Kas yra juodosios skylės?
Juodosios skylės yra didžiuliai kosminiai objektai. Jų pamatyti beveik neįmanoma, nes
Juodosios skylės nėra juodi rutuliai, kaip mes esame įpratę juos matyti. Jie yra skaidrūs, tačiau palieka juodą šešėlį. Tai net ne skylė, o sferinis visa, kas patenka į jos gravitacijos įtaką, sugeria.
Kaip atsiranda juodosios skylės?
Žvaigždės, viršijančios mūsų Saulės masę ir dydįdaug kartų, pasibaigus savo gyvenimui, jie sprogsta ir suformuoja arba neutroninę žvaigždę, arba pradeda stipriai trauktis, tarsi „krisdami“ į vidų, greitai mažindami savo dydį pastovioje masėje. Medžiagos tankis suspaudžiamame taške tampa labai didelis, atitinkamai, sunkis labai padidėja. Kai žvaigždės dydis tampa toks mažas, o tankis vienoje vietoje yra toks didelis, ji „krinta“ į vidų, todėl susidaro juodoji skylė.
Pavyzdžiui, juodoji skylė, kurios masė yra viena Saulė, bus mažesnio dydžio nei mūsų žvaigždė.
Tačiau mažoms žvaigždėms patinka mūsų Saulėsavo gyvavimo ciklo pabaigoje nepavirs juodąja skyle – jų masės neužtenka net sprogimui ir supernovos susidarymui. Žinoma, sprogimas įvyks, bet paskutiniame etape mažos žvaigždės virsta baltais nykštukais – labai mažomis ir karštomis žvaigždėmis, kurios taip pat greitai užges.
Šiuo metu žinome keturis skirtingus juodųjų skylių susidarymo būdus.
- Geriausiai ištirtas tas, kuris susijęs su žvaigždėmisžlugti. Pakankamai didelė žvaigždė, sustojus jos branduolio sintezei, suformuoja juodąją skylę, nes susintetinta viskas, ką jau būtų galima sintetinti. Nutraukus sintezės sukeltą spaudimą, materija pradeda kristi link savo gravitacijos centro, vis tankesnė. Galų gale jis tampa toks tankus, kad niekas negali įveikti gravitacinio efekto žvaigždės paviršiuje: taip gimsta juodoji skylė. Šios juodosios skylės vadinamos „saulės masės juodosiomis skylėmis“ ir yra dažniausiai pasitaikančios.
- Kitas įprastas juodosios skylės tipasyra „supermasyvios juodosios skylės“, kurias galima rasti daugelio galaktikų centruose ir kurių masė yra maždaug milijardą kartų didesnė nei saulės juodųjų skylių. Kol kas nėra tiksliai žinoma, kaip jie formuojasi. Manoma, kad jie kadaise prasidėjo kaip saulės masės juodosios skylės, prarijusios daugybę kitų žvaigždžių tankiai apgyvendintuose galaktikos centruose ir išaugusios. Tačiau atrodo, kad jie absorbuoja medžiagą greičiau, nei rodo ši paprasta idėja, o kaip tiksliai jie tai daro, vis dar yra tyrimų klausimas.
- Prieštaringesnė idėja buvo pirmapradės juodosios skylės,kurį galėjo suformuoti praktiškai bet kuri ankstyvosios visatos didelių tankio svyravimų masė. Nors tai įmanoma, sunku rasti modelį, kuris juos pagamintų, jų per daug nesukuriant.
- Galiausiai yra mintis, kad Didysis hadronassusidūrėjas gali suformuoti mažas juodąsias skylutes, kurių masė artima Higso bozono masei. Tai veikia tik tuo atveju, jei mūsų visata turi papildomų matmenų. Iki šiol nebuvo patvirtinta šios teorijos naudai.
Kokios yra juodosios skylės?
Juodosios skylės horizontą galite įsivaizduoti kaip sferą, o jos skersmuo bus tiesiogiai proporcingas juodosios skylės masei. Todėl kuo daugiau masės patenka į juodąją skylę, tuo didesnė juodoji skylė.
Palyginti su žvaigždiniais daiktais, juodosiomis skylėmismaža, nes masė yra suspausta į labai mažus tūrius veikiant nenugalimam gravitaciniam slėgiui. Pavyzdžiui, juodosios skylės su Žemės planetos mase spindulys yra tik keli milimetrai. Tai yra 10 000 000 000 kartų mažiau nei dabartinis Žemės spindulys.
Juodosios skylės spindulys vadinamas Schwarzschildo spinduliu pagal Karlą Schwarzschildą, kuris pirmiausia padarė išvadą apie juodąsias skyles kaip Einšteino bendrosios reliatyvumo teorijos sprendimą.
Kur yra juodosios skylės?
Dažniausiai jie yra galaktikų centre.Jie turi didelę traukos jėgą, kurios dėka jie sugeba išlaikyti žvaigždžių sistemas labai dideliu atstumu, formuodami šiandien žinomas galaktikas.
Mūsų Paukščių Tako centre taip pat yrasupermasyvi juodoji skylė, vadinama Šauliu A *. Ji yra 4,02 milijono kartų sunkesnė už Saulę, o jos spindulys yra ≈ 45 astronominiai vienetai (vienas astronominis vienetas = vienas atstumas nuo Žemės iki Saulės).
Be supermasyvių juodųjų skylių galaktikos centruose, yra ir „vietinių“, susidarančių po masyvių žvaigždžių mirties.
Kas yra juodosios skylės viduje?
Niekas tiksliai nežino. Bendroji reliatyvumo teorija numato, kad juodojoje skylėje yra singuliarumas, vieta, kur potvynio jėgos tampa be galo didelės, o peržengęs įvykių horizontą nebegalite išeiti niekur kitur, tik į singuliarumą. Atitinkamai, šiose vietose geriau nenaudoti bendrosios reliatyvumo teorijos – ji tiesiog neveikia. Norint pasakyti, kas vyksta juodosios skylės viduje, mums reikia kvantinės gravitacijos teorijos. Visuotinai pripažįstama, kad ši teorija singuliarumą pakeis kažkuo kitu.
Kodėl juodosios skylės viduje gali būti visatų?
Yra daug hipotetinių juodųjų skylių -su elektros krūviu ar be jo, besisukantis arba stacionarus, apsuptas medžiagos arba plūduriuojantis tuščioje erdvėje. Kai kurios iš šių hipotetinių juodųjų skylių tikriausiai egzistuoja mūsų visatoje. Pavyzdžiui, besisukanti juodoji skylė, apsupta krentančios medžiagos, yra gana dažnas šių objektų tipas.
Tačiau kai kurie kiti juodųjų skylių tipai yragrynai teorinis. Jų elgesį ir savybes galima apibūdinti pasikliaujant tik matematiniais metodais. Vienas iš tokių objektų yra elektra įkrauta juodoji skylė, apsupta anti-de Sitter erdvės. Šios rūšies erdvė turi pastovų neigiamą geometrinį kreivumą ir savo forma yra panaši į balną.
Tokios erdvės mūsų Visatoje nėraegzistuoja, tačiau jo egzistavimas teoriškai atveria daug įdomių padarinių, kuriuos galima ištirti. Viena iš priežasčių, kurią verta ištirti, yra ta, kad įkrautos juodosios skylės turi daug bendro su besisukančiomis juodosiomis skylėmis, egzistuojančiomis mūsų visatoje.
Naujo tyrimo autoriai nustatėkad kai tokios juodosios skylės tampa santykinai šaltos, aplink jų paviršių susidaro kvantinių laukų „rūkas“. Objekto paviršiuje šį rūką palaiko juodosios skylės gravitacija, tačiau elektrinis laukas jį išstumia į išorę. Dėl to tokiame rūke susidaro superlaidi terpė. Be įprasto įvykių horizonto, tokios juodosios skylės turi ir vidinį horizontą. Dėl šios priežasties įkrautas juodąsias skyles galima prasiskverbti nesuplėšant į atomus.
Mokslininkai įrodė, kad kitoje kaltinimo pusėjejūsų gali laukti paslaptingi juodosios skylės efektai. Tyrėjai nustatė, kad giliausi superlaidžios juodosios skylės regionai gali būti besiplečianti visata - vieta, kur erdvė gali išsitiesti ir deformuotis skirtingais greičiais skirtingomis kryptimis.
Be to, priklausomaiDėl juodosios skylės temperatūros kai kuriuose iš šių kosmoso regionų gali atsirasti naujas virpesių ciklas, kuris vėliau sukurs kitą besiplečiančios erdvės atkarpą, kuri sukels naują virpesių raundą, kuris vėliau sukurs naują besiplečiančios erdvės dalis ir tt begalybė. Tai bus fraktalinė mini Visata, be galo besikartojanti mažėjant dydžiui.
Taip pat skaitykite
3 ligos dieną dauguma COVID-19 pacientų praranda kvapo pojūtį ir dažnai kenčia nuo slogos
Pamatykite artimiausius Saulės paviršiaus kadrus
Doomsday ledynas pasirodė pavojingesnis, nei manė mokslininkai. Mes pasakome pagrindinį dalyką