30 удивительных фактов о черных дырах, которые вы должны знать
Самая интригующая, самая вдохновляющая и самая неуловимая вещь во всей Вселенной, известная человечеству, — это Черная дыра. Есть сотни вопросов о черных дырах, на которые еще предстоит ответить.
На некоторые из них астрономы уже ответили, в то время как другие все еще находятся в теоретических рамках и продолжают порождать многочисленные научные фантастики, с которыми мы сталкиваемся ежедневно. Итак, что же это за черные дыры?
Что мы знаем об этих сущностях? Вот 30 удивительных фактов о черных дырах, которые заставят ваши челюсти упасть, но прежде чем мы дадим вам краткое изложение, необходимо начать с основного вопроса «что такое черная дыра?»
Черные дыры — не что иное, как остатки мертвых звезд. Не все звезды превращаются в черные дыры. Наше Солнце никогда не станет одной из них! Только звезды, которые в 10-15 раз больше Солнца, становятся Черными дырами.
Мы не будем пытаться объяснить, что на самом деле происходит, но мы только скажем, что более крупные звезды взрываются в конце своей жизни (то есть, когда выгорает все топливо, которое у них есть), и это явление известно как взрыв сверхновой.
Когда звезда умирает и происходит этот взрыв, большая часть всей массы звезды выбрасывается в пустоту пространства, в то время как только холодный остаток остается обратно.
В типичной звезде ядерный синтез отвечает за выработку энергии и давления. Это внешнее давление, которое нейтрализует гравитационное притяжение, создаваемое собственной массой звезды. После взрыва сверхновой реакция синтеза полностью отсутствует. Это означает, что никакого внешнего давления не создается.
В результате холодный остаток начинает разрушаться из-за своей собственной массы. Поскольку ничто не противостоит этому гравитационному притяжению, холодный остаток со временем разрушается и становится бесконечно плотным.
В этот момент гравитационное притяжение становится настолько интенсивным, что даже свет не выходит из него. Поскольку свет не может уйти, он становится совершенно темным и невидимым, порождая то, что мы называем Черной дырой.
Теперь, когда у нас есть четкое представление о том, как образуется черная дыра, настало время узнать некоторые интересные факты о черных дырах. Вы готовы?
№1. Сила гравитации в черных дырах настолько велика, что приводит к гравитационному замедлению времени. Это явление, когда время замедляется из-за гравитационного притяжения. Интересным фактом является то, что замедление времени также может происходить при увеличении скорости. Это известно как замедление времени скорости и обычно испытывается астронавтами. Мы рассмотрим это в каком-нибудь другом списке. Возвращаясь к Черным дырам, время полностью останавливается в центре Черных дыр.
№2. У черных дыр есть нечто, известное как горизонт событий! За этим стоит какое-то серьезное научное объяснение, но давайте сформулируем это простыми словами. Горизонт событий относится к «точке невозврата». У каждой черной дыры есть граница. Любой объект за пределами этой границы совершенно безопасен. Но если объект пересекает горизонт событий, у него не будет другого выбора, кроме как упасть в Черную дыру. После засасывания этот объект больше никогда не появится.
№3. Черные дыры — это буквально самые плотные объекты во Вселенной (по крайней мере, это то, что известно людям). Итак, насколько плотной может быть черная дыра? Представьте, какую плотность вы получите, если попытаетесь втиснуть всю массу Земли в маленькую (мы имеем в виду крошечную) сферу с ДИАМЕТРОМ 9 миллиметров! Это тот тип плотности, о котором мы говорим.
№4. Черные дыры могут продолжать расти, потому что все (газ, жидкость или твердое вещество), попадающее в горизонт событий, засасывается. Таким образом, черные дыры могут расти бесконечно большими, и они известны как сверхмассивные черные дыры.
№5. Стивен Хокинг предположил, что даже черные дыры испускают что-то и излучают радиацию. Это излучение испускается массой черных дыр. По словам Хокинга, черные дыры продолжают терять свою массу в виде излучений, и в конечном итоге они испаряются!
№6. Черные дыры в конечном итоге сжимаются до размера, меньшего, чем размер электрона (субатомная частица). На этом этапе он достигает размера, который известен как длина Планка. Эта длина на самом деле является пределом квантового размера. Теоретически ничто не может стать меньше, чем это, и на самом деле нет доступных инструментов, которые могут измерить длину Планка. Значение длины Планка составляет 1,61619926 х 10 в минус 35 степени метров.
№7. Горизонт событий — это только начало Черной Дыры. Это не ядро черной дыры. Ядро Черной Дыры называется Сингулярностью. Эта точка Сингулярности является конечной точкой разрушения. Абсолютно ничто не может выжить в этой точке.
№8. Ближе к Черной Дыре, вещи просто искажаются. Огромное гравитационное притяжение Черных Дыр способно исказить даже пространство. Это искажение становится глубоким, потому что черные дыры быстро вращаются. Это искажение — не что иное, как бесконечный регресс искажений.
№9. Звезды вращаются, и они продолжают делать это даже после своей смерти. Это означает, что они продолжают вращаться, даже когда становятся Черными дырами, и эти Черные дыры, в свою очередь, продолжают вращаться быстрее и быстрее, поскольку они продолжают испаряться и в конечном итоге сокращаются до длины Планка. Даже когда они достигают длины Планка, они продолжают вращаться. Наряду с этим вращением и их гравитационной силой они искажают все вокруг себя (фактически в пределах своего горизонта событий).
№10. Если что-то путешествует быстрее света, оно может на самом деле избежать Черной Дыры. К сожалению, человечество не знает ничего подобного.
№11. В точке Сингулярности законы физики не существуют, потому что буквально невозможно представить что-либо, что будет иметь бесконечную плотность, но нулевой объем.
№12. Размер и масса черной дыры прямо пропорциональны. Размер Чёрной Дыры не измерим. Но есть альтернативный способ измерения его. Он известен как радиус Шварцшильда. Это радиус горизонта событий Чёрной Дыры. Чем больше радиус, тем больше черная дыра. Чем больше Черная Дыра, тем она плотнее. Это означает, что точка сингулярности большей черной дыры имеет большую массу, чем черная дыра, которая сравнительно меньше (то есть с меньшим радиусом Шварцшильда).
№13. Существуют некоторые научные уравнения, которые в конечном итоге предполагают, что каждая черная дыра содержит одну Вселенную. Если это правда (это еще не доказано), все, что мы знаем о Черных Дырах, изменится. И, если это правда, мы сейчас живем в Черной дыре. «Мы» здесь относится ко всей Вселенной, которая все время ускользает от нас!
№14. Весьма вероятно, что сверхмассивные черные дыры существуют в центре почти каждой галактики. Галактики имеют неприятную привычку время от времени сталкиваться друг с другом и Черные дыры делают то же самое!
№15. Черная дыра, которая находится ближе всего к нашей Земле, находится в 16 квадриллионах километров от нашей планеты. На самом деле это 1600 световых лет (один световой год — это расстояние, пройденное светом за один год).
№16. Наша галактика Млечный Путь (галактика, частью которой является наша Солнечная система) имеет сверхмассивную Черную дыру в центре. Она известна как Стрелец A *. Насколько она велика? Ну, её точка Сингулярности имеет массу, эквивалентную массе 4 миллионов солнечных масс! Одна солнечная масса — это общая масса нашего старого доброго Солнца. Этот гигант находятся на очень безопасном расстоянии от нас -около 30 000 световых лет.
№17. Черная дыра в центре нашего Млечного Пути, по мнению ученых, ожила после взрыва звезды 2 миллиона лет назад! Это событие называется Seyfret Flare.
№18. Излучение от Seyfret Flare 2 миллиона лет назад было в 100 миллионов раз мощнее, чем остальное излучение, которое мы испытываем сегодня. Ученые утверждают, что взрыв был настолько велик, что его действительно было видно с Земли!
№19. По словам ученых, черные дыры также выделяют материал. Скорость этого излучения почти равна скорости света. Это просто теория? На самом деле некоторые ученые действительно нашли Черную Дыру, излучающую материал. Эта Черная дыра находится на расстоянии 1,5 миллиардов световых лет от нашей Земли и находится в другой галактике. Это открытие было сделано с использованием множества современных радиотелескопов. Струя настолько мощная, что испускаемый Черной дырой материал вылетает прямо из галактики.
№20. Недавние исследования показали, что даже сверхмассивная Черная дыра, живущая в центре нашей галактики, Млечный Путь, испускает материал. Эти материалы — не что иное, как энергетические частицы, которые выбрасываются в космос вдоль оси вращения Черной Дыры, создавая впечатление прямого луча прямо через центр Черной Дыры.
№21. Черные дыры очень похожи на сферы, а не воронки, как показано во многих учебниках.
№22. Если человек упадет в Черную дыру, он вряд ли будет раздавлен до смерти. Он или она, скорее всего, растянутся до смерти. Зачем? Это происходит потому, что любая часть тела человека, попадающая в горизонт событий, будет испытывать огромное гравитационное притяжение, которое ускоряет скорость падения этой части по сравнению со скоростью остальной части тела. Это приведет к растяжению и, следовательно, смерти!
№23. По мнению многих современных астрономов, не все черные дыры похожи. На самом деле, эти астрономы пришли к трем различным классификациям (основанным на количестве энергии, выделяемой черными дырами, когда они искажают пространство): простые вращающиеся черные дыры, электрические черные дыры и вращающиеся электрические черные дыры.
№24. Черные дыры ужасно шумные. Это правда, что звуковые волны не могут проходить через космический вакуум. Итак, как можно утверждать, что черные дыры шумят? Ученые говорят, что использование специальных инструментов покажет статический звук внутри горизонта событий. Этот звук появляется, когда огромное гравитационное притяжение увеличивает скорость частиц (которые появляются, когда объект разбивается на субатомные частицы после входа в горизонт событий) почти до скорости света. Частицы, движущиеся с такой скоростью, издают статический звук.
№25. Любое вещество, попадающее в горизонт событий черной дыры, разбивается на субатомные частицы. Эти частицы, по мнению ученых, обладают способностью создавать жизненно важные элементы, такие как углерод и железо.
№26. Поскольку гравитационное замедление времени происходит около Черных дыр, если кто-то может взять космический корабль и обойти орбиту вокруг Черной дыры (конечно, вдоль горизонта событий), а затем отправиться обратно на Землю, человек действительно увидит будущее. Это происходит потому, что время, близкое к Черной дыре, проходит очень медленно по сравнению с земным, и к тому времени, когда человек возвращается на Землю, он или она фактически переживет свое настоящее (время, когда человек покинул Землю)!
№27. Нет необходимости, чтобы только звезды рождали черные дыры. Любой объект, который может бесконечно сжиматься сам по себе в бесконечно малую точку, в конечном итоге получит гравитационное притяжение, которое является смехотворно высоким и, следовательно, станет Черной дырой. Посмотрите внимательно на ключи от вашей машины, даже они могут претендовать на это!
№28. Некоторые ученые говорят, что Черные дыры на самом деле ограничивают количество звезд, присутствующих во всей Вселенной. Эта теория вытекает из того факта, что Черные дыры фактически всасывают газ и все другие известные вещества, и поскольку газ жизненно важен для образования звезд, количество Черных дыр ограничивает количество звезд.
№29. Черные дыры — присоски, и они очень, очень реальны. Некоторые ученые считают, что если есть чёрные дыры, которые притягивают, может быть что-то прямо противоположное, что будет бесконечно выбрасывать материю в эту Вселенную. Эти объекты известны как белые дыры. Было время, когда белые дыры были чистым мифом и 100% гипотетическими. Однако в 2006 году ученые наблюдали необычные вспышки гамма-излучения от объекта где-то в нашей Вселенной. Этот объект может быть первым свидетельством настоящей белой дыры.
№30. Альберт Эйнштейн на самом деле не обнаружил Черных дыр. В 1916 году Эйнштейн только возродил теорию, которая была разработана давным-давно ученым по имени Джон Митчелл. В 1783 году Митчелл фактически изложил теорию Чёрных Дыр после того, как начал задаваться вопросом, может ли существовать гравитационная сила, которая могла бы препятствовать выходу даже легких частиц из-под контроля.
Источник
ТОП-25: Удивительные факты о черных дырах
Подобно черному телу в термодинамике, черная дыра — это часть пространства, которая притягивает все, но не дает чему-либо вырваться из нее, даже свету. Причина, по которой ее называют «черной» дырой, заключается в том, что она поглощает весь падающий на нее свет и ничего не отражает. Дыра образуются, когда достаточно компактная масса деформирует пространство и время, ее поверхность ограничена и называется «горизонтом событий», который отмечает точку невозврата. О черных дырах известно немного, но некоторые ученые разработали свои собственные теории об их свойствах и структуре. Вот список из 25 сумасшедших фактов о черных дырах.
25. Черные дыры влияют на время
Фото: PublicDomaintPictures.net
Точно так же, как часы замедляют свой ход, когда спускаешься ближе к уровню моря, по сравнению с часами на космической станции, возле черных дыр время течет очень медленно. Это связано с гравитацией.
24. Они могут быть бесконечно большими
Фото: WikipediaCommons.com
Есть несколько теорий, которые утверждают, что черные дыры могут быть бесконечно большими. Хотя не все ученые согласны с этим, некоторые придерживаются такого мнения.
23. Ближайшая к Земле черная дыра находится на расстоянии 1600 световых лет от нас
Фото: WikipediaCommons.com
Наша галактика усеяна черными дырами, но та, которая, скорее всего, уничтожит нашу маленькую планету, находится далеко за пределами нашей Солнечной системы.
22. Держитесь подальше от горизонта событий
Фото: tempolimit-lichtgeschwindigkeit.de
«Горизонт событий», как его называют в физике – это граница черной дыры. Это точка невозврата. До того, как вы ее пересечете, у вас еще будет возможность спастись. После этого момента . ни единого шанса.
21. В центре галактики Млечный Путь есть массивная черная дыра
Фото: jpl.nasa.gov
Она находится на расстоянии 30 000 световых лет от нас и в 30 миллионов раз больше нашего Солнца.
20. С течением времени черные дыры испаряются
Фото: tempolimit-lichtgeschwindigkeit.de
Хотя известно, что ничто не способно избежать черной дыры, есть, по крайней мере, одна вещь, которая это делает…радиация. По мнению некоторых ученых, за счет излучения радиации черные дыры теряют массу. Потенциально в результате этого черная дыра «умирает».
19. Черные дыры не бывают бесконечно малыми
Фото: Pixabay.com
В какой-то момент ядро разрушающейся черной дыры становится меньше атома или электрона. В конце концов оно достигает размера планковской длины, квантового предельного размера, поэтому становится практически не измеряемой.
18. Черные дыры — это не воронки, это сферы
Фото: WikipediaCommons.com
В большинстве учебников вы видите черные дыры, которые выглядят, как воронки. Это потому, что они рассматриваются с точки зрения гравитационных колодцев. Но на самом деле они больше похожи на сферы.
17. Черные дыры вращаются
Фото: WikipediaCommons.com
Когда ядро звезды разрушается, звезда начинает вращаться быстрее и становится меньше. Когда она достигает точки, в которой ей не хватает массы, чтобы стать черной дырой, она сжимается, формируя нейтронную звезду и продолжает быстро вращаться. То же самое касается и черных дыр. Даже когда черная дыра сжимается до планковской длины, она продолжает быстро вращаться.
16. Вблизи черной дыры все становится странным
Фото: jpl.nasa.gov
Черные дыры способны искажать само пространство, и по мере того, как они продолжают вращаться, это искажение тоже искажается. Это бесконечный регресс искажения.
15. Если вы приблизитесь к черной дыре, она убьет вас ужасным способом
Фото: commons.wikimedia.org
Хотя кажется очевидным, что черная дыра и жизнь – понятия несовместимые, большинство людей думают, что их просто раздавит. Это вовсе не обязательно. Какая бы часть вашего тела не достигла горизонта событий, сначала вы испытаете на себе значительную гравитацию, которая растянет ваше тело и убьет вас.
14. Черные дыры не всегда черные
Фото: jpl.nasa.gov
Хотя они известны своей чернотой, как мы говорили ранее, они испускают электромагнитное излучение.
13. Черные дыры способны не только разрушать
Фото: Maxpixel.net
Конечно, в большинстве случаев они, вероятно, так и делают, но было выдвинуто множество теорий и предложений о том, что черные дыры можно использовать для таких вещей, как получение энергии и космические путешествия.
12. Черные дыры могут становиться огромными
Фото: commons.wikimedia.org
Хотя выше мы рассказали, о том, насколько малыми они могут быть, черные дыры расширяются при столкновении с другими черными дырами, и после каждого столкновения их размер увеличивается.
11. Существуют разные виды черных дыр
Фото: WikipediaCommons.com
Современные астрономы обнаружили, что есть разные виды черных дыр. Есть вращающиеся черные дыры, электрические черные дыры и вращающиеся электрические черные дыры. Тип черной дыры зависит от количества энергии, которую она выделяет при искажении пространства.
10. Черные дыры открыл не Альберт Эйнштейн
Фото: WikipediaCommons.com
Альберт Эйнштейн лишь возродил теорию черных дыр в 1916 году. Задолго до этого, в 1783 году, ученый по имени Джон Митчелл (John Mitchell) разработал теорию черных дыр, задавшись вопросом, может ли сила гравитации быть настолько мощной, что ее не смогут избежать даже легкие частицы.
9. Черные дыры могут быть очень плотными
Фото: flickr.com
Чтобы в черной дыре было достаточно гравитации, и она могла втягивать в себя даже свет, дыра должна обладать огромной массой, занимая при этом небольшое пространство. Это означает, что масса черных дыр должна быть примерно в 10-30 миллиардов раз больше массы Солнца.
8. Черные дыры шумят
Фото: flickr.com
Хотя в вакууме пространства нельзя услышать звук, вы услышали бы его, если бы использовали специальное оборудование. Когда черная дыра притягивает что-то, ее горизонт событий нагнетает скорость частиц, близкую к скорости света, в результате чего дыра и издает «звук».
7. Ничто не может избежать притяжения черной дыры
Фото: jpl.nasa.gov
Это уже очевидно, но хотелось бы сделать добавление – если оно не движется быстрее скорости света.
6. Черные дыры могут создавать элементы, которые делают жизнь возможной
Фото: Pixabay.com
Исследователи говорят, что черные дыры создают элементы, поскольку расщепляют вещество на субатомные частицы. Эти частицы обладают способностью создавать элементы тяжелее гелия, такие как железо и углерод, а также многие другие, которые необходимы для формирования жизни.
5. Черные дыры выбрасывают в космос материю
Фото: WikipediaCommons.com
Черные дыры славятся тем, что засасывают все, что приближается к их горизонту событий. Как только материя попадает в черную дыру, она сжимается так сильно, что отдельные ее компоненты сжимаются и в конечном итоге распадаются на субатомные частицы. Некоторые ученые предполагают, что это вещество затем выбрасывается, а такое явление называется «белой дырой».
4. Любая материя может стать черной дырой
Фото: commons.wikimedia.org
Теоретически, не только звезды могут стать черными дырами. Если ваши ключи от машины сжать в бесконечно малую точку, сохранив при этом массу, их плотность достигнет астрономического уровня, что во много раз увеличит гравитацию.
3. В центре черной дыры не действуют законы физики
Фото: WikipediaCommons.com
Согласно данной теории, материя внутри черной дыры сжимается до бесконечной плотности, а пространство и время перестают существовать. Когда это происходит, законы физики не действуют, потому что человеческий мозг не может представить себе нечто с нулевым объемом и бесконечной плотностью.
2. В центре черной дыры нет воронки
Фото: Nasa.gov
Как мы уже говорили ранее, вопреки распространенному мнению о том, что в середине каждой черной дыры есть воронка, единственное, что там есть — огромное количество бесконечно сжатой материи.
1. Черные дыры определяют количество звезд
Фото: WikipediaCommons.com
По мнению некоторых ученых, количество звезд во Вселенной ограничено количеством черных дыр. Это связано с тем, что они влияют на газовые облака и образование элементов в частях Вселенной, в которых, как известно, рождаются новые звезды.
Источник