Niedawno nauka stała się znana na pewno, czym jest czarna dziura. Ale gdy tylko naukowcy odkryli to zjawisko Wszechświata, spadł na nich nowy, znacznie bardziej złożony i zagmatwany: supermasywna czarna dziura, której nie można nawet nazwać czarną, ale raczej oślepiająco białą. Czemu? Ale ponieważ to właśnie taka definicja została nadana centrum każdej galaktyki, która świeci i świeci. Ale kiedy już tam dotrzesz, a poza czernią, nic nie pozostanie. Co to za zagadka?
Notatka o czarnych dziurach
Wiadomo na pewno, że zwykła czarna dziura jest niegdyś świecącą gwiazdą. Na pewnym etapie jego istnienia jego siły grawitacyjne zaczęły gwałtownie wzrastać, podczas gdy promień pozostał ten sam. Jeśli wcześniej gwiazda "pękła" i rosła, teraz siły skupione w jej jądrze zaczęły przyciągać do siebie wszystkie inne składniki. Jego krawędzie „zapadają się” w środku, tworząc niesamowite zapadnięcie się, które staje się czarną dziurą. Takie „dawne gwiazdy” już nie świecą, ale są absolutnie niewidoczne z zewnątrz.obiekty wszechświata. Ale są bardzo zauważalne, ponieważ dosłownie pochłaniają wszystko, co wpada w ich promień grawitacyjny. Nie wiadomo, co leży poza takim horyzontem zdarzeń. Opierając się na faktach, każde ciało o tak ogromnej grawitacji dosłownie zmiażdży. Ostatnio jednak nie tylko pisarze science fiction, ale także naukowcy byli zdania, że mogą to być jakieś tunele kosmiczne do podróżowania na duże odległości.
Co to jest kwazar
Podobne właściwości mają supermasywną czarną dziurę, innymi słowy kwazar. Jest to rdzeń galaktyki, która ma super potężne pole grawitacyjne, które istnieje dzięki swojej masie (miliony lub miliardy mas Słońca). Zasada powstawania supermasywnych czarnych dziur nie została jeszcze ustalona. Według jednej wersji przyczyną takiego zawalenia są zbyt sprężone chmury gazu, w którym gaz jest ekstremalnie wyładowany, a temperatura jest niewiarygodnie wysoka. Druga wersja to przyrost mas różnych małych czarnych dziur, gwiazd i chmur do pojedynczego centrum grawitacyjnego.
Nasza galaktyka
Supermasywna czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej nie należy do najpotężniejszych. Faktem jest, że sama galaktyka ma strukturę spiralną, co z kolei zmusza wszystkich jej uczestników do ciągłego i dość szybkiego ruchu. W ten sposób siły grawitacyjne, które mogą być skoncentrowane wyłącznie w kwazarze, wydają się rozpraszać i rosnąć równomiernie od krawędzi do jądra. Łatwo się domyślić, że rzeczy są eliptyczne lub, powiedzmy, nieregularnegalaktyki są przeciwieństwem. Na „peryferiach” przestrzeń jest niezwykle rozrzedzona, planety i gwiazdy praktycznie się nie poruszają. Ale w samym kwazarze życie dosłownie obfituje.
Parametry kwazara Drogi Mlecznej
Za pomocą interferometrii radiowej naukowcy byli w stanie obliczyć masę supermasywnej czarnej dziury, jej promień i siłę grawitacyjną. Jak wspomniano powyżej, nasz kwazar jest słaby, trudno nazwać go super potężnym, ale nawet sami astronomowie nie spodziewali się, że prawdziwe wyniki będą takie. Więc Sagittarius A (tak nazywa się jądro) równa się czterem milionom mas Słońca. Co więcej, zgodnie z oczywistymi danymi, ta czarna dziura nawet nie pochłania materii, a obiekty znajdujące się w jej otoczeniu nie nagrzewają się. Zwrócono również uwagę na ciekawy fakt: kwazar jest dosłownie zakopany w obłokach gazu, których materia jest niezwykle rozrzedzona. Być może ewolucja supermasywnej czarnej dziury naszej galaktyki dopiero się zaczyna, a za miliardy lat stanie się prawdziwym gigantem, który przyciągnie nie tylko układy planetarne, ale także inne, mniejsze gromady gwiazd.
Nieważne, jak mała jest masa naszego kwazara, przede wszystkim naukowców uderzył jego promień. Teoretycznie taką odległość można pokonać za kilka lat na jednym z nowoczesnych statków kosmicznych. Wymiary supermasywnej czarnej dziury nieznacznie przekraczają średnią odległość Ziemi od Słońca, a mianowicie są 1,2 astronomicznejednostki. Promień grawitacyjny tego kwazara jest 10 razy mniejszy niż jego średnica główna. Oczywiście przy takich wskaźnikach materia po prostu nie może wyodrębnić się, dopóki nie przekroczy bezpośrednio horyzontu zdarzeń.
Paradoksalne fakty
Droga Mleczna należy do kategorii młodych i nowych gromad gwiazd. Świadczy o tym nie tylko jej wiek, parametry i położenie na znanej człowiekowi mapie kosmosu, ale także moc, jaką posiada jej supermasywna czarna dziura. Jak się jednak okazało, nie tylko młode obiekty kosmiczne mogą mieć „śmieszne” parametry. Wiele kwazarów, które mają niesamowitą moc i grawitację, zaskakuje swoimi właściwościami:
- Zwykłe powietrze jest często gęstsze niż supermasywne czarne dziury.
- Wchodząc w horyzont zdarzeń, ciało nie będzie doświadczać sił pływowych. Faktem jest, że środek osobliwości jest wystarczająco głęboki i aby do niego dotrzeć, będziesz musiał przejść długą drogę, nawet nie podejrzewając, że nie będzie odwrotu.
Giganci naszego Wszechświata
Jednym z najbardziej obszernych i najstarszych obiektów w kosmosie jest supermasywna czarna dziura w kwazarze OJ 287. Jest to cała czarna dziura znajdująca się w konstelacji Raka, która, nawiasem mówiąc, jest bardzo słabo widoczna z Ziemia. Opiera się na systemie podwójnym czarnych dziur, dlatego istnieją dwa horyzonty zdarzeń i dwa punkty osobliwości. Większy obiekt ma masę 18 miliardów mas Słońca, prawie jak mała, w pełni rozwinięta galaktyka. Ten towarzysz jest statyczny, obracają się tylko obiekty, które go uderzą.promień grawitacji. Mniejszy system waży 100 milionów mas Słońca, a jego okres obiegu wynosi 12 lat.
Niebezpieczna okolica
Galaktyki OJ 287 i Droga Mleczna okazały się sąsiadami - odległość między nimi wynosi około 3,5 miliarda lat świetlnych. Astronomowie nie wykluczają wersji, że w niedalekiej przyszłości te dwa kosmiczne ciała zderzą się, tworząc złożoną strukturę gwiezdną. Według jednej wersji to właśnie z powodu zbliżania się do takiego grawitacyjnego olbrzyma ruch układów planetarnych w naszej galaktyce stale przyspiesza, a gwiazdy stają się coraz gorętsze i bardziej aktywne.
Supermasywne czarne dziury są w rzeczywistości białe
Na samym początku artykułu poruszono bardzo delikatną kwestię: kolor, w którym stoją przed nami najpotężniejsze kwazary, trudno nazwać czarnym. Gołym okiem, nawet na najprostszej fotografii jakiejkolwiek galaktyki, widać, że jej środek to wielka biała kropka. Dlaczego więc myślimy, że jest to supermasywna czarna dziura? Zdjęcia wykonane przez teleskopy pokazują nam ogromną gromadę gwiazd, którą rdzeń przyciąga do siebie. Planety i asteroidy, które krążą w pobliżu, odbijają się ze względu na swoją bliskość, zwielokrotniając w ten sposób całe światło obecne w pobliżu. Ponieważ kwazary nie ciągną wszystkich pobliskich obiektów z prędkością błyskawicy, a jedynie utrzymują je w swoim promieniu grawitacyjnym, nie znikają, ale zaczynają świecić jeszcze bardziej, ponieważ ich temperatura gwałtownie rośnie. Jak na zwykłyczarne dziury, które istnieją w przestrzeni kosmicznej, ich nazwa jest w pełni uzasadniona. Wymiary są stosunkowo niewielkie, ale siła grawitacji jest kolosalna. Po prostu „zjadają” światło, nie uwalniając ani jednego kwantu ze swoich banków.
Kino i supermasywna czarna dziura
Gargantua - ten termin ludzkość jest szeroko stosowany w odniesieniu do czarnych dziur po premierze filmu „Interstellar”. Patrząc na to zdjęcie, trudno zrozumieć, dlaczego wybrano tę konkretną nazwę i gdzie jest to połączenie. Ale oryginalny scenariusz zakładał stworzenie trzech czarnych dziur, z których dwie miałyby się nazywać Gargantua i Pantagruel, zaczerpnięte z satyrycznej powieści Francois Rabelais. Po dokonanych zmianach pozostała tylko jedna „królicza dziura”, dla której wybrano imię. Warto zauważyć, że w filmie czarna dziura jest przedstawiona tak realistycznie, jak to tylko możliwe. Można powiedzieć, że projekt jej wyglądu został wykonany przez naukowca Kipa Thorne'a, który oparł się na zbadanych właściwościach tych ciał kosmicznych.
Skąd wiedzieliśmy o czarnych dziurach?
Gdyby nie teoria względności, którą na początku XX wieku zaproponował Albert Einstein, nikt nie zwróciłby nawet uwagi na te tajemnicze obiekty. Supermasywna czarna dziura byłaby uważana za zwykłą gromadę gwiazd w centrum galaktyki, a zwykłe, małe przeszłyby zupełnie niezauważone. Ale dziś dzięki teoretycznym wyliczeniom i obserwacjom, które…potwierdzić ich poprawność, możemy zaobserwować takie zjawisko jak krzywizna czasoprzestrzeni. Współcześni naukowcy twierdzą, że znalezienie „króliczej dziury” nie jest takie trudne. Wokół takiego obiektu materia zachowuje się nienaturalnie, nie tylko kurczy się, ale czasami świeci. Wokół czarnej kropki, widocznej przez teleskop, tworzy się jasna aureola. Pod wieloma względami natura czarnych dziur pomaga nam zrozumieć historię powstawania Wszechświata. W ich centrum znajduje się punkt osobliwości, podobny do tego, z którego wcześniej rozwinął się cały otaczający nas świat.
Nie wiadomo na pewno, co może się stać z osobą, która przekroczy horyzont zdarzeń. Czy grawitacja go zmiażdży, czy skończy w zupełnie innym miejscu? Jedyne, co można powiedzieć z całkowitą pewnością, to to, że gargantua spowalnia czas, a w pewnym momencie wskazówka zegara zatrzymuje się całkowicie i nieodwołalnie.
