Dôsledok Einsteinovej teórie
V roku 1916 Karl Schwarzschild teoreticky predpovedal čierne diery
Výboje gama žiarenia
V 30. rokoch minulého storočia indický astrofyzik SubramanianChandrasekhar študoval, čo sa stane s hviezdou, keď dôjde palivo. Zistil, že konečný výsledok závisí od hmotnosti hviezdy. Ak je táto hviezda skutočne veľká, povedzme, s hmotnosťou 20 Sĺnk, potom sa jej husté jadro zrúti až do čiernej diery.
Gama záblesky detegované pozemným zariadením. (Obrazový kredit: NASA / Swift / Cruz deWilde)
To všetko sa deje neuveriteľne rýchlo, vv priebehu niekoľkých sekúnd a uvoľní obrovské množstvo energie vo forme záblesku gama žiarenia. Táto erupcia môže do vesmíru vyžarovať toľko energie, koľko bežná hviezda vyžaruje počas celého svojho života. A teleskopy na Zemi zaznamenali niekoľko takýchto udalostí, keď sa rodia čierne diery, a to aj napriek vzdialenosti miliárd svetelných rokov.
Gravitačné vlny
Čierne diery nie vždy existujú izolovane -niekedy sa objavujú v pároch a obiehajú okolo seba. Keď to urobia, gravitačná interakcia medzi nimi vytvorí vlnenie v časopriestore, ktoré sa šíri ako gravitačné vlny. Mimochodom, toto je ďalšia predpoveď Einsteinovej teórie relativity.
Umelecký dojem z gravitačných vĺn.Čierne diery, ktoré navzájom obiehajú, vytvárajú v časopriestore vlnky, ktoré sa pohybujú smerom von vo forme gravitačných vĺn. (Obrázok so súhlasom R. Hurt / Caltech-JPL)
Observatóriá ako LIGO a Panna poskytujú vedcomschopnosť detekovať tieto vlny. Fyzici oznámili prvý objav spojený so zlúčením dvoch čiernych dier v roku 2016. Ako sa zvyšuje citlivosť detektora, vedci zisťujú ďalšie udalosti, ktoré spustili gravitačné vlny. Napríklad zrážka medzi čiernou dierou a neutrónovou hviezdou, ku ktorej došlo ďaleko za Mliečnou dráhou, vo vzdialenosti 650 miliónov až 1,5 miliardy svetelných rokov od Zeme.
Neviditeľný satelit
Ďalší dôkaz o existencii čiernych dier— ich gravitačný vplyv na iné hviezdy. Pri pozorovaní obvyklého páru rotujúcich hviezd HR 6819 v roku 2020 si astronómovia všimli zvláštnosti v ich pohybe.
Umelecká tlač zobrazuje obežné dráhy predmetov v trojitom systéme HR 6819. (Obrázok so súhlasom L. Calzada / ESO)
Môžu byť vysvetlené iba prítomnosťoutretí, úplne neviditeľný predmet. Vedci vypočítali jeho hmotnosť - ukázalo sa, že je štvornásobkom hmotnosti Slnka - a zistili, že to môže byť iba čierna diera. Mimochodom, je jedným z najbližších k Zemi, nachádza sa od neho iba 1000 svetelných rokov.
Röntgenový predmet
Úplne prvý objekt, ktorý vedci rozpoznaliobjekt Cygnus X-1 (alebo Cyg X-1) sa stal čiernou dierou. Toto je zdroj röntgenového žiarenia v súhvezdí Labuť, objavený v roku 1964. Astronómovia takmer okamžite predpokladali, že zdrojom žiarenia je čierna diera, ktorá sa nachádza v binárnom systéme spolu s modrým supergiantom. Mnohí odborníci sa však domnievali, že všetky dôkazy o jej existencii sú nepriame a Cygnus X-1 by mohla byť napríklad neutrónová hviezda. Britský astronóm a popularizátor vedy Stephen Hawking sa v roku 1974 stavil, že to tak nie je.
Hlavnou prekážkou rozpoznania Cygnus X-1 ako čiernej diery je neistota vzdialenosti od objektu. V roku 2011 to však astronómovia vypočítali.
Čierna diera Cygnus X-1 ťahá materiál z masívnej modrej sprievodnej hviezdy. (Obrázok so súhlasom agentúry NASA / CXC)
Autori novej práce analyzovali údajezhromaždené rádioteleskopmi Very Long Baseline Array. Podľa vedcov je vzdialenosť k Cygnus X-1 6050 svetelných rokov ± 400 svetelných rokov. Okrem toho je hmotnosť modrého superobra 19-krát väčšia ako hmotnosť Slnka a samotný zdroj röntgenového žiarenia je 14,8-násobok hmotnosti Slnka.
Nová hodnota hmotnosti je oveľa väčšia ako kritická hodnotahranica, ktorá oddeľuje neutrónovú hviezdu a čiernu dieru (po „smrti“ sa veľká hviezda môže zmeniť na jeden z týchto objektov). Nová práca teda poskytuje dôkaz, že úplne prvá čierna diera je skutočne jedna.
Supermasívne čierne diery
Údaje vedcov naznačujú, že okremObyčajné čierne diery existujú a supermasívne. Každý z nich má milióny alebo dokonca miliardy slnečných hmôt a skrývajú sa v centrách galaxií od úplného začiatku histórie vesmíru.
V strede našej galaxie leží supermasívna čierna diera v oblasti známej ako Sagittarius A.
(Obrazový kredit: ESA - C. Carreau)
Podľa NASA sú v strede centrálne čierne dierygalaxie sú obklopené akrečnými diskami, ktoré vyžarujú intenzívne žiarenie na všetkých vlnových dĺžkach svetla. Vedci majú dôkazy, že jeden z nich - masívny a kompaktný predmet Sgr A * (Sagittarius A *) - sa nachádza v strede Mliečnej dráhy. Čím sú hviezdy bližšie, tým viac sa otáčajú - až 8% rýchlosti svetla. Centrálna čierna diera Mliečnej dráhy sa v súčasnosti odhaduje na približne 4 milióny slnečných hmôt.
Špagetizácia
Viac dôkazov o existencii čiernych dier -toto je spaghettifikácia. Počas tohto procesu obrovská gravitačná sila čiernej diery vtiahne predmet do tenkých prameňov. Obvykle sa to stáva s hviezdou, ktorá sa priblížila k čiernej diere. V októbri 2020 boli astronómovia svedkami špagetizácie. Videli záblesk svetla z hviezdy, keď ju čierna diera trhala. Stalo sa to v galaxii 215 miliónov svetelných rokov od Zeme.
A nakoniec - priamy obraz
V apríli 2019 vedci získali vôbec prvý priamy obraz supermasívnej čiernej diery v strede aktívnej galaxie Messier 87.
Akrečný disk
Túto fotografiu nasnímali astronómovia pomocouďalekohľad Event Horizon. V skutočnosti to nie je jeden nástroj, ale veľká sieť teleskopov roztrúsených po celom svete. Fotografia jasne ukazuje temný tieň 6,5 miliardy slnečnej čiernej diery proti oranžovej žiare okolitého akrečného disku.
Čítať Ďalej
Pozrite sa na aktualizované stíhačky F-15: nesú 24 rakiet vzduch-zem
Vesmírna loď vzdialená niekoľko kilometrov: všetko, čo je o novom čínskom projekte známe
Do roku 2100 bude 95% oceánov neobývateľných
LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) je laserové interferometrické observatórium gravitačných vĺn.
Panna je francúzsko-taliansky detektor gravitačných vĺn umiestnený v EGO (Európskom gravitačnom observatóriu).