Чёрная дыра

Материал из Циклопедии
(перенаправлено с «Чёрные дыры»)
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
Черная дыра, сломавшая науку

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 признанной в академической физике гипотезе Стивена Хокинга, чёрные дыры со временем могут "испаряться", излучая различные частицы.

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.

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] Размеры и массы черных дыр

Тип Масса (солнечных)

Микроскопические Меньше атома, но предела не существует

Звездных масс Несколько десятков

Промежуточные 500-1000

Сверхмассивные Миллионы и миллиарды

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.

[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 1,14×10−14 м, поглотил в 10 раз больше частичек, чем позволяет теория. 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.

[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] См. также

[править] Литература

  • Wald, Robert M. General Relativity. — University of Chicago Press, 1984. — ISBN 978-0-226-87033-5.
  • Сухомозский, Николай, Аврамчук Надежда Энциклопедия сенсационных фактов. — Гелеос, 2006. — ISBN 5-8189-0601-9.
Персональные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Навигация
Инструменты