Svarta hål är det mest mystiska objektet i hela vetenskapen. Alla frågor relaterade till dem är frågor som påverkar universum som helhet. Att definiera svarta hål är inte lätt. Enligt fysiker är detta fenomen en sorts tyngdprodukt som har nått kolossala storheter. Som ett resultat uppträder områden i rymden så tät att till och med ljus inte kan övervinna deras gravitationsattraktion. Ämnet som absorberas av det svarta hålet värms upp och börjar avge mycket hög energi, som kastar sig i "avgrunden". Denna strålning inkluderar också röntgenstrålar, som kan upptäckas av teleskop i en jorden nära jord.
Det är känt att svarta hål "sväljer" inte bara fysiska föremål i närheten, utan också ljus. Av den anledningen är de osynliga; det är möjligt att upptäcka förekomsten av sådana fenomen i rymden endast på grund av indirekta tecken.
Svarta hål visas efter döden av stora stjärnor (de observeras främst i avlägsna kvasarer, i galaxernas exploderande kärnor). Svarta hål har ett antal helt fantastiska egenskaper: egenskaperna hos rymden förändras inuti dem, tiden bromsar ner. Dessa två grundläggande komponenter i vår varelse i en unik zon är tvinnade till en tratt; teoretiker tror att rymden och tiden i dess djup förfaller till kvanta.
Vi har faktiskt att göra med en gravitationsfälla, från vilken det inte finns någon väg ut. Dessutom saknar denna avgrund helt enkelt … den observerade ytan. Om neutronstjärnor har starka magnetfält och strikt periodiska pulsationer av röntgenstrålar, kännetecknas svarta hål av okalkulerbara strålningsfluktuationer. Förresten, en funktion ytterligare: detta fenomen är unikt i den mängd energi som ackumuleras i den. Det finns inga föremål i universum som innehåller mer av det än svarta hål. I själva verket har vi framför oss en outtömlig källa!
Det svarta hålet dök ursprungligen på papper när forskare - Mitchell och Laplace - på 1700-talet uppmärksammade "förutsägelsen" i Newtonian teori. En matematisk lösning på detta problem sågs senare. I början av 1800-talet talade Pierre Laplace först om den teoretiska möjligheten att det finns svarta hål. I den berömda "kursen i teoretisk fysik" kallade Lev Landau och Yevgeny Lifshits denna gåta om universumet för den vackraste av alla befintliga teorier, och Max Born beundrade det "som en konstkonst."
Detta objekt väcker denna typ av attityd bland praktiskt taget hela vetenskapssamhället. Men tydligen talade den amerikanska fysikern K. Thorne mest poetiskt:”Av alla uppfinningar av det mänskliga sinnet, från enhörningar och chimärer till vätebomben, är den mest fantastiska bilden av ett svart hål, vars gräns inget kan passera, och till och med ljus försenas av det kvävehåll."
Under vår tid, genom att använda kretsande teleskop för observation, har forskare fastställt intressanta fakta. Som det visade sig är svarta hål uppdelade i två typer. Den första av dem innehåller massiva föremål, vars dimensioner är i storleksordningen av tre massor av vår stjärna. Den andra är det så kallade supermassivet (från en miljon till en miljard solmassor). Nu har specialister fastställt platsen för cirka 20 massiva och cirka 200 supermassiva svarta hål. Dessutom identifierades ungefär 220 platser där dessa objekt kan vara belägna.
"Universumets huvudmysterium" upphör aldrig att ge forskare information för tanke. Så många frågor uppstår i samband med upptäckten av små men supermassiva svarta hål. Till exempel är föremålet som ligger i mitten av galaxen NGC 4395 i stjärnbilden Canine Hounds nyfiken, eftersom det, i motsats till matematiska beräkningar, avger röntgenstrålar överraskande intensivt. Detta svarta hål är lika kraftfullt som dess särskilt stora "släktingar" i centra för andra galaxer. Men denna "osynlighet" är tyngre än solen "bara" 50 000 gånger, medan vanliga supermassiva svarta hål som regel är miljoner och miljarder gånger massivare än vår stjärna.
Kampanjvideo:
Närvaron av små, men särskilt kraftfulla "universum mysterier" kan förklara egenskaperna hos en av de typer av aktiva galaxer. Det tros att det finns "osynliga" i deras centrum; sådana galaxer är mindre ljusa än kvasarer, men avger stora mängder röntgenstrålar.
Supermassiva svarta hål strålar mycket mer energi in i universum än alla stjärnor tillsammans. Dessutom formades antagligen många av dessa objekt relativt nyligen; forskarna tror att minst 15 procent av alla supermassiva svarta hål härstammade när universum var halva sin ålder.
Just nu fortsätter det "osynliga" att växa. Under de senaste två eller tre åren har det blivit tydligt att universum inte bara expanderar utan också gör det med en ganska anständig acceleration. Det tillhandahålls av enorma osynliga massor av materia. De mystiska "tomma fläckarna" i universum producerar 30 procent av energin på grund av vilken expansionen sker. Men där ytterligare 70 procent kommer från är fortfarande okänt (forskare kallar denna del "universumets mörka energi").
Massorna av de mystiska föremål som bildas till följd av gasmolns kollaps är från miljoner till miljarder gånger stjärnorna. Dimensionerna på sådana "mörkeröar" är jämförbara med storleken på vårt solsystem. Enligt astronomer finns dessutom supermassiva svarta hål i mitten av de flesta galaxer. Vårt med dig är inte heller något undantag från den allmänna regeln. Dessutom antydde nyligen observerade supermassiva "osynliga" som kretsar kring varandra i centrum av NGC 6240 (i konstellationen Ophiuchus) att vid en sammanslagning av galaxer, deras svarta hål också smälter samman. Denna process tar flera hundra miljarder år att slutföra.
I själva verket är svarta hål outforskade delar av vårt universum, en slags "vita fläckar". Men ändå kräver modern fysik att detta fenomen existerar. Och i tillräcklig mängd. Och det finns faktiskt förvånansvärt många sådana aktiva galaktiska källor. Inom röntgenområdet ser vi tio gånger fler galaxer än i de mest detaljerade optiska undersökningarna!
Så det visade sig att detta fenomen är ganska vanligt i universum. Därför har det senaste decenniet uppkommit en ny lovande vetenskaplig inriktning - svarta hålets demografi. Den studerar distributionen av dessa mystiska objekt i rymden och deras interaktion med andra materiella objekt.
Stephen Hawking - en man som kallas "vår tids mest mystiska forskare" ägnar särskild uppmärksamhet åt studien av svarta hål. Förresten, han är chef för avdelningen i Cambridge, som en gång ockuperades av Isaac Newton. Det bör nämnas här att denna lysande brittiska fysiker, som har 12 vetenskapliga grader, vinnare av Nobelpriset (1998) och Order of Honor, en medlem av Royal Scientific Society of Great Britain och National Academy of Sciences of the United States, har lidit av en sällsynt form av atrofisk skleros i nästan ett kvart århundrade, vilket gjorde honom till krympling. Hawking rör sig bara tack vare en rullstol med en elmotor, föreläsningar på universitetet med hjälp av en elektronisk röstsyntesapparat (hans eget slurade tal förstås bara av nära professorer - hans fru och tre barn). Forskarens kontakt med den yttre miljön tillhandahålls av en unik dator,som denna unika man kontrollerar med den enda aktiva fingret på sin vänstra hand …
Baserat på många års arbete drog Hawking slutsatsen att kvantindunstningen av svarta hål är oundviklig. Detta betyder att dessa föremål dör. Ett intressant försök att korrelera storleken och massan på universums fantastiska "vita fläckar". I synnerhet visade beräkningarna av den brittiska forskaren: ett svart hål som väger en miljard ton (massan av ett berg) skulle ha … storleken på en neutron eller en proton. Förresten är professorn övertygad om att tiden för bildandet av den mystiska "osynlighet" överstiger universumets livstid! Det är riktigt att kvantteorin om svarta hål ännu inte existerar, vilket innebär att processerna som Stephen Hawking påpekade för närvarande inte är helt förstås.
Forskarnas nära uppmärksamhet på problemet med "osynliga" förklaras av mycket goda skäl. Relativt nyligen registrerade det amerikanska Hubble-teleskopet ett intressant, men inte särskilt trevligt faktum: det svarta hålet GROJ 1655-40 från konstellationen Scorpio är på väg rakt mot vår sol. Det okända monsteret är naturligtvis långt ifrån oss - på ett avstånd av 6000 ljusår. Det finns emellertid anledning till oro. Hastigheten på detta objekt inspirerar respekt: det är 40 000 kilometer i timmen! Under sin rörelse "äter" det svarta hålet stjärnorna. Uppenbarligen kommer samma att hända i en långt ifrån ljus framtid och med vår egen Sun. Och medan forskare försöker ta reda på vad denna attack är.
Stephen Hawking meddelade sommaren 2004 att han helt avslöjat hemligheten med svarta hål - rymdets huvudmysterium. För detta kombinerade astrofysiker teorin om relativitet och kvantmekanik till en enda teori. Hawking hävdar att svarta hål inte på något sätt är enorma "massgravar" av stjärnor, någon form av "allt konsumtiva" ämne. Tillbaka på 1970-talet bevisade forskaren att utbytet av energi mellan ett givet objekt och yttre rymd är fullt möjligt. Svarta hål - "den plats där det klassiska begreppet rymd och tid förstörs, liksom alla kända fysiska lagar" - är inte universumets slut. De matar ut strålströmmar och är vanliga föremål som utvecklas.
Men denna upptäckt orsakade en paradox: den brittiska professorn försäkrade att energin från det svarta hålet inte innehåller någon "information" om den upptagna materien. Sedan efter avdunstningen av "osynligheten" återstår inte ett spår av det, därför kvarstår ingen information. Och detta strider mot alla kvantmekanikens lagar. Stephen Hawking har försökt lösa denna paradox i 30 år.
Nu tror professorn att mystiska "tomma fläckar" fortfarande tillåter information att komma ut; att falla i ett svart hål är "inte en enkelriktad biljett." Enligt Hawkings teori har de "osynliga" inte en tydligt definierad horisont av händelser som döljer allt i dem för omvärlden och förstör inte de fallande kropparna helt och utan spår. I stället fortsätter offren för gravitationsfällan att släppa ut energi under längre perioder medan "det svarta hålet just bildas." "Men senare öppnar horisonten och släpper information om vad som har fallit inåt, så att vi kan kontrollera det förflutna och kan förutsäga framtiden", säger forskaren. Det är riktigt, hans nästa uttalande besviken omedelbart fans av science fiction: "Om du faller i ett svart hål kommer din massa energi att återföras till vårt universum,men i en missbildad form."
Förresten, de mystiska "osynliga", som det visade sig, kan "sjunga"! Det vill säga ljudvågor kommer från dem. Ett liknande objekt från konstellationen Perseus (cirka 250 miljoner ljusår från Jorden) "till exempel" stänger "konstant" anteckningen som motsvarar B-platt och 57 oktaver under den första oktaven. Vad är det? Bevis på processen med vilken dammmoln som omger det svarta hålet upphettas? Tydligen. Men ändå målar fantasin en bild som är mycket långt ifrån vetenskapen: efter att ha lyssnat på en annan del av antaganden och gissningar om sin egen person fortsätter den grandios "osynliga" att skrika ironiskt åt forskarna och sjunga till sig en enkel tidssång …
V. Syadro T. Iovleva O. Ochkurova
