Secinājums Einšteina teorijai
1916. gadā Karls Švarcšilds melnos caurumus paredzēja kā teorētisku
Gamma staru plīst
30. gados indiešu astrofiziķis SubramanianČandrašekars pētīja, kas notiek ar zvaigzni, kad tai beidzas degviela. Viņš atklāja, ka gala rezultāts ir atkarīgs no zvaigznes masas. Ja šī zvaigzne ir patiešām liela, teiksim, ar 20 Saules masu, tad tās blīvā kodols sabrūk līdz melnajam caurumam.
Gamma staru pārrāvumi, ko atklāj uz zemes esoša iekārta. (Attēla kredīts: NASA / Swift / Cruz deWilde)
Tas viss notiek neticami ātri, iekšādažu sekunžu laikā un izdala milzīgu enerģijas daudzumu gamma staru uzliesmojuma veidā. Šis uzliesmojums var izstarot kosmosā tik daudz enerģijas, cik parasta zvaigzne izstaro visas savas dzīves laikā. Un teleskopi uz Zemes ir atklājuši vairākus šādus notikumus, kad rodas melnie caurumi, neskatoties uz miljardu gaismas gadu attālumu.
Gravitācijas viļņi
Melnie caurumi ne vienmēr pastāv atsevišķi -dažreiz tie parādās pa pāriem, riņķojot viens pret otru. Kad viņi to dara, gravitācijas mijiedarbība starp tām rada telpas laika viļņus, kas izplatās kā gravitācijas viļņi. Starp citu, šī ir vēl viena Einšteina relativitātes teorijas prognoze.
Mākslinieka iespaids par gravitācijas viļņiem.Melnie caurumi, kas riņķo viens pret otru, rada laika viļņošanos, kas pārvietojas uz āru gravitācijas viļņu veidā. (Attēla pieklājīgi no R. Hurta / Caltech-JPL)
Observatorijas, piemēram, LIGO un Jaunava, dod zinātniekiemspēja noteikt šos viļņus. Fiziķi par pirmo atklājumu, kas saistīts ar divu melno caurumu apvienošanu, paziņoja 2016. gadā. Palielinoties detektora jutībai, zinātnieki atklāj citus notikumus, kas izraisījuši gravitācijas viļņus. Piemēram, sadursme starp melno caurumu un neitronu zvaigzni, kas notika tālu aiz Piena ceļa, 650 miljonu līdz 1,5 miljardu gaismas gadu attālumā no Zemes.
Neredzams satelīts
Vēl viens pierādījums melno caurumu esamībai— to gravitācijas ietekme uz citām zvaigznēm. Novērojot ierasto rotējošo zvaigžņu pāri HR 6819 2020. gadā, astronomi pamanīja dīvainības to kustībā.
Mākslinieka izdrukā redzamas objektu orbītas HR 6819 trīskāršajā sistēmā. (Attēla pieklājīgi no L. Calzada / ESO)
Tos var izskaidrot tikai ar klātbūtnitrešais, pilnīgi neredzamais objekts. Zinātnieki aprēķināja tās masu - tā izrādījās četras reizes lielāka par Sauli - un saprata, ka tas var būt tikai melnais caurums. Starp citu, tas ir viens no tuvākajiem Zemei, kas atrodas tikai 1000 gaismas gadu attālumā no tās.
Rentgena objekts
Pats pirmais objekts, ko zinātnieki atpazinaobjekts Cygnus X-1 (vai Cyg X-1) kļuva par melno caurumu. Šis ir rentgenstaru avots Cygnus zvaigznājā, kas atklāts 1964. gadā. Gandrīz uzreiz astronomi pieņēma, ka starojuma avots ir melnais caurums, kas atrodas binārā sistēmā kopā ar zilo supergigantu. Tomēr daudzi eksperti uzskatīja, ka visi pierādījumi par tā esamību ir netieši, un Cygnus X-1 varētu būt, piemēram, neitronu zvaigzne. Britu astronoms un zinātnes popularizētājs Stīvens Hokings 1974. gadā saderēja, ka tas tā nav.
Galvenais šķērslis Cygnus X-1 atpazīšanai par melno caurumu ir attāluma līdz objektam nenoteiktība. Tomēr 2011. gadā astronomi to aprēķināja.
Melnais caurums Cygnus X-1 velk materiālu no masīvas zilas pavadošās zvaigznes. (Image pieklājīgi no NASA / CXC)
Jaunā darba autori analizēja datussavākti ar Very Long Baseline Array radioteleskopiem. Pēc zinātnieku domām, attālums līdz Cygnus X-1 ir 6050 gaismas gadi ±400 gaismas gadi. Turklāt zilā supergiganta masa ir 19 reizes lielāka par Saules masu, un pats rentgenstaru avots ir 14,8 reizes lielāks par Saules masu.
Jaunā masas vērtība ir daudz lielāka par kritisko vērtīburobeža, kas atdala neitronu zvaigzni un melno caurumu (pēc “nāves” liela zvaigzne var pārvērsties par kādu no šiem objektiem). Tādējādi jaunais darbs sniedz pierādījumus tam, ka pats pirmais melnais caurums patiešām ir viens.
Supermasīvi melnie caurumi
Zinātnieku dati liecina, ka papildusPastāv parastie melnie caurumi un supermasīvi. Katrā no tiem ir miljoniem vai pat miljardiem saules masu, un tie slēpjas galaktiku centros jau no Visuma vēstures sākuma.
Mūsu galaktikas centrā atrodas supermasīvs melnais caurums reģionā, kas pazīstams kā Strēlnieks A.
(Attēla kredīts: ESA - C. Carreau)
Saskaņā ar NASA datiem centrālajos melnajos caurumosgalaktikas ieskauj akrecijas diski, kas izstaro intensīvu starojumu visos gaismas viļņu garumos. Zinātniekiem ir pierādījumi, ka viens no tiem - masīvais un kompaktais objekts Sgr A * (Strēlnieks A *) - atrodas Piena ceļa centrā. Jo tuvāk zvaigznes atrodas, jo vairāk tās griežas - līdz 8% no gaismas ātruma. Tiek lēsts, ka Piena ceļa centrālais melnais caurums ir aptuveni 4 miljoni saules masu.
Spagetizācija
Vairāk pierādījumu melno caurumu pastāvēšanai -tā ir spagetizācija. Šī procesa laikā melnā cauruma milzīgais gravitācijas spēks izvelk objektu plānās šķiedrās. Tas parasti notiek ar zvaigzni, kas ir pietuvojusies melnajam caurumam. Gada oktobrī astronomi bija liecinieki spagetizācijai. Viņi redzēja zvaigznes gaismas zibspuldzi, kad melnais caurums to saplosīja. Tas notika galaktikā 215 miljonu gaismas gadu attālumā no Zemes.
Un visbeidzot - tiešs tēls
2019. gada aprīlī zinātnieki ieguva pirmo tiešo supermasīvā melnā cauruma attēlu aktīvās galaktikas Mesjē 87 centrā.
Akrecijas disks
Šo fotogrāfiju uzņēma astronomi, izmantojotEvent Horizon teleskops. Patiesībā tas nav viens instruments, bet liels teleskopu tīkls, kas izkaisīts pa visu pasauli. Fotoattēlā skaidri redzama 6,5 miljardu saules melnā cauruma tumšā ēna pret apkārtējā akrecijas diska oranžo mirdzumu.
Lasīt Tālāk
Paskatieties uz atjauninātajiem iznīcinātājiem F-15: tie nes 24 raķetes no gaisa līdz virsmai
Kosmosa kuģis vairāku kilometru attālumā: viss, kas ir zināms par Ķīnas jauno projektu
Līdz 2100. gadam 95% okeānu būs neapdzīvojami
LIGO (lāzera interferometra gravitācijas viļņu observatorija) ir lāzera interferometriskā gravitācijas viļņu observatorija.
Jaunava ir Francijas un Itālijas gravitācijas viļņu detektors, kas atrodas EGO (European Gravitational Observatory).