Černé díry jsou nejzáhadnějším objektem ve vědě. Jakékoli otázky, které se jich týkají, jsou otázky, které ovlivňují vesmír jako celek. Definování černých děr není snadné. Podle fyziků je tento jev jakýmsi produktem gravitace, který dosáhl kolosální velikosti. Výsledkem je, že oblasti se objevují v prostoru tak husté, že ani světlo nedokáže překonat svou gravitační přitažlivost. Látka absorbovaná černou dírou se zahřeje a vrhne se do „propasti“a začne emitovat velmi vysokou energii. Toto záření také zahrnuje rentgenové paprsky, které mohou být detekovány dalekohledy na oběžné dráze Země.
Je známo, že černé díry „polykají“nejen blízké fyzické předměty, ale také světlo. Z tohoto důvodu jsou neviditelné; přítomnost takových jevů v prostoru je možné detekovat pouze na základě nepřímých znaků.
Černé díry se objevují po smrti velkých hvězd (pozorují se hlavně ve vzdálených kvasarech, v explodujících jádrech galaxií). Černé díry mají řadu naprosto fantastických vlastností: vlastnosti prostoru se v nich mění, čas se zpomaluje. Tyto dvě základní složky našeho bytí v jedinečné zóně jsou stočeny do trychtýře; teoretici věří, že v jeho hloubkách se prostor a čas rozkládají na quanta.
Ve skutečnosti jednáme o gravitační pasti, ze které není cesta ven. Navíc této propasti chybí … pozorovaný povrch. Pokud neutronové hvězdy mají silná magnetická pole a přísně periodické pulzy rentgenových paprsků, pak jsou černé díry charakterizovány nevyčíslitelnými fluktuacemi záření. Mimochodem, ještě jedna vlastnost: tento jev je jedinečný v množství energie nahromaděné v něm. Ve vesmíru nejsou žádné předměty, které by obsahovaly více než černé díry. Ve skutečnosti máme před sebou nevyčerpatelný zdroj!
Černá díra se původně objevila na papíře, když v 18. století vědci - Mitchell a Laplace - upozornili na „predikci“obsaženou v newtonovské teorii. Matematické řešení tohoto problému bylo vidět později. Na začátku 19. století Pierre Laplace poprvé hovořil o teoretické možnosti existence černých děr. Ve slavném „kurzu teoretické fyziky“Lev Landau a Yevgeny Lifshits označili tuto hádanku vesmíru za nejkrásnější ze všech existujících teorií a Max Born ji obdivoval „jako tvorbu umění“.
Tento objekt evokuje tento přístup prakticky mezi celou vědeckou komunitou. Americký fyzik K. Thorne však zjevně nejetetičtěji vyjádřil: „Ze všech vynálezů lidské mysli, od jednorožců a chimér až po vodíkovou bombu, je nejúžasnější obraz černé díry, jejíž hranice nemůže překročit, a dokonce i světlem je zpožděno. uškrtit. “
V dnešní době vědci pomocí obíhajících dalekohledů zjistili zajímavá fakta. Jak se ukázalo, černé díry jsou rozděleny do dvou typů. První z nich zahrnuje masivní objekty, jejichž rozměry jsou v řádu tří hmot naší hvězdy. Druhým je tzv. Supermasivní (od miliónu do miliardy solárních hmot). Nyní odborníci opravili umístění asi 20 masivních a asi 200 supermasivních černých děr. Kromě toho bylo identifikováno asi 220 dalších míst, na kterých mohou být tyto objekty umístěny.
„Hlavní tajemství vesmíru“nikdy nepřestává poskytovat vědcům informace k zamyšlení. V souvislosti s objevem malých, ale velkolepých černých děr vyvstává mnoho otázek. Například objekt umístěný ve středu galaxie NGC 4395 v souhvězdí Psí psi je zvědavý, protože na rozdíl od matematických výpočtů vyzařuje rentgenové paprsky překvapivě intenzivně. Tato černá díra je stejně silná jako její zvláště velcí „příbuzní“v centrech jiných galaxií. Ale tato „neviditelnost“je těžší než Slunce „pouze“50 000krát, zatímco obyčejné superhmotné černé díry jsou zpravidla miliony a miliardykrát masivnější než naše hvězda.
Propagační video:
Přítomnost malých, ale zvláště silných „záhad vesmíru“může vysvětlit vlastnosti jednoho z typů aktivních galaxií. Věří se, že v jejich středu jsou „neviditelní“; takové galaxie jsou méně jasné než kvazary, ale emitují velké množství rentgenových paprsků.
Supermasivní černé díry vyzařují do vesmíru mnohem více energie než všechny hvězdy dohromady. Navíc, mnoho z těchto objektů bylo pravděpodobně vytvořeno relativně nedávno; vědci se domnívají, že nejméně 15 procent všech supermasivních černých děr vzniklo v polovině jeho vesmíru.
V tuto chvíli „neviditelný“také roste. V posledních dvou nebo třech letech se ukázalo, že vesmír se nejen rozšiřuje, ale také to dělá s docela slušnou akcelerací. Je poskytována obrovskými neviditelnými hmotami hmoty. Záhadná „prázdná místa“vesmíru produkují 30 procent energie, díky níž dochází k expanzi. Ale odkud pochází dalších 70 procent, je stále neznámé (vědci nazývají tuto část „temnou energií vesmíru“).
Hmotnosti záhadných objektů, které se vytvářejí v důsledku kolapsu plynových mraků, se pohybují od miliónů až do miliardkrát většího množství hvězd. Rozměry takových „ostrovů temnoty“jsou srovnatelné s velikostí naší sluneční soustavy. Navíc podle astronomů jsou ve středu většiny galaxií obsaženy supermasivní černé díry. Naše s vámi také není výjimkou z obecného pravidla. Navíc, nedávná pozorování supermasivních "neviditelných" obíhajících navzájem ve středu NGC 6240 (v souhvězdí Ophiuchus) naznačují, že v případě sloučení galaxií se sloučí i jejich černé díry. Tento proces trvá několik stovek miliard let.
Ve skutečnosti jsou černé díry neprozkoumané prvky našeho vesmíru, druh „bílých skvrn“. Moderní fyzika však ve skutečnosti vyžaduje, aby tento jev existoval. A v dostatečném množství. A ve skutečnosti existuje překvapivě mnoho takových aktivních galaktických zdrojů. V rentgenové oblasti vidíme 10krát více galaxií než v nejpodrobnějších optických průzkumech!
Ukázalo se tedy, že tento jev je ve vesmíru docela běžný. Proto se v posledním desetiletí objevilo nové perspektivní vědecké směřování - demografie černých děr. Studuje distribuci těchto záhadných objektů v prostoru a jejich interakci s jinými hmotnými objekty.
Stephen Hawking - muž, který je nazýván „nejzáhadnějším vědcem naší doby“, věnuje zvláštní pozornost studiu černých děr. Mimochodem, je vedoucím oddělení v Cambridge, které kdysi okupoval Isaac Newton. Zde by se mělo zmínit, že tento skvělý britský fyzik, který má 12 vědeckých titulů, vítěze Nobelovy ceny (1998) a Řádu cti, člena Královské vědecké společnosti Velké Británie a americké národní akademie věd, trpěl po téměř čtvrt století vzácnou formou atrofické sklerózy. mrzák. Hawking se pohybuje pouze díky vozíku s elektrickým motorem, přednáší na univerzitě pomocí elektronického syntetizátoru hlasu (jeho vlastní nezřetelnou řeč rozumí pouze blízkým profesorům - jeho manželce a třem dětem). Kontakt vědce s vnějším prostředím zajišťuje jedinečný počítač,který tento jedinečný muž ovládá jediným aktivním prstem levé ruky …
Na základě let práce Hawking dospěl k závěru, že kvantové odpařování černých děr je nevyhnutelné. To znamená, že tyto objekty umírají. Zajímavý pokus korelovat velikost a hmotnost úžasných „bílých skvrn“vesmíru. Výpočty britského vědce ukázaly zejména: černá díra vážící miliardu tun (hmotnost hory) by měla … velikost neutronu nebo protonu. Mimochodem, profesor je přesvědčen, že doba utváření tajemného „neviditelného“překračuje životnost samotného vesmíru! Je pravda, že kvantová teorie černých děr dosud neexistuje, což znamená, že procesy, na které poukázal Stephen Hawking, nejsou v současné době plně pochopeny.
Pozornost vědců na problém existence „neviditelného“je vysvětlena velmi dobrými důvody. Relativně nedávno zaznamenal americký dalekohled Hubble zajímavý, ale ne příliš příjemný fakt: černá díra GROJ 1655-40 ze souhvězdí Scorpio míří přímo k našemu Slunci. Neznámá příšera je samozřejmě daleko od nás - ve vzdálenosti 6 000 světelných let. Existuje však důvod k obavám. Rychlost tohoto objektu vzbuzuje úctu: je to 40 000 kilometrů za hodinu! V průběhu svého pohybu černá díra „sní“hvězdy. Totéž se pravděpodobně stane v daleko od světlé budoucnosti a s naším vlastním Sluncem. A zatímco se vědci snaží zjistit, co je to za útok.
Stephen Hawking v létě 2004 oznámil, že zcela odhalil tajemství černých děr - hlavní tajemství vesmíru. Za tímto účelem kombinoval astrofyzik teorii relativity a kvantové mechaniky do jediné teorie. Hawking tvrdí, že černé díry nejsou v žádném případě obrovské „hromadné hroby“hvězd, nějaký druh „všeho spotřebující“látky. V 70. letech vědec dokázal, že výměna energie mezi daným objektem a vnějším prostorem je docela možná. Černé díry - „místo, kde je zničen klasický koncept prostoru a času, stejně jako všechny známé fyzikální zákony“- nejsou konec vesmíru. Vyhodí paprsky a jsou to obyčejné vyvíjející se objekty.
Tento objev však způsobil paradox: britský profesor ujistil, že energie přicházející z černé díry neobsahuje žádné „informace“o absorbované látce. Potom po odpaření „neviditelnosti“nezůstanou žádné stopy, takže nezůstanou žádné informace. A to je v rozporu se všemi zákony kvantové mechaniky. Stephen Hawking se snaží tento paradox vyřešit 30 let.
Nyní profesor věří, že záhadná „prázdná místa“stále umožňují informace vyjít; pak pád do černé díry není „jednosměrný lístek“. Podle Hawkingovy teorie nemají „neviditelní“jasně definovaný horizont událostí, který skrývá všechno v nich před vnějším světem, a nezničují padající těla úplně a beze stopy. Místo toho oběti gravitační pasti nadále emitují energii po delší dobu, zatímco „černá díra se právě formuje“. "Ale později se horizont otevírá a vydává informace o tom, co se propadlo dovnitř, abychom mohli zkontrolovat minulost a předpovídat budoucnost," ujišťuje vědec. Je pravda, že jeho další výrok okamžitě zklamal fanoušky sci-fi: „Pokud upadnete do černé díry, vaše masová energie bude vrácena do našeho vesmíru,ale v znetvořené podobě. “
Mimochodem, tajemný „neviditelný“, jak se ukázalo, je schopen „zpívat“! To znamená, že z nich vycházejí zvukové vlny. Například podobný objekt z souhvězdí Perseus (asi 250 milionů světelných let od Země) neustále „otřese“notu odpovídající bytu B a 57 oktáv pod první oktávu. Co je to? Důkaz procesu, kterým se zahřívá oblak prachu obklopující černou díru? Zjevně ano. Ale představivost maluje obraz, který je velmi daleko od vědy: poté, co poslouchal další dávku předpokladů a odhadů o své vlastní osobě, grandiózní „neviditelný“se ironicky zasmál vědcům a zpíval si jednoduchou píseň času …
V. Syadro T. Iovleva O. Ochkurova
