Μαύρες τρύπες. Μπορείτε να δείτε μια μαύρη τρύπα

14.10.2019

Διαβάστε επίσης

Η τέχνη της αρχαίας Ελλάδας

Θρυλικά ελληνικά αγάλματα

Ο πιο άσχημος άνθρωπος στον κόσμο

Η ιστορία του ιερέα και του εργάτη του

Η τελευταία λέξη της τεχνολογίας για παιδιά

Ναι υπάρχουν. Μαύρη τρύπαονομάζεται περιοχή του χωροχρόνου στην οποία το βαρυτικό πεδίο είναι τόσο ισχυρό που ακόμη και το φως δεν μπορεί να φύγει από αυτήν την περιοχή. Αυτό συμβαίνει εάν το μέγεθος του σώματος είναι μικρότερο από τη βαρυτική του ακτίνα rg.

Τι είναι?

Οι μαύρες τρύπες πρέπει να προκύπτουν από μια πολύ ισχυρή μαζική συμπίεση, ενώ το βαρυτικό πεδίο αυξάνεται τόσο έντονα που δεν εκπέμπει φως ή οποιαδήποτε άλλη ακτινοβολία. Για να ξεπεραστεί η βαρύτητα και να ξεφύγει από τη μαύρη τρύπα, θα χρειαζόταν δεύτερη διαστημική ταχύτητα- περισσότερο φως. Αλλά, σύμφωνα με τη θεωρία της σχετικότητας, κανένα σώμα δεν μπορεί να αναπτύξει ταχύτητα μεγαλύτερη από την ταχύτητα του φωτός. Επομένως, τίποτα δεν μπορεί να πετάξει έξω από μια μαύρη τρύπα. Ούτε οι πληροφορίες μπορούν να προέρχονται από εκεί. Είναι αδύνατο να γνωρίζουμε τι συνέβη σε αυτόν που έπεσε στη μαύρη τρύπα. Nearδη κοντά στις τρύπες, οι ιδιότητες του χώρου και του χρόνου αλλάζουν δραματικά.

Η θεωρητική πιθανότητα ύπαρξης τέτοιων περιοχών χωροχρόνου προκύπτει από κάποιες ακριβείς λύσεις των εξισώσεων του Αϊνστάιν. Με απλά λόγια, Ο Αϊνστάιν προέβλεψε εκπληκτικές ιδιότητες των μαύρων τρυπών, από τις οποίες η πιο σημαντική είναι η παρουσία ενός ορίζοντα γεγονότων στη μαύρη τρύπα. Σύμφωνα με τα τελευταία δεδομένα παρατήρησης, οι μαύρες τρύπες υπάρχουν και έχουν εκπληκτικές ιδιότητες. Η ύπαρξη μαύρων τρυπών απορρέει από τη θεωρία της βαρύτητας: αν αυτή η θεωρία είναι σωστή, τότε η ύπαρξη μαύρων τρυπών είναι αληθινή. Ως εκ τούτου, οι δηλώσεις σχετικά με τις άμεσες αποδείξεις για την ύπαρξη μαύρων τρυπών θα πρέπει να γίνουν κατανοητές με την έννοια της επιβεβαίωσης της ύπαρξης αστρονομικών αντικειμένων, τόσο πυκνών και μαζικών, καθώς και με κάποιες άλλες παρατηρήσιμες ιδιότητες που μπορούν να ερμηνευτούν ως μαύρες τρύπες γενικής σχετικότητας. Επιπλέον, οι μαύρες τρύπες συχνά ονομάζονται αντικείμενα που δεν αντιστοιχούν αυστηρά στον παραπάνω ορισμό, αλλά μόνο εκείνα που πλησιάζουν στις ιδιότητές τους σε μια τέτοια μαύρη τρύπα - για παράδειγμα, μπορεί να είναι αστέρια που καταρρέουν στα τελευταία στάδια της κατάρρευσης.

Μαύρη τρύπα που δεν περιστρέφεται

Για μια μη περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα, η ακτίνα του ορίζοντα συμβάντων συμπίπτει με την ακτίνα βαρύτητας. Στον ορίζοντα γεγονότων για έναν εξωτερικό παρατηρητή, το πέρασμα του χρόνου σταματά. Ένα διαστημόπλοιο που αποστέλλεται σε μια μαύρη τρύπα, από την άποψη ενός μακρινού παρατηρητή, δεν θα διασχίσει ποτέ τον ορίζοντα των γεγονότων, αλλά θα επιβραδύνεται συνεχώς καθώς το πλησιάζει. Όλα όσα συμβαίνουν στον ορίζοντα των γεγονότων, μέσα σε μια μαύρη τρύπα, δεν μπορούν να τα δουν οι εξωτερικοί παρατηρητές. Ένας αστροναύτης στο διαστημόπλοιο του είναι, κατ 'αρχήν, ικανός να διεισδύσει στον ορίζοντα των γεγονότων, αλλά δεν θα είναι σε θέση να μεταφέρει πληροφορίες σε έναν εξωτερικό παρατηρητή. Ταυτόχρονα, ένας αστροναύτης, που πέφτει ελεύθερα κάτω από τον ορίζοντα γεγονότων, πιθανότατα θα δει ένα άλλο σύμπαν και ακόμη και το δικό του μέλλον. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι μέσα στη μαύρη τρύπα οι χωρικές και χρονικές συντεταγμένες αλλάζουν τόπους και το ταξίδι στο διάστημα αντικαθίσταται εδώ από το ταξίδι στο χρόνο.

Περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα

Οι ιδιότητές του είναι ακόμα πιο εκπληκτικές. Ο ορίζοντας γεγονότων τους έχει μικρότερη ακτίνα, βυθίζεται μέσα στην εργοσφαιρία - μια περιοχή χωροχρόνου στην οποία τα σώματα πρέπει να κινούνται συνεχώς, που συλλέγονται από το βαρυτικό πεδίο δίνης μιας περιστρεφόμενης μαύρης τρύπας.
Αυτές οι ασυνήθιστες ιδιότητες των μαύρων τρυπών φαίνονται απλά φανταστικές, οπότε η ύπαρξή τους στη φύση αμφισβητείται συχνά.

Μια μαύρη τρύπα σε ένα δυαδικό σύστημα αστεριών

Σε αυτή την περίπτωση, τα αποτελέσματα της μαύρης τρύπας είναι πιο έντονα, αφού σε ένα σύστημα δυαδικών αστεριών, το ένα αστέρι είναι ένας λαμπρός γίγαντας και το άλλο είναι μια μαύρη τρύπα. Το αέριο από το κέλυφος του γιγαντιαίου αστεριού ρέει προς τη μαύρη τρύπα, στροβιλίζεται γύρω της, σχηματίζοντας έναν δίσκο. Στρώματα αερίου στο δίσκο σε σπειροειδείς τροχιές πλησιάζουν τη μαύρη τρύπα και πέφτουν σε αυτήν. Αλλά πριν πέσει στην άκρη της μαύρης τρύπας, το αέριο θερμαίνεται ως αποτέλεσμα της τριβής σε μια τεράστια θερμοκρασία εκατομμυρίων βαθμών και εκπέμπει στην περιοχή των ακτίνων Χ. Από αυτήν την εκπομπή ακτίνων Χ, οι μαύρες τρύπες βρίσκονται σε δυαδικά αστρικά συστήματα.

συμπέρασμα

Θεωρείται ότι εμφανίζονται τεράστιες μαύρες τρύπες στα κέντρα των συμπαγών σμήνων αστεριών. Perhapsσως η πηγή ακτίνων Χ στον αστερισμό του Κύκνου, Cygnus-X-1, είναι μια τόσο μαύρη τρύπα.

Οι αστρονόμοι δεν αποκλείουν ότι στο παρελθόν, μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να προκύψουν στην αρχή της διαστολής του Σύμπαντος, οπότε είναι δυνατός ο σχηματισμός πολύ μικρών μαύρων τρυπών.

Οι τιμές των μαζών ενός μεγάλου αριθμού αστέρων νετρονίων και μαύρων οπών επιβεβαιώνουν την εγκυρότητα των προβλέψεων της θεωρίας της σχετικότητας του Α. Αϊνστάιν. Τα τελευταία χρόνια, το πρόβλημα της υπόθεσης των μαύρων τρυπών στο Σύμπαν έγινε πραγματικότητα παρατήρησης. Αυτό σημαίνει ένα ποιοτικά νέο στάδιο στη μελέτη των μαύρων τρυπών και των εκπληκτικών ιδιοτήτων τους, υπάρχει ελπίδα για νέες ανακαλύψεις σε αυτόν τον τομέα.

2007-09-12 / Βλαντιμίρ Ποκρόφσκι

Οι μαύρες τρύπες πεθαίνουν πριν καν γεννηθούν. Τουλάχιστον αυτό λένε οι Αμερικανοί θεωρητικοί φυσικοί από το Πανεπιστήμιο Case Western Reserve στο Οχάιο. Βρήκαν μαθηματικούς τύπους που υπονοούν ότι οι μαύρες τρύπες απλά δεν μπορούν να σχηματιστούν. Εάν αυτοί οι τύποι είναι σωστοί, τότε ίσως η πιο σημαντική κοσμολογική κατασκευή του 20ού αιώνα καταρρέει.

Τι είναι η μαύρη τρύπα; Όλοι γνωρίζουμε, αυτό μας έχει αναφερθεί πολλές φορές. Αυτό είναι ένα τόσο υπερμεγέθη σώμα, του οποίου η βαρύτητα είναι απλά τρομερή. Μόλις κάτι το πλησιάσει σε απόσταση από το κέντρο, που ονομάζεται ορίζοντας γεγονότων, τότε όλα δεν είναι τίποτα, είτε πρόκειται για υλικό σώμα, είτε για ένα κβάντο ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας - ένα φωτόνιο, το οποίο είναι επίσης υλικό σώμα, αλλά ταυτόχρονα ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα, δεν μπορεί να ξεφύγει πίσω. Έτσι, χωρίς να γνωρίζουμε ακόμη για τα φωτόνια, ο μεγάλος Λαπλάς κάποτε όρισε μια μαύρη τρύπα, στη συνέχεια το 1916 είχε προβλεφθεί από τον Γερμανό φυσικό Schwarzschild, αν και ο όρος "μαύρη τρύπα" προτάθηκε μόνο το 1967.

Λοιπόν, ποτέ δεν ξέρεις, ένα υπερμεγέθη σώμα που ρουφάει ό, τι είναι ακούσια εκεί κοντά - τι είναι το τόσο ιδιαίτερο στον κόσμο μας, που ξεπερνά κάθε φαντασία; Υπάρχει κάτι ιδιαίτερο - το εισήγαγε ο Αϊνστάιν, ωστόσο, όχι ο ίδιος, αλλά με τη βοήθεια της θεωρίας της σχετικότητας. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, οτιδήποτε πέσει σε μια μαύρη τρύπα πέφτει σε ένα μαθηματικό σημείο. Η τρύπα είναι εντελώς άδεια, εκτός από το ίδιο το σημείο. Και σε εκείνο το σημείο, παρατηρείται ένα εντελώς αδύνατο - η λεγόμενη ιδιαιτερότητα: διαίρεση με το μηδέν, άπειρη πυκνότητα, και από εδώ ακολουθούν οι πιο φανταστικές συνέπειες. Για παράδειγμα, διείσδυση σε παράλληλο σύμπαν ή στιγμιαία κίνηση σε άλλο σημείο του χώρου μας.

Αλλά είναι κατά κάποιο τρόπο ασυνήθιστο για τον κόσμο μας από την άποψη της φυσικής να έχει διαίρεση με το μηδέν, ήταν πάντα κάπως ενοχλητικό. Όπως μπορεί να είναι μόνο στα μαθηματικά, αλλά στην πραγματικότητα - ποτέ.

Το 1976, ο διάσημος Βρετανός θεωρητικός φυσικός Stephen Hawking ανακάλυψε το κβαντικό φαινόμενο, χάρη στο οποίο μια μαύρη τρύπα, δηλαδή ένα σώμα του οποίου η βαρύτητα, εξ ορισμού, δεν μπορεί να απελευθερώσει φως έξω, εξακολουθεί να το εκπέμπει. Έδειξε ότι αν υπάρχει ένα ζευγάρι "σωματίδιο-αντισωματίδιο", συνδεδεμένο μεταξύ τους κβαντομηχανικά, και ένα από αυτά τα σωματίδια πέσει σε μια τρύπα, τότε το υπόλοιπο ελεύθερο μπορεί να το τραβήξει από εκεί. Τώρα οι θεωρητικοί του Κλίβελαντ φαίνεται να έχουν αποδείξει ότι η προκύπτουσα εξάτμιση μιας μαύρης τρύπας είναι τόσο έντονη που θα εξατμιστεί χωρίς καν να έχει χρόνο σχηματισμού.

Πώς το έκαναν και πόσο δίκιο έχουν στα συμπεράσματά τους, ας μην μαντέψουμε, ας αφήσουμε τους συναδέλφους τους να κρίνουν. Αλλά στην πραγματικότητα, οι αμφιβολίες για την ύπαρξη μαύρων τρυπών έχουν εκφραστεί εδώ και πολύ καιρό και κατά καιρούς υπάρχουν δημοσιεύσεις, οι συντάκτες των οποίων αποδεικνύουν ότι δεν υπάρχουν μαύρες τρύπες. Παρά το γεγονός ότι έχουν ήδη ανοίξει αρκετές εκατοντάδες. "Αλλά αυτές δεν είναι μαύρες τρύπες", λένε οι θεωρητικοί του Κλίβελαντ. «Είναι απλά υπερμεγέθη διαστημικά αντικείμενα».

Ανταποκριτικό μέλος της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών Anatoly Cherepashchuk, Διευθυντής του Κρατικού Αστρονομικού Ινστιτούτου με το όνομα Κρατικό Πανεπιστήμιο Μόσχας Sternberg MV Lomonosov, είμαι προσεκτικός σχετικά με αυτό στα σχόλια.

«Πράγματι», είπε σε συνέντευξή του σε ανταποκριτή της NG, «εδώ υπάρχει κάποια ορολογική σύγχυση. Βλέπουμε αντικείμενα στον ουρανό που συμπεριφέρονται ακριβώς όπως πρέπει να συμπεριφέρονται οι μαύρες τρύπες και πιστεύουμε ότι είναι μαύρες τρύπες και τα ονομάζουμε έτσι, αλλά μένει να αποδειχθεί ότι πρόκειται για αντικείμενα που δεν έχουν επιφάνεια. Υπάρχουν όμως πολλές έμμεσες ενδείξεις ότι απλά δεν έχουν επιφάνεια ».

Ο Τσερεπάσχουκ δεν βλέπει τίποτα νέο στο γεγονός ότι οι μαύρες τρύπες εξατμίζονται: «Όλες εξατμίζονται. Εάν η μάζα μιας μαύρης τρύπας δεν υπερβαίνει τη μάζα ενός μέσου βουνού, όπως, για παράδειγμα, στους λόφους του Λένιν στη Μόσχα, δηλαδή 1015 γραμμάρια, τότε θα εξατμιστεί πραγματικά σε μια στιγμή, από μια έκρηξη. λαμβάνοντας υπόψη ότι οι τρύπες με μάζα πολλών Sunλιων θα χρειαστούν χιλιάδες κοσμολογικούς χρόνους για να εξατμιστούν εντελώς. Υπάρχουν, ωστόσο, εξωτικές θεωρίες που λαμβάνουν υπόψη το γεγονός ότι ο χώρος μας δεν έχει 4 διαστάσεις, αλλά 11, και σύμφωνα με αυτές τις πρόσθετες διαστάσεις, εξατμίζεται και η μαύρη τρύπα. Και, ως εκ τούτου, η διαδικασία εξάτμισης είναι πολύ ταχύτερη από ό, τι στον συνηθισμένο τετραδιάστατο χώρο. Κατά μία έννοια, το έργο για το οποίο μιλάτε είναι σαν μια λογική συνέχεια αυτών των θεωριών. Αλλά, επαναλαμβάνω, υπάρχουν πολλές έμμεσες ενδείξεις ότι υπάρχουν μαύρες τρύπες ».

Οι μαύρες τρύπες είναι περιοχές πυκνής ύλης στο διάστημα που έχουν τόσο ισχυρή έλξη που κανένα αντικείμενο που έχει πιαστεί στο βαρυτικό πεδίο μιας μαύρης τρύπας δεν μπορεί να το αφήσει. Ακόμα και το φως που περνά προσελκύεται από μαύρες τρύπες. Το τι πιστεύει η επιστήμη για την ύπαρξη μαύρων τρυπών θα συζητηθεί στο άρθρο μας.

Τα όρια των μαύρων τρυπών ονομάζονται "ορίζοντας γεγονότων" και το μέγεθός του ονομάζεται "ακτίνα βαρύτητας".

Οι μαύρες τρύπες, όπως και πολλά άλλα φυσικά φαινόμενα, ανακαλύφθηκαν αρχικά μόνο στη θεωρία. Η πιθανότητα ύπαρξής τους απορρέει από μερικές εξισώσεις του Αϊνστάιν, συγκλίνουν με τη θεωρία της βαρύτητας (αλλά δεν είναι γνωστό πόσο σωστή είναι), η οποία, πάλι θεωρητικά, επιβεβαιώνει την ύπαρξή τους.

Στην εποχή μας, η πιθανότητα σχηματισμού μαύρων οπών επιβεβαιώνεται από την πειραματικά επαληθευμένη γενική θεωρία της σχετικότητας (GTR). Τακτικά εμφανίζονται νέα δεδομένα, τα οποία αναλύονται και ερμηνεύονται στο πλαίσιο της παραπάνω θεωρίας, η οποία επιβεβαιώνει την ύπαρξη ορισμένων αστρονομικών αντικειμένων που συμπίπτουν εν μέρει με τα σημάδια των μαύρων τρυπών με μάζα 105-1010 ηλιακών μαζών. Επομένως, είναι αδύνατο να προετοιμαστούμε για την εκατό τοις εκατό ύπαρξη μαύρων τρυπών.

Σήμερα, υπάρχουν 2 ρεαλιστικές και 2 υποθετικές επιλογές για τη δημιουργία μαύρων τρυπών: η καταστροφικά γρήγορη κατάρρευση ενός τεράστιου αστεριού ή του κέντρου ενός μέρους του γαλαξία. και, κατά συνέπεια, τη δημιουργία μαύρων τρυπών ως συνέπεια της Μεγάλης Έκρηξης και την εμφάνιση υψηλών ενεργειών στις πυρηνικές αντιδράσεις.

Υπάρχουν αντικείμενα που ονομάζονται μαύρες τρύπες απλά λόγω της αντιστοιχίας ορισμένων ιδιοτήτων τους με μαύρες τρύπες, για παράδειγμα, αστέρια, τα οποία βρίσκονται στο τελικό στάδιο της βαρυτικής κατάρρευσης. Η σύγχρονη αστροφυσική δεν αποδίδει μεγάλη σημασία σε αυτή τη διαφορά, αφού οι παρατηρούμενες εκδηλώσεις ενός «σχεδόν καταρρέοντος» αστέρα και θεωρητικά μιας «πραγματικής» μαύρης τρύπας είναι πρακτικά πανομοιότυπες.

Οι μαύρες τρύπες δεν είναι μόνιμες. Με την πρώτη ματιά, φαίνεται ότι αυτά τα αντικείμενα τραβούν μόνο τα πάντα γύρω τους, αλλά σύμφωνα με την κβαντική θεωρία της βαρύτητας, μια μαύρη τρύπα, που απορροφάται, πρέπει να ακτινοβολεί συνεχώς, ενώ χάνει την ενέργειά της. Όσο περισσότερο «ενεργειακή μάζα» χάνεται, τόσο μεγαλύτερη είναι η θερμοκρασία και η ταχύτητα της ακτινοβολίας, η οποία τελικά οδηγεί σε έκρηξη. Δεν είναι γνωστό τι μένει ή όχι από τη μαύρη τρύπα, αλλά η απάντηση σε αυτό το ερώτημα θα δοθεί από την κβαντική θεωρία της βαρύτητας, πάνω στην οποία πρόκειται να εργαστούν σκληρά τις επόμενες δύο δεκαετίες.

Τρεις θεωρίες για την ύπαρξη μαύρων τρυπών

Υπάρχουν τρεις ενδιαφέρουσες θεωρίες σχετικά με την ύπαρξη μαύρων τρυπών:

Υπάρχει ένας πεπερασμένος αριθμός μαύρων τρυπών στο Σύμπαν, βρίσκονται σε κάθε γαλαξία, επομένως, μπορούν να είναι ένας τρόπος να κινηθούν στο διάστημα, ένα είδος τηλεμεταφοράς - μπήκε σε αυτή τη μαύρη τρύπα, άφησε μια άλλη. Επιπλέον, μπορείτε να "ρυθμίσετε" όχι μόνο τον τόπο όπου φτάνετε, αλλά και την ώρα.

Σύμφωνα με τη θεωρία του Χιου Έβερετ για πολλαπλούς κόσμους, ο αριθμός των συμπάντων είναι άπειρος. Χάρη σε αυτό, εμφανίστηκε μια υπόθεση ότι οι μαύρες τρύπες είναι ένα πέρασμα σε ένα άλλο σύμπαν. Οι φυσικοί νόμοι σε όλα τα Σύμπαντα μπορεί να διαφέρουν, αλλά μόνο τα σημεία ελέγχου - οι μαύρες τρύπες - είναι ακλόνητα, αν και όχι αιώνια.

Οι μαύρες τρύπες απορροφούν τα πάντα στο βαρυτικό πεδίο. Εάν ένα άτομο πέσει σε μια μαύρη τρύπα - ένας εσωτερικός παρατηρητής και κάποιος τον κοιτάξει - ένας εξωτερικός παρατηρητής, τότε θεωρητικά μπορεί να συμβεί η ακόλουθη κατάσταση: ένα άτομο που πέφτει σε μια μαύρη τρύπα θα δει πώς ο χρόνος επιβραδύνεται γι 'αυτόν και σταματά για αιωνιότητα και «περιβαλλοντικός» χρόνος, σύμφωνα με τη θεωρία του Άγγλου μαθηματικού και θεωρητικού φυσικού Penrose, ο χρόνος ανάπτυξης του Σύμπαντος, αυξάνεται με τέτοιο ρυθμό ώστε αυτός, ο εσωτερικός παρατηρητής, να καταφέρει να δει την κατάρρευση του χώρου μας , και όλες τις υπάρχουσες πραγματικότητες, και όλα τα αντικείμενα που κάποτε συναντήθηκαν σε μια μαύρη τρύπα. Από την άποψη ενός εξωτερικού παρατηρητή, ο εσωτερικός θα πετάξει μέχρι τη μαύρη τρύπα και θα σταματήσει, σαν να περιμένει κάτι. Το σύμπαν, σύμφωνα με τη θεωρία, δεν επιτρέπει την ύπαρξη ταυτόχρονα εσωτερικών και εξωτερικών παρατηρητών. Μετά από ένα λεπτό υποκειμενικού χρόνου ενός ατόμου που έχει πηδήξει πάνω σε μια μαύρη τρύπα, αλλά μετά από δισεκατομμύρια χρόνια από την άποψη ενός εξωτερικού παρατηρητή, το άτομο που πέφτει θα εκπλαγεί να δει πώς αρχίζουν οι «εξωτερικοί» φίλοι του σε μεγάλη ηλικία. πέσει στην τρύπα του και η «εγγενής» μαύρη τρύπα του θα αρχίσει να συγχωνεύεται με όλες τις άλλες μαύρες τρύπες ... Κατά συνέπεια, όλοι οι εξωτερικοί παρατηρητές θα γίνουν ταυτόχρονα εσωτερικοί και τώρα θα πετάξουν όλοι μαζί προς την Κατάρρευση του Σύμπαντος.

Λαμβάνοντας υπόψη τα παραπάνω γεγονότα της ύπαρξης μαύρων τρυπών, υπάρχουν εκείνοι που τις διαψεύδουν. Η καθηγήτρια φυσικής Laura Marsini-Houghton από τη Βόρεια Καρολίνα υποστηρίζει ότι οι μαύρες τρύπες απλά δεν μπορούν να υπάρξουν. Υποστηρίζει αυτό με το γεγονός ότι δεν υπάρχουν άμεσες αποδείξεις για την ύπαρξή τους και ότι τα έμμεσα στοιχεία μπορεί να είναι εσφαλμένα. Ωστόσο, μέχρι στιγμής αυτό είναι μόνο μια θεωρία.

Σε αυτό το στάδιο ανάπτυξης, η επιστήμη δεν είναι σε θέση ούτε να επιβεβαιώσει ούτε να αρνηθεί την ύπαρξη μαύρων τρυπών. Μένει να περιμένουμε νέες παρατηρήσεις, την ανάλυσή τους και μερικές επακόλουθες απαντήσεις σε αυτά τα ερωτήματα.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, ίσως για πρώτη φορά, παρείχε σαφή στοιχεία για την ύπαρξη μαύρων τρυπών. Παρατήρησε την εξαφάνιση της ύλης που πέφτει στη ζώνη δράσης μιας μαύρης τρύπας, πέρα από τον λεγόμενο «ορίζοντα γεγονότων».

Οι παρατηρούμενοι αμυδροί παλμοί φωτός ροών θερμού αερίου στο φάσμα υπεριώδους αποχρωματίστηκαν και στη συνέχεια εξαφανίστηκαν, σχηματίζοντας μια δίνη γύρω από ένα τεράστιο, συμπαγές αντικείμενο που ονομάζεται Cygnus XR-1. Αυτός ο μηχανισμός πτώσης, παρόμοιος, για παράδειγμα, με την πτώση του νερού στην άκρη ενός καταρράκτη, αντιστοιχεί σε μια σαφή αναλογία με θεωρητικούς υπολογισμούς της πτώσης της ύλης σε μια μαύρη τρύπα.

Ο ορίζοντας γεγονότων είναι μια περιοχή χώρου που περιβάλλει μια μαύρη τρύπα, μία φορά στην οποία, η ύλη δεν μπορεί ποτέ να εγκαταλείψει αυτήν την περιοχή και να πέσει στη μαύρη τρύπα. Το φως μπορεί ακόμα να υπερνικήσει την τεράστια δύναμη της βαρύτητας και να στείλει τα τελευταία ρεύματα από την ύλη που εξαφανίζεται, αλλά μόνο για σύντομο χρονικό διάστημα, έως ότου η ύλη που πέφτει πέσει στη λεγόμενη ζώνη ιδιαιτερότητας, πέρα από την οποία ούτε το φως δεν μπορεί πλέον να πάει.

Σύμφωνα με γνωστές θεωρίες, κανένα άλλο αστρονομικό αντικείμενο εκτός από μια μαύρη τρύπα δεν μπορεί να έχει ζώνη ορίζοντα γεγονότων.

Οι μαύρες τρύπες αναγνωρίστηκαν με την παρακολούθηση μοτίβων αναρρόφησης (υπερχείλισης) αστρικών αέριων μαζών σε αυτές. Εκτιμώντας πόση μάζα πηγαίνει σε μια μικρή περιοχή του διαστήματος, μπορείτε να προσδιορίσετε πόσο χώρο καταλαμβάνει η μαύρη τρύπα και τη μάζα της.

Μέχρι τώρα, κανείς δεν έχει δει ποτέ ύλη που έχει ήδη πέσει στη ζώνη του ορίζοντα γεγονότων, πέφτοντας σε μια μαύρη τρύπα. Συνήθως, παρατηρήθηκε μια εικόνα μιας απλής υπερχείλισης ύλης από ένα αστέρι δίπλα σε μια μαύρη τρύπα. Ταυτόχρονα, η μαύρη τρύπα περιβάλλεται πλήρως από τη μάζα του ρεύματος αερίου και μοιάζει με ένα μικρό αστέρι στην εμφάνιση, αλλά εκπέμπει φως σε ένα φάσμα κοντά σε υπεριώδη ή νετρόνια.

Αυτό το μυστικό κρύβεται από το κοινό εδώ και πολύ καιρό. Οι επιστήμονες έχουν αναλύσει και επαληθεύσει σχολαστικά αυτά τα δεδομένα.

Ο ίδιος ο Hubble, φυσικά, δεν είδε τη ζώνη του ορίζοντα γεγονότων - αυτή είναι μια πολύ μικρή περιοχή χώρου σε τέτοια απόσταση για να εκτιμηθεί. Ο Hubble μέτρησε τις χαοτικές διακυμάνσεις στο υπεριώδες φως του βρασίμου αερίου που έχει παγιδευτεί στη βαρυτική ζώνη μιας μαύρης τρύπας. Το Hubble έπιασε τις μοναδικές στιγμές του «αμαξώματος των παλμών» που αποσυντίονταν πολύ γρήγορα.

Αυτός ο μηχανισμός είναι σύμφωνος με τη γενικά αποδεκτή θεωρία που προέβλεψαν οι επιστήμονες: όταν η ύλη πέσει κοντά στον ορίζοντα γεγονότων, το φως από αυτήν εξασθενεί γρήγορα, γιατί όσο πιο κοντά στο κέντρο της μαύρης τρύπας, τόσο ισχυρότερη είναι η δύναμη της βαρύτητας και τόσο μεγαλύτερα είναι τα κύματα. γίνονται, περνώντας σταδιακά από το υπεριώδες φάσμα στο νετρόνιο και στη συνέχεια εξαφανίζονται εντελώς. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται "redshift".

Το παρατηρούμενο θραύσμα του υλικού που πέφτει εξαφανίστηκε από το οπτικό πεδίο του τηλεσκοπίου Hubble πριν φτάσει πραγματικά στον ορίζοντα γεγονότων. Το φωτόμετρο υψηλής ταχύτητας Hubble έλαβε δείγματα παλμών φωτός με ρυθμό 100.000 μετρήσεων ανά δευτερόλεπτο. Η υπεριώδης ανάλυση του Hubble κατέστησε δυνατή την ορατή τρεμοπαίξιμο του υλικού που πέφτει σε απόσταση 1000 μιλίων από τον ορίζοντα γεγονότων.

Τα δυναμικά μοντέλα είχαν προηγουμένως προβλέψει ότι το Cygnus XR-1 ανήκει σε μια μαύρη τρύπα. Το αέριο δεν μπορεί να πέσει απευθείας σε αυτό, όπως σε ένα χαντάκι, αλλά σχηματίζει μια δίνη με τη μορφή ενός λείου σπειροειδούς δίσκου.