов. — Гелеос, 2006. — ISBN 5-8189-0601-9.
Персональные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Навигация
Инструменты