A fekete lyukak a tudomány leginkább titokzatos tárgya. A velük kapcsolatos kérdések olyan kérdések, amelyek az egész világegyetemet érintik. A fekete lyukak meghatározása nem könnyű. A fizikusok szerint ez a jelenség egyfajta gravitációs termék, amely óriási nagyságrendbe lépett. Ennek eredményeként a területek olyan sűrűn jelennek meg az űrben, hogy még a fény sem képes legyőzni gravitációs vonzerejüket. A fekete lyuk által felszívódott anyag felmelegszik, és belemerülve a mélységbe, nagyon nagy energiát bocsát ki. Ez a sugárzás magában foglalja a röntgenfelvételeket is, amelyeket távcsövekkel lehet észlelni a föld közeli pályáján.
Ismert, hogy a fekete lyukak nemcsak a közeli fizikai tárgyakat, hanem a fényt is lenyelik. Ezért láthatatlanok; az ilyen jelenségek jelenlétét az űrben csak közvetett jelek alapján lehet kimutatni.
Fekete lyukak jelennek meg a nagy csillagok halála után (elsősorban a távoli kvazárokban, a galaxisok robbantó magjában). A fekete lyukaknak számos abszolút fantasztikus tulajdonsága van: a tér tulajdonságai változnak bennük, az idő lelassul. Egyedi zónában való létünk két alapvető alkotóeleme egy tölcsérbe van csavarva; a teoretikusok úgy vélik, hogy mélységeiben a tér és az idő kvantákká alakul.
Valójában egy gravitációs csapdával van dolgunk, ahonnan nincs kiút. Sőt, ezen a mélyedésen egyszerűen hiányzik … a megfigyelt felület. Ha a neutroncsillagok erős mágneses terekkel rendelkeznek, és szigorúan periódikusan röntgen-impulzusokat adnak, akkor a fekete lyukakat a kiszámíthatatlan sugárzási ingadozások jellemzik. Mellesleg, még egy tulajdonság: ez a jelenség egyedülálló a benne felhalmozott energia mennyiségével. Az univerzumban nincsenek tárgyak, amelyek többet tartalmaznának, mint a fekete lyukak. Valójában előttünk van kimeríthetetlen forrás!
A fekete lyuk eredetileg a papíron jelent meg, amikor a 18. században a tudósok - Mitchell és Laplace - felhívták a figyelmet a newtoni elméletben foglalt „jóslatra”. A probléma matematikai megoldását később láttam. A 19. század elején Pierre Laplace először beszélt a fekete lyukak létezésének elméleti lehetőségéről. A híres "Elméleti Fizika Tanfolyamon" Lev Landau és Jevgenyij Lifshits az univerzum rejtélyét a létező elméletek közül a legszebbnek nevezte, Max Born pedig "művészeti alkotásnak" csodálta.
Ez a tárgy gyakorlatilag az egész tudományos közösség körében ilyen jellegű hozzáállást vált ki. De nyilvánvalóan az amerikai fizikus K. Thorne fejezte a legszélektikusabban: „Az emberi elme összes találmánya közül az egyszarvúak és kimérák között a hidrogénbombaig a legfantasztikusabb a fekete lyuk képe, amelynek szélét semmi nem tudja átlépni, sőt a fény késlelteti azt. megfojtás."
Korunkban, a keringő távcsövek megfigyeléshez történő felhasználásával a tudósok érdekes tényeket állapítottak meg. Mint kiderült, a fekete lyukakat két típusra osztják. Az első masszív tárgyakat tartalmaz, amelyek méretei csillagunk három tömegének nagysága szerint alakulnak. A második az úgynevezett szupermasszív (millió-tól egymilliárdig terjedő napenergia-tömeg). Most a szakemberek körülbelül 20 hatalmas és körülbelül 200 szupermasszív fekete lyuk helyét rögzítették. Ezen kívül további 220 helyet azonosítottak, amelyekben ezek az objektumok találhatók.
„Az univerzum fő rejtélye” soha nem szűnik meg a kutatók számára a gondolkodáshoz szükséges információkkal. Szóval sok kérdés merül fel a kicsi, de szupermasszív fekete lyukak felfedezésével kapcsolatban. Például, a Kutya Hound csillagképben, az NGC 4395 galaktika közepén található tárgy kíváncsi, mert a matematikai számításokkal ellentétben meglepően intenzív röntgen sugárzást bocsát ki. Ez a fekete lyuk olyan erős, mint a többi galaxis központjában elhelyezkedő különösen nagy "rokonai". De ez a "láthatatlanság" nehezebb, mint a Nap "csak" 50 000-szer, míg a szupermasszív fekete lyukak általában több millió és milliárdszor tömegebbek, mint a csillagunk.
Promóciós videó:
A kis méretű, de különösen erőteljes „világegyetem rejtélyei” megmagyarázhatják az aktív galaxisok egyik típusának tulajdonságait. Úgy gondolják, hogy középen vannak "láthatatlanok"; az ilyen galaxisok kevésbé világosak, mint a kvazárok, ám nagy mennyiségű röntgen sugárzást bocsátanak ki.
A szupermasszív fekete lyukak sokkal több energiát sugároznak az univerzumba, mint az összes csillag együttesen. Sőt, ezen objektumok közül sok feltehetően viszonylag nemrégiben alakult ki; a kutatók úgy vélik, hogy az összes szupermasszív fekete lyuk legalább 15% -a akkor származott, amikor a világegyetem fele a kora.
Jelenleg a "láthatatlan" szintén tovább növekszik. Az elmúlt két vagy három évben világossá vált, hogy az Univerzum nem csak bővül, hanem egy elég tisztességes gyorsulással is csinálja. Ezt hatalmas láthatatlan anyagtömeg biztosítja. Az univerzum titokzatos "fehér foltai" az energia 30 százalékát termelik, amelynek eredményeként a tágulás megtörténik. De honnan származik további 70 százalék, még nem ismert (a tudósok ezt a részt az "univerzum sötét energiájának" hívják).
A titokzatos tárgyak tömege, amelyek a gázfelhők összeomlása eredményeként alakulnak ki, a csillagok tömegének millióitól milliárdszorosáig terjed. Az ilyen "sötétség szigeteinek" méretei összehasonlíthatók a naprendszerünk méretével. Ráadásul, csillagászok szerint, a legtöbb galaxis központjában szupermasszív fekete lyukak találhatók. Veled együttmûködésünk sem kivétel az általános szabály alól. Ezenkívül az NGC 6240 központjában (az Ophiuchus csillagképben) keringő szupermasszív „láthatatlanok” közelmúltbeli megfigyelései arra utaltak, hogy galaxisok összeolvadása esetén a fekete lyukaik is összeolvadnak. Ennek a folyamatnak több száz milliárd évig tart a befejezése.
Valójában a fekete lyukak világegyetemünk felfedezetlen elemei, egyfajta "fehér foltok". Ennek ellenére a modern fizika valójában megköveteli ennek a jelenségnek a létezését. És elegendő mennyiségben. És valójában meglepően sok ilyen aktív galaktikus forrás létezik. A röntgen-tartományban tízszer több galaxist látunk, mint a leg részletesebb optikai felmérésekben!
Kiderült, hogy ez a jelenség nagyon gyakori az univerzumban. Ezért az elmúlt évtizedben egy új, ígéretes tudományos irányzat alakult ki - a fekete lyukak demográfia. Vizsgálja ezen titokzatos tárgyak eloszlását az űrben és azok kölcsönhatását más anyagi objektumokkal.
Stephen Hawking, egy olyan ember, akit "korunk leginkább titokzatos tudósának" hívnak, különös figyelmet fordít a fekete lyukak tanulmányozására. Egyébként ő a Cambridge-i osztály vezetője, amelyet Isaac Newton egykor elfoglalott. Itt kell megemlíteni, hogy ez a ragyogó brit fizikus, aki 12 tudományos fokozattal rendelkezik, Nobel-díj (1998) és a kitüntetés rendjének nyertese, a Nagy-Britannia Királyi Tudományos Társaságának és az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémia tagjának szinte negyede században szenved az atrofikus szklerózis ritka formájától, amely őt nyomorék. Hawking csak az elektromos motorral felszerelt kerekes széknek köszönhetően, az egyetemen elektronikus hangszintetizátor segítségével tart előadásokat (saját zavaros beszédét csak közeli professzorok értik - felesége és három gyermeke). A tudós kapcsolatát a külső környezettel egy egyedi számítógép biztosítja,amit ez az egyedülálló ember a bal kezének egyetlen aktív ujjával uralja …
Évek munkája alapján Hawking arra a következtetésre jutott, hogy a fekete lyukak kvantitatív párolgása elkerülhetetlen. Ez azt jelenti, hogy ezek a tárgyak meghalnak. Érdekes kísérlet az univerzum lenyűgöző "fehér foltjainak" méretének és tömegének összevetésére. Konkrétan, a brit tudós számításai kimutatták: egy milliárd tonna (egy hegy tömege) súlyú fekete lyuk … neutron vagy proton méretű lenne. Mellesleg, a professzor meg van győződve arról, hogy a titokzatos "láthatatlanság" kialakulásának ideje meghaladja maga az univerzum élettartamát! Igaz, hogy a fekete lyukak kvantumelmélete még nem létezik, ami azt jelenti, hogy a Stephen Hawking által rámutatott folyamatokat jelenleg nem értik teljesen.
A tudósoknak a "láthatatlan" létezésének problémájára gyakorolt szoros figyelmét nagyon jó okok magyarázzák. Viszonylag nemrégiben az amerikai Hubble távcső érdekes, de nem nagyon kellemes tényt rögzített: a Skorpió csillagképből származó GROJ 1655-40 fekete lyuk egyenesen a Napunk felé halad. Az ismeretlen szörnyeteg természetesen messze van tőlünk - 6000 fényév távolságban. Ugyanakkor aggodalomra ad okot. Ennek a tárgynak a sebessége tiszteletet ösztönöz: 40 000 kilométer óránként! Mozgása során a fekete lyuk "megeszi" a csillagokat. Úgy tűnik, hogy ugyanez történik a távoli fényes jövőben és a saját Napunkkal is. Míg a tudósok megpróbálják kitalálni, mi ez a támadás.
Stephen Hawking 2004 nyarán bejelentette, hogy teljesen feltárta a fekete lyukak titkát - a világ legfontosabb rejtélyét. Ehhez az asztrofizikus egyetlen relativitáselméleti elembe egyesítette a relativitáselméletet és a kvantummechanikát. Hawking azt állítja, hogy a fekete lyukak semmiképpen sem hatalmas "tömegsír" a csillagok, valamiféle "minden fogyasztó" anyag. Az 1970-es években a tudós bebizonyította, hogy az adott tárgy és a külső tér közötti energiacsere teljesen lehetséges. A fekete lyukak - "a hely és idő klasszikus fogalmának elpusztulásának helye, valamint az összes ismert fizikai törvény" - nem a világegyetem vége. Kiürítik a sugárfolyamokat, és rendesen fejlődő tárgyak.
Ez a felfedezés azonban paradoxont váltott ki: a brit professzor biztosította, hogy a fekete lyukból származó energia nem tartalmaz "információt" az abszorbeált anyagról. Aztán a "láthatatlanság" elpárologtatása után nem marad nyom, ezért nincs információ. És ez ellentétes a kvantummechanika minden törvényével. Stephen Hawking 30 éve próbálja megoldani ezt a paradoxont.
Most a professzor úgy véli, hogy a titokzatos "üres helyek" továbbra is lehetővé teszik az információk megjelenését; akkor a fekete lyukba esés "nem egyirányú jegy". Hawking elmélete szerint a "láthatatlanoknak" nincs egyértelműen meghatározott eseményhorizontja, amely mindent elrejti a külvilágtól, és nem pusztítja el a leeső testeket teljesen és nyom nélkül. Ehelyett a gravitációs csapda áldozatai hosszabb ideig tovább bocsátanak energiát, miközben a "fekete lyuk éppen kialakul". "De később a láthatár nyílik és információt bocsát ki arról, ami befelé esett, hogy ellenőrizhessük a múltat és megjósoljuk a jövőt" - biztosítja a tudós. Igaz, következő kijelentése azonnal csalódást okozott a tudományos fantasztikus rajongók számára: „Ha egy fekete lyukba esik, tömeenergiád visszatér az univerzumunkba,de eltorzult formában."
By the way, a titokzatos "láthatatlan", mint kiderült, képesek "énekelni"! Vagyis a hanghullámok tőlük származnak. Például egy hasonló tárgy a Perseus csillagképből (kb. 250 millió fényév a Földtől) állandóan „megtisztítja” a B laposnak megfelelő hangot és 57 oktávot az első oktáv alatt. Mi az? Bizonyítások arról a folyamatról, amellyel a fekete lyukot körülvevő porfelhő felmelegszik? Nyilvánvalóan így van. Ennek ellenére a képzelet egy képet alkot, amely nagyon messze van a tudománytól: miután meghallgatta a saját személyével kapcsolatos további feltevések és kitalálások sorozatát, a grandiózus "láthatatlan" továbbra is ironikusan nevetett a tudósok iránt, és egy egyszerű Time dalt énekelt magának.
V. Syadro T. Iovleva O. Ochkurova