Gema radio lubang hitam bergantung pada kadar penyerapan bintang yang pecah. Para saintis telah menerangkan tiga senario untuk penyerapan bumi oleh lubang hitam

rumah / Suami curang

Alam Semesta tanpa sempadan penuh dengan rahsia, misteri dan paradoks. Walaupun fakta bahawa sains moden telah membuat lompatan besar ke hadapan dalam penerokaan angkasa lepas, banyak di dunia yang luas ini masih tidak dapat difahami oleh pandangan dunia manusia. Kita tahu banyak tentang bintang, nebula, gugusan dan planet. Walau bagaimanapun, dalam keluasan Alam Semesta terdapat objek sedemikian, kewujudan yang kita hanya boleh meneka. Sebagai contoh, kita tahu sangat sedikit tentang lubang hitam. Maklumat asas dan pengetahuan tentang sifat lubang hitam adalah berdasarkan andaian dan andaian. Ahli astrofizik dan saintis atom telah bergelut dengan isu ini selama lebih daripada sedozen tahun. Apakah lubang hitam di angkasa? Apakah sifat objek sedemikian?

Bercakap tentang lubang hitam secara ringkas

Untuk membayangkan bagaimana rupa lubang hitam, sudah cukup untuk melihat ekor kereta api meninggalkan terowong. Lampu isyarat pada kereta terakhir apabila kereta api semakin dalam ke dalam terowong akan berkurangan saiznya sehingga ia hilang sepenuhnya dari pandangan. Dalam erti kata lain, ini adalah objek di mana, disebabkan tarikan yang besar, cahaya pun hilang. Zarah asas, elektron, proton dan foton tidak dapat mengatasi halangan yang tidak kelihatan, mereka jatuh ke dalam jurang hitam ketiadaan, itulah sebabnya lubang seperti itu di angkasa dipanggil hitam. Tiada sedikit pun titik terang di dalamnya, kehitaman pejal dan infiniti. Apa yang terletak di seberang lubang hitam tidak diketahui.

Pembersih hampagas angkasa ini mempunyai daya tarikan yang sangat besar dan mampu menyerap seluruh galaksi dengan semua gugusan dan gugusan super bintang, dengan nebula dan jirim gelap untuk but. Bagaimana ini boleh berlaku? Ia kekal hanya untuk meneka. Undang-undang fizik yang kita ketahui dalam kes ini retak pada jahitan dan tidak memberikan penjelasan untuk proses yang sedang berjalan. Intipati paradoks terletak pada fakta bahawa dalam bahagian tertentu Alam Semesta, interaksi graviti jasad ditentukan oleh jisimnya. Proses penyerapan oleh satu objek yang lain tidak dipengaruhi oleh komposisi kualitatif dan kuantitatifnya. Zarah, setelah mencapai jumlah kritikal di kawasan tertentu, memasuki tahap interaksi yang lain, di mana daya graviti menjadi daya tarikan. Badan, objek, bahan atau jirim di bawah pengaruh graviti mula mengecut, mencapai ketumpatan yang sangat besar.

Kira-kira proses sedemikian berlaku semasa pembentukan bintang neutron, di mana jirim bintang dimampatkan dalam jumlah di bawah pengaruh graviti dalaman. Elektron bebas bergabung dengan proton untuk membentuk zarah neutral elektrik yang dipanggil neutron. Ketumpatan bahan ini sangat besar. Satu zarah jirim sebesar sekeping gula halus mempunyai berat berbilion tan. Di sini adalah wajar untuk mengingati teori umum relativiti, di mana ruang dan masa adalah kuantiti berterusan. Oleh itu, proses mampatan tidak boleh dihentikan separuh jalan dan oleh itu tiada had.

Berpotensi, lubang hitam kelihatan seperti lubang yang mungkin terdapat peralihan dari satu bahagian ruang ke bahagian lain. Pada masa yang sama, sifat ruang dan masa itu sendiri berubah, berpusing menjadi corong ruang-masa. Mencapai bahagian bawah corong ini, apa-apa perkara mereput menjadi quanta. Apa yang ada di seberang lubang hitam, lubang gergasi ini? Mungkin terdapat satu lagi ruang lain di mana undang-undang lain beroperasi dan masa mengalir ke arah yang bertentangan.

Dalam konteks teori relativiti, teori lohong hitam adalah seperti berikut. Titik di angkasa, di mana daya graviti telah memampatkan sebarang jirim kepada dimensi mikroskopik, mempunyai daya tarikan yang besar, yang magnitudnya meningkat kepada infiniti. Kedutan masa muncul, dan ruang melengkung, menutup dalam satu titik. Objek yang ditelan oleh lubang hitam tidak dapat menahan daya penarikan semula pembersih vakum yang dahsyat ini dengan sendirinya. Malah kelajuan cahaya yang dimiliki oleh quanta tidak membenarkan zarah asas untuk mengatasi daya tarikan. Mana-mana badan yang sampai ke titik sedemikian tidak lagi menjadi objek material, bergabung dengan gelembung ruang-masa.

Lubang hitam dari segi sains

Jika anda bertanya pada diri sendiri, bagaimanakah lubang hitam terbentuk? Tidak akan ada jawapan tunggal. Terdapat banyak paradoks dan percanggahan di Alam Semesta yang tidak dapat dijelaskan dari sudut sains. Teori relativiti Einstein hanya membenarkan penjelasan secara teori tentang sifat objek tersebut, tetapi mekanik kuantum dan fizik diam dalam kes ini.

Cuba untuk menerangkan proses yang sedang berjalan mengikut undang-undang fizik, gambar akan kelihatan seperti ini. Objek yang terbentuk hasil daripada mampatan graviti besar bagi jasad kosmik yang besar atau supermasif. Proses ini mempunyai nama saintifik - keruntuhan graviti. Istilah "lubang hitam" pertama kali muncul dalam komuniti saintifik pada tahun 1968, apabila ahli astronomi dan ahli fizik Amerika John Wheeler cuba menjelaskan keadaan keruntuhan bintang. Menurut teorinya, sebagai ganti bintang besar yang telah mengalami keruntuhan graviti, jurang ruang dan masa muncul, di mana mampatan yang semakin meningkat bertindak. Segala sesuatu yang terdiri daripada bintang itu masuk ke dalam dirinya sendiri.

Penjelasan sedemikian membolehkan kita membuat kesimpulan bahawa sifat lubang hitam sama sekali tidak berkaitan dengan proses yang berlaku di Alam Semesta. Semua yang berlaku di dalam objek ini tidak menjejaskan ruang sekeliling dalam apa cara sekalipun dengan satu "TETAPI". Daya graviti lohong hitam sangat kuat sehingga membengkokkan angkasa, menyebabkan galaksi berputar mengelilingi lohong hitam. Sehubungan itu, sebab mengapa galaksi berbentuk lingkaran menjadi jelas. Berapa lama masa yang diambil untuk galaksi Bima Sakti yang besar itu hilang ke dalam jurang lubang hitam supermasif tidak diketahui. Fakta yang ingin tahu ialah lubang hitam boleh muncul di mana-mana titik di angkasa lepas, di mana keadaan ideal dicipta untuk ini. Kedutan masa dan angkasa sebegitu meratakan kelajuan besar bintang berputar dan bergerak di ruang galaksi. Masa dalam lubang hitam mengalir dalam dimensi lain. Di rantau ini, tiada undang-undang graviti boleh ditafsirkan dari sudut pandangan fizik. Keadaan ini dipanggil singulariti lubang hitam.

Lubang hitam tidak menunjukkan sebarang tanda pengenalan luaran, kewujudannya boleh dinilai oleh kelakuan objek angkasa lain yang dipengaruhi oleh medan graviti. Seluruh gambaran perjuangan untuk hidup dan mati berlaku di sempadan lubang hitam, yang diliputi oleh membran. Permukaan khayalan corong ini dipanggil "horizon peristiwa". Semua yang kita lihat sehingga had ini adalah ketara dan material.

Senario untuk pembentukan lubang hitam

Membangunkan teori John Wheeler, kita boleh membuat kesimpulan bahawa misteri lubang hitam tidak dalam proses pembentukannya. Pembentukan lohong hitam berlaku akibat daripada keruntuhan bintang neutron. Selain itu, jisim objek sedemikian harus melebihi jisim Matahari sebanyak tiga kali atau lebih. Bintang neutron mengecut sehingga cahayanya sendiri tidak lagi dapat melepaskan diri daripada cengkaman ketat graviti. Terdapat had untuk saiz bintang yang boleh mengecut untuk melahirkan lubang hitam. Jejari ini dipanggil jejari graviti. Bintang-bintang besar pada peringkat akhir perkembangannya sepatutnya mempunyai jejari graviti beberapa kilometer.

Hari ini, saintis telah memperoleh bukti mengikut keadaan untuk kehadiran lubang hitam dalam sedozen bintang binari x-ray. Bintang sinar-X, pulsar atau burster tidak mempunyai permukaan pepejal. Di samping itu, jisim mereka lebih besar daripada jisim tiga Matahari. Keadaan semasa angkasa lepas dalam buruj Cygnus, bintang sinar-X Cygnus X-1, memungkinkan untuk mengesan pembentukan objek ingin tahu ini.

Berdasarkan kajian dan andaian teori, terdapat empat senario untuk pembentukan bintang hitam dalam sains hari ini:

keruntuhan graviti bintang besar pada peringkat akhir evolusinya;
keruntuhan kawasan tengah galaksi;
pembentukan lubang hitam semasa Big Bang;
pembentukan lubang hitam kuantum.

Senario pertama adalah yang paling realistik, tetapi bilangan bintang hitam yang kita kenal hari ini melebihi bilangan bintang neutron yang diketahui. Dan usia Alam Semesta tidak begitu hebat sehingga sejumlah bintang besar dapat melalui proses evolusi penuh.

Senario kedua mempunyai hak untuk hidup, dan terdapat contoh yang jelas tentang ini - lubang hitam supermasif Sagittarius A *, terlindung di tengah-tengah galaksi kita. Jisim objek ini ialah 3.7 jisim suria. Mekanisme senario ini adalah serupa dengan senario keruntuhan graviti, dengan satu-satunya perbezaan ialah bukan bintang yang mengalami keruntuhan, tetapi gas antara bintang. Di bawah pengaruh daya graviti, gas dimampatkan kepada jisim dan ketumpatan kritikal. Pada saat genting, jirim terpecah menjadi quanta, membentuk lohong hitam. Walau bagaimanapun, teori ini boleh dipersoalkan, kerana ahli astronomi di Universiti Columbia baru-baru ini mengenal pasti satelit lubang hitam Sagittarius A*. Mereka ternyata banyak lubang hitam kecil, yang mungkin terbentuk dengan cara yang berbeza.

Senario ketiga lebih bersifat teori dan berkaitan dengan kewujudan teori Big Bang. Pada masa pembentukan Alam Semesta, sebahagian daripada jirim dan medan graviti berubah-ubah. Dalam erti kata lain, proses itu mengambil jalan yang berbeza, tidak berkaitan dengan proses mekanik kuantum dan fizik nuklear yang diketahui.

Senario terakhir tertumpu pada fizik letupan nuklear. Dalam gumpalan bahan, dalam proses tindak balas nuklear, di bawah pengaruh daya graviti, letupan berlaku, di tempat lubang hitam terbentuk. Jirim meletup ke dalam, menyerap semua zarah.

Kewujudan dan evolusi lubang hitam

Mempunyai idea kasar tentang sifat objek angkasa yang aneh itu, sesuatu yang lain menarik. Apakah saiz sebenar lubang hitam, berapa cepat ia membesar? Dimensi lubang hitam ditentukan oleh jejari gravitinya. Untuk lubang hitam, jejari lubang hitam ditentukan oleh jisimnya dan dipanggil jejari Schwarzschild. Sebagai contoh, jika objek mempunyai jisim yang sama dengan jisim planet kita, maka jejari Schwarzschild dalam kes ini ialah 9 mm. Cahaya utama kami mempunyai jejari 3 km. Ketumpatan purata lohong hitam yang terbentuk di tempat bintang dengan jisim 10⁸ jisim suria akan hampir dengan ketumpatan air. Jejari pembentukan sedemikian akan menjadi 300 juta kilometer.

Kemungkinan besar lubang hitam gergasi itu terletak di tengah-tengah galaksi. Sehingga kini, 50 galaksi diketahui, di tengah-tengahnya terdapat telaga masa dan ruang yang besar. Jisim gergasi tersebut adalah berbilion jisim Matahari. Orang hanya boleh bayangkan betapa besar dan dahsyat daya tarikan yang dimiliki oleh lubang sedemikian.

Bagi lubang kecil, ini adalah objek mini, jejarinya mencapai nilai yang boleh diabaikan, hanya 10¯¹² cm. Jisim serbuk sedemikian ialah 10¹⁴g. Pembentukan sedemikian timbul pada masa Big Bang, tetapi lama-kelamaan ia bertambah besar dan hari ini mereka memamerkan di angkasa lepas sebagai raksasa. Keadaan di mana pembentukan lubang hitam kecil berlaku, saintis hari ini cuba mencipta semula dalam keadaan darat. Untuk tujuan ini, eksperimen dijalankan dalam pelanggar elektron, di mana zarah asas dipercepatkan kepada kelajuan cahaya. Eksperimen pertama memungkinkan untuk mendapatkan plasma quark-gluon dalam keadaan makmal - bahan yang wujud pada awal pembentukan Alam Semesta. Eksperimen sedemikian membolehkan kita berharap bahawa lubang hitam di Bumi adalah masalah masa. Perkara lain ialah sama ada pencapaian sains manusia sebegitu akan berubah menjadi malapetaka bagi kita dan planet kita. Dengan mencipta lubang hitam secara buatan, kita boleh membuka kotak Pandora.

Pemerhatian terbaru galaksi lain telah membolehkan saintis menemui lubang hitam yang dimensinya melebihi semua jangkaan dan andaian yang boleh difikirkan. Evolusi yang berlaku dengan objek sedemikian memungkinkan untuk memahami dengan lebih baik mengapa jisim lubang hitam tumbuh, apakah had sebenar. Para saintis telah membuat kesimpulan bahawa semua lubang hitam yang diketahui telah berkembang ke saiz sebenar dalam tempoh 13-14 bilion tahun. Perbezaan saiz adalah disebabkan oleh kepadatan ruang sekeliling. Jika lubang hitam mempunyai makanan yang cukup dalam jangkauan daya graviti, ia tumbuh dengan pesat, mencapai jisim ratusan dan ribuan jisim suria. Oleh itu saiz gergasi objek tersebut terletak di pusat galaksi. Sekumpulan besar bintang, jisim besar gas antara bintang adalah makanan yang banyak untuk pertumbuhan. Apabila galaksi bergabung, lubang hitam boleh bergabung bersama, membentuk objek supermasif baharu.

Berdasarkan analisis proses evolusi, adalah kebiasaan untuk membezakan dua kelas lubang hitam:

objek dengan jisim 10 kali jisim suria;
objek besar, jisimnya ratusan ribu, berbilion jisim suria.

Terdapat lubang hitam dengan jisim pertengahan purata sama dengan 100-10 ribu jisim suria, tetapi sifatnya masih tidak diketahui. Terdapat kira-kira satu objek sedemikian bagi setiap galaksi. Kajian bintang sinar-X memungkinkan untuk mencari dua lubang hitam purata pada jarak 12 juta tahun cahaya di galaksi M82. Jisim satu objek berbeza dalam julat 200-800 jisim suria. Objek lain jauh lebih besar dan mempunyai jisim 10-40 ribu jisim suria. Nasib objek sedemikian adalah menarik. Mereka terletak berhampiran gugusan bintang, secara beransur-ansur tertarik kepada lubang hitam supermasif yang terletak di bahagian tengah galaksi.

Planet dan lubang hitam kita

Walaupun mencari petunjuk tentang sifat lubang hitam, dunia saintifik mengambil berat tentang tempat dan peranan lohong hitam dalam nasib galaksi Bima Sakti dan, khususnya, dalam nasib planet Bumi. Lipatan masa dan ruang yang wujud di tengah-tengah Bima Sakti secara beransur-ansur menyelubungi semua objek yang ada di sekelilingnya. Berjuta-juta bintang dan trilion tan gas antara bintang telah diserap ke dalam lubang hitam. Lama kelamaan, giliran akan mencapai lengan Cygnus dan Sagittarius, di mana sistem suria terletak, setelah menempuh jarak 27 ribu tahun cahaya.

Satu lagi lubang hitam supermasif terdekat terletak di bahagian tengah galaksi Andromeda. Ini adalah kira-kira 2.5 juta tahun cahaya dari kami. Mungkin, sebelum masa objek kita Sagittarius A * menyerap galaksinya sendiri, kita harus mengharapkan penggabungan dua galaksi jiran. Sehubungan itu, akan ada penggabungan dua lubang hitam supermasif menjadi satu, saiz yang dahsyat dan dahsyat.

Perkara yang sama sekali berbeza ialah lubang hitam kecil. Untuk menyerap planet Bumi, lubang hitam dengan jejari beberapa sentimeter sudah memadai. Masalahnya ialah, secara semula jadi, lubang hitam adalah objek tanpa wajah sepenuhnya. Tiada sinaran atau sinaran yang datang dari rahimnya, jadi agak sukar untuk melihat objek misteri sebegitu. Hanya dari jarak yang dekat seseorang boleh mengesan kelengkungan cahaya latar, yang menunjukkan bahawa terdapat lubang di angkasa di rantau Alam Semesta ini.

Sehingga kini, saintis telah menentukan bahawa lubang hitam paling hampir dengan Bumi ialah V616 Monocerotis. Raksasa itu terletak 3000 tahun cahaya dari sistem kami. Dari segi saiz, ini adalah pembentukan besar, jisimnya ialah 9-13 jisim suria. Satu lagi objek berdekatan yang mengancam dunia kita ialah lubang hitam Gygnus X-1. Dengan raksasa ini kita dipisahkan dengan jarak 6000 tahun cahaya. Lubang hitam yang didedahkan di kawasan kejiranan kita adalah sebahagian daripada sistem binari, i.e. wujud berdekatan dengan bintang yang memberi makan kepada objek yang tidak pernah kenyang.

Kesimpulan

Kewujudan di ruang angkasa objek misteri dan misteri seperti lubang hitam, sudah tentu membuatkan kita berjaga-jaga. Walau bagaimanapun, semua yang berlaku kepada lubang hitam berlaku agak jarang, memandangkan usia alam semesta dan jarak yang jauh. Selama 4.5 bilion tahun, sistem suria telah diam, wujud mengikut undang-undang yang kita ketahui. Pada masa ini, tiada apa-apa jenis, baik herotan ruang, mahupun lipatan masa, muncul berhampiran sistem suria. Mungkin, tiada syarat yang sesuai untuk ini. Bahagian Bima Sakti itu, di mana sistem bintang Matahari berada, adalah bahagian angkasa yang tenang dan stabil.

Para saintis mengakui idea bahawa kemunculan lubang hitam tidak disengajakan. Objek sebegini memainkan peranan tertib di Alam Semesta, memusnahkan lebihan badan kosmik. Mengenai nasib raksasa itu sendiri, evolusi mereka masih belum dikaji sepenuhnya. Terdapat versi bahawa lubang hitam tidak kekal dan pada peringkat tertentu mungkin tidak lagi wujud. Ia bukan lagi rahsia kepada sesiapa sahaja bahawa objek sedemikian adalah sumber tenaga yang paling berkuasa. Apakah jenis tenaga itu dan bagaimana ia diukur adalah perkara lain.

Melalui usaha Stephen Hawking, sains dibentangkan dengan teori bahawa lohong hitam masih memancarkan tenaga, kehilangan jisimnya. Dalam andaiannya, saintis itu dipandu oleh teori relativiti, di mana semua proses saling berkaitan antara satu sama lain. Tiada yang hilang begitu sahaja tanpa muncul di tempat lain. Sebarang jirim boleh diubah menjadi bahan lain, manakala satu jenis tenaga pergi ke tahap tenaga yang lain. Ini mungkin berlaku dengan lubang hitam, yang merupakan portal peralihan dari satu negeri ke negeri lain.

Jika anda mempunyai sebarang soalan - tinggalkan dalam komen di bawah artikel. Kami atau pelawat kami dengan senang hati akan menjawabnya.

Lubang hitam besar di tengah galaksi lingkaran. Kredit & Hak Cipta: NASA.

Ingin mendengar sesuatu yang menarik? Terdapat lubang hitam yang besar di tengah-tengah Bima Sakti. Dan bukan sahaja lubang hitam besar, tetapi lubang hitam supermasif dengan jisim lebih daripada 4.1 juta kali jisim Matahari.

Ia terletak hanya 26,000 tahun cahaya dari Bumi, betul-betul di tengah-tengah galaksi kita, ke arah buruj Sagittarius. Dan, seperti yang kita ketahui, ia terkoyak dan menyerap bukan sahaja bintang, tetapi juga keseluruhan sistem bintang yang mendekatinya, dengan itu meningkatkan jisimnya.

Tunggu, itu tidak terdengar keren sama sekali, bunyinya lebih seperti menakutkan. Betul ke?

Jangan risau! Anda benar-benar tidak mempunyai satu perkara yang perlu dirisaukan, melainkan anda merancang untuk hidup selama beberapa ribu juta tahun, seperti yang saya lakukan kerana pemindahan kesedaran saya kepada realiti maya.

Adakah lohong hitam ini akan menelan Bima Sakti?

Penemuan lubang hitam supermasif (SMBH) di tengah-tengah Bima Sakti, seperti penemuan SMBH di hampir setiap galaksi lain, adalah salah satu penemuan kegemaran saya dalam astronomi. Ini adalah salah satu penemuan yang serentak dengan jawapan kepada beberapa soalan menimbulkan soalan lain.

Pada tahun 1970-an, ahli astronomi Bruce Balik dan Robert Brown menemui sumber pancaran radio yang kuat yang datang dari pusat Bima Sakti, dari buruj Sagittarius.

Mereka menamakan sumber ini sebagai Sgr A*. Asterisk bermaksud "menarik". Anda fikir saya bergurau, tetapi tidak. Kali ini, saya tidak bergurau.

Pada tahun 2002, ahli astronomi mendapati bahawa bintang-bintang bergegas melepasi objek ini dalam orbit yang sangat memanjang, seperti komet yang mengelilingi Matahari. Bayangkan jisim Matahari kita. Ia memerlukan tenaga yang besar untuk mengerahkannya!

Lohong hitam besar seperti yang dibayangkan oleh seorang artis. Kredit & Hak Cipta: Alain Riazuelo / CC BY-SA 2.5.

Hanya lubang hitam boleh melakukan ini, dan dalam kes kita, lubang hitam ini berjuta-juta kali lebih besar daripada Matahari kita - ia adalah lubang hitam supermasif. Dengan penemuan SMBH di pusat galaksi kita, ahli astronomi menyedari bahawa lubang hitam berada di tengah setiap galaksi. Pada masa yang sama, penemuan lubang hitam supermasif membantu menjawab salah satu soalan utama dalam astronomi: apakah quasar?

Ternyata quasar dan lubang hitam supermasif adalah satu dan sama. Quasar adalah lubang hitam yang sama, hanya dalam proses menyerap bahan secara aktif dari cakera pertambahan yang berputar di sekelilingnya. Tetapi adakah kita dalam bahaya?

Dalam jangka pendek, tidak. Lubang hitam di tengah-tengah Bima Sakti adalah 26,000 tahun cahaya jauhnya, dan walaupun ia berubah menjadi quasar dan mula memakan bintang, kita tidak akan menyedarinya untuk masa yang lama.

Lubang hitam ialah objek berjisim besar yang menempati kawasan ruang yang kecil. Di samping itu, jika anda menggantikan Matahari dengan lubang hitam dengan jisim yang sama, maka tiada apa yang akan berubah. Maksud saya bahawa Bumi akan meneruskan pergerakannya dalam orbit yang sama selama berbilion tahun, hanya di sekitar lubang hitam.

Begitu juga dengan lohong hitam di tengah-tengah Bima Sakti. Ia tidak menyedut bahan seperti pembersih vakum, ia hanya bertindak sebagai sejenis sauh graviti untuk kumpulan bintang yang mengorbit di sekelilingnya.

Quasar purba dalam perwakilan artis. Kredit & Hak Cipta: NASA.

Agar lubang hitam menelan bintang, yang terakhir mesti bergerak ke arah lubang hitam. Ia mesti menyeberangi ufuk peristiwa, yang dalam kes kami adalah kira-kira 17 kali diameter suria. Jika bintang menghampiri ufuk peristiwa, tetapi tidak melintasinya, maka kemungkinan besar ia akan terkoyak. Walau bagaimanapun, ini sangat jarang berlaku.

Masalah bermula apabila bintang-bintang ini berinteraksi antara satu sama lain, menyebabkan mereka menukar orbitnya. Bintang yang telah hidup bahagia di orbitnya selama berbilion tahun mungkin diganggu oleh bintang lain dan tercampak keluar dari orbitnya. Tetapi ini tidak sering berlaku, terutamanya di "pinggir" galaksi di mana kita berada.

Dalam jangka panjang, bahaya utama terletak pada perlanggaran Bima Sakti dan Andromeda. Ini akan berlaku dalam kira-kira 4 bilion tahun, menghasilkan kemunculan galaksi baharu, yang mungkin dipanggil Mlecomed. Tiba-tiba akan ada banyak bintang baru yang berinteraksi. Pada masa yang sama, bintang-bintang yang sebelum ini selamat akan mula menukar orbitnya. Di samping itu, lubang hitam kedua akan muncul di galaksi. Lubang hitam Andromeda mungkin 100 juta kali lebih besar daripada Matahari kita, jadi ia adalah sasaran yang cukup besar untuk bintang mati.

Jadi adakah lubang hitam akan menelan galaksi kita?

Dalam beberapa bilion tahun akan datang, semakin banyak galaksi akan bertembung dengan Beruang Susu, menyebabkan malapetaka dan kemusnahan. Sudah tentu, Matahari akan mati dalam masa kira-kira 5 bilion tahun, jadi masa depan ini tidak akan menjadi masalah kita. Nah, dengan kesedaran maya abadi saya, ini akan tetap menjadi masalah saya.

Selepas Mlekomed menelan semua galaksi berdekatan, bintang hanya akan mempunyai jumlah masa yang tidak boleh dikira di mana mereka akan berinteraksi antara satu sama lain. Sebahagian daripada mereka akan dikeluarkan dari galaksi, dan sebahagian lagi akan dibuang ke dalam lubang hitam.

Tetapi ramai yang lain akan selamat dengan sempurna menunggu masa apabila lubang hitam supermasif itu tersejat.

Oleh itu, lubang hitam di tengah-tengah Bima Sakti adalah benar-benar selamat. Sepanjang hayat Matahari, ia tidak akan berinteraksi dengan kita dalam mana-mana cara di atas, atau menggunakan lebih daripada beberapa bintang setahun.

Konsep lubang hitam diketahui oleh semua orang - dari kanak-kanak sekolah hingga warga tua, ia digunakan dalam kesusasteraan sains dan fiksyen, dalam media kuning dan di persidangan saintifik. Tetapi tidak semua orang tahu apa sebenarnya lubang ini.

Dari sejarah lubang hitam

1783 Hipotesis pertama untuk kewujudan fenomena seperti lubang hitam dikemukakan pada tahun 1783 oleh saintis Inggeris John Michell. Dalam teorinya, dia menggabungkan dua ciptaan Newton - optik dan mekanik. Idea Michell adalah ini: jika cahaya adalah aliran zarah kecil, maka, seperti semua jasad lain, zarah harus mengalami tarikan medan graviti. Ternyata semakin besar bintang itu, semakin sukar bagi cahaya untuk menahan tarikannya. 13 tahun selepas Michell, ahli astronomi dan ahli matematik Perancis Laplace mengemukakan (kemungkinan besar secara bebas daripada rakan sejawatannya dari British) teori yang sama.

1915 Walau bagaimanapun, semua karya mereka kekal tidak dituntut sehingga awal abad ke-20. Pada tahun 1915, Albert Einstein menerbitkan Teori Relativiti Umum dan menunjukkan bahawa graviti adalah kelengkungan ruang-masa yang disebabkan oleh jirim, dan beberapa bulan kemudian, ahli astronomi dan ahli fizik teori Jerman Karl Schwarzschild menggunakannya untuk menyelesaikan masalah astronomi tertentu. Dia meneroka struktur ruang masa melengkung mengelilingi Matahari dan menemui semula fenomena lubang hitam.

(John Wheeler mencipta istilah "lubang hitam")

1967 Ahli fizik Amerika John Wheeler menggariskan ruang yang boleh renyuk, seperti sekeping kertas, menjadi titik yang sangat kecil dan menetapkan istilah "Lubang Hitam".

1974 Ahli fizik British Stephen Hawking membuktikan bahawa lubang hitam, walaupun mereka menelan jirim tanpa pulangan, boleh mengeluarkan radiasi dan akhirnya menguap. Fenomena ini dipanggil "radiasi Hawking".

Pada masa kini. Penyelidikan terkini mengenai pulsar dan quasar, serta penemuan sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik, akhirnya membolehkan untuk menerangkan konsep lubang hitam. Pada tahun 2013, awan gas G2 datang sangat hampir dengan Black Hole dan berkemungkinan akan diserap olehnya, memerhatikan proses unik itu akan memberikan peluang besar untuk penemuan baharu ciri-ciri lubang hitam.

Apakah lubang hitam sebenarnya?

Penjelasan singkat tentang fenomena itu berbunyi seperti ini. Lohong hitam ialah kawasan ruang masa yang tarikan gravitinya sangat kuat sehinggakan tiada objek, termasuk quanta cahaya, boleh meninggalkannya.

Lubang hitam pernah menjadi bintang besar. Selagi tindak balas termonuklear mengekalkan tekanan tinggi dalam ususnya, semuanya kekal normal. Tetapi dari masa ke masa, bekalan tenaga habis dan badan angkasa, di bawah pengaruh gravitinya sendiri, mula mengecut. Peringkat terakhir proses ini ialah keruntuhan teras bintang dan pembentukan lubang hitam.

1. Pancutan jet lubang hitam pada kelajuan tinggi

2. Cakera jirim tumbuh menjadi lubang hitam

3. Lubang hitam

4. Skim terperinci kawasan lubang hitam

5. Saiz pemerhatian baharu yang ditemui

Teori yang paling biasa mengatakan bahawa terdapat fenomena serupa di setiap galaksi, termasuk di tengah-tengah Bima Sakti kita. Graviti besar lubang itu mampu menahan beberapa galaksi di sekelilingnya, menghalang mereka daripada bergerak menjauhi satu sama lain. "Kawasan liputan" boleh berbeza, semuanya bergantung pada jisim bintang yang telah berubah menjadi lubang hitam, dan boleh menjadi beribu-ribu tahun cahaya.

Jejari Schwarzschild

Harta utama lubang hitam ialah apa-apa perkara yang masuk ke dalamnya tidak boleh kembali. Perkara yang sama berlaku untuk cahaya. Pada terasnya, lubang adalah badan yang menyerap sepenuhnya semua cahaya yang jatuh pada mereka dan tidak memancarkan cahayanya sendiri. Objek sedemikian boleh kelihatan secara visual sebagai gumpalan kegelapan mutlak.

1. Menggerakkan jirim pada separuh kelajuan cahaya

2. Cincin foton

3. Cincin foton dalaman

4. Cakrawala peristiwa dalam lubang hitam

Berdasarkan Teori Relativiti Umum Einstein, jika jasad menghampiri jarak kritikal dari pusat lubang, ia tidak boleh kembali lagi. Jarak ini dipanggil jejari Schwarzschild. Apa sebenarnya yang berlaku dalam radius ini tidak diketahui secara pasti, tetapi terdapat teori yang paling biasa. Adalah dipercayai bahawa semua jirim lubang hitam tertumpu pada titik kecil yang tidak terhingga, dan di tengahnya terdapat objek dengan ketumpatan tak terhingga, yang dipanggil oleh saintis sebagai gangguan tunggal.

Bagaimana ia jatuh ke dalam lubang hitam

(Dalam gambar, lubang hitam Sagittarius A * kelihatan seperti gugusan cahaya yang sangat terang)

Tidak lama dahulu, pada tahun 2011, saintis menemui awan gas, memberikannya nama mudah G2, yang memancarkan cahaya luar biasa. Cahaya sedemikian boleh memberikan geseran dalam gas dan habuk, yang disebabkan oleh tindakan lubang hitam Sagittarius A * dan yang berputar di sekelilingnya dalam bentuk cakera pertambahan. Oleh itu, kita menjadi pemerhati fenomena menakjubkan penyerapan awan gas oleh lubang hitam supermasif.

Menurut kajian baru-baru ini, pendekatan paling dekat dengan lubang hitam akan berlaku pada Mac 2014. Kita boleh mencipta semula gambaran tentang bagaimana tontonan yang menarik ini akan dimainkan.

1. Apabila ia mula-mula muncul dalam data, awan gas menyerupai bebola gas dan habuk yang besar.

2. Kini, sehingga Jun 2013, awan itu berada berpuluh-puluh bilion kilometer jauhnya dari lohong hitam. Ia jatuh ke dalamnya pada kelajuan 2500 km / s.

3. Awan dijangka melepasi lubang hitam, tetapi daya pasang surut yang disebabkan oleh perbezaan daya tarikan yang bertindak pada tepi hadapan dan belakang awan akan menyebabkan ia menjadi semakin memanjang.

4. Selepas awan pecah, kebanyakannya berkemungkinan besar akan menyertai cakera pertambahan di sekeliling Sagittarius A*, menghasilkan gelombang kejutan di dalamnya. Suhu akan meningkat kepada beberapa juta darjah.

5. Sebahagian daripada awan akan jatuh terus ke dalam lubang hitam. Tiada siapa yang tahu dengan tepat apa yang akan berlaku kepada bahan ini, tetapi dijangka bahawa dalam proses kejatuhan ia akan memancarkan aliran sinar-X yang kuat, dan tidak ada orang lain yang akan melihatnya.

Video: lubang hitam menelan awan gas

(Simulasi komputer tentang berapa banyak awan gas G2 akan dimusnahkan dan dimakan oleh lubang hitam Sagittarius A*)

Apa yang ada di dalam lubang hitam?

Terdapat teori yang mendakwa bahawa lubang hitam di dalamnya boleh dikatakan kosong, dan semua jisimnya tertumpu pada titik yang sangat kecil yang terletak di tengah-tengahnya - satu ketunggalan.

Mengikut teori lain yang telah wujud selama setengah abad, segala-galanya yang jatuh ke dalam lohong hitam masuk ke alam semesta lain yang terletak di lohong hitam itu sendiri. Sekarang teori ini bukan yang utama.

Dan terdapat teori ketiga, paling moden dan gigih, mengikut mana segala-galanya yang jatuh ke dalam lubang hitam larut dalam getaran tali pada permukaannya, yang ditetapkan sebagai ufuk peristiwa.

Jadi apakah ufuk peristiwa? Adalah mustahil untuk melihat ke dalam lubang hitam walaupun dengan teleskop yang sangat berkuasa, kerana walaupun cahaya, masuk ke dalam corong kosmik gergasi, tidak mempunyai peluang untuk muncul kembali. Segala-galanya yang boleh dipertimbangkan adalah berdekatan dengannya.

Horizon peristiwa ialah garisan bersyarat pada permukaan yang daripadanya tiada apa-apa (gas, habuk, bintang, atau cahaya) boleh terlepas. Dan ini adalah titik yang sangat misteri untuk tidak kembali dalam lubang hitam Alam Semesta.

Dr. Jane Lisin Dai dan Profesor Enrico Ramirez-Ruiz dari Institut Niels Bohr membentangkan model komputer yang penting. Dengan bantuannya, anda boleh mengkaji peristiwa kemusnahan pasang surut - kejadian yang jarang berlaku, tetapi sangat berkuasa di pusat galaksi.

Kemusnahan pasang surut

Di tengah-tengah setiap galaksi besar terletak lubang hitam supermasif, yang berjuta-juta dan berbilion kali lebih besar daripada matahari. Tetapi kebanyakannya sukar untuk diperhatikan kerana ia tidak memancarkan sinaran. Ini berlaku apabila bentuk bahan tertentu ditarik ke dalam medan graviti yang sangat kuat dari lubang hitam. Kira-kira setiap 10,000 tahun dalam satu galaksi, sebuah bintang menghampiri jarak berbahaya ke sebuah lubang, dan graviti yang terakhir mengoyakkan objek itu. Peristiwa ini dipanggil pasang surut graviti.

Dalam proses ini, lubang hitam melimpah dengan serpihan bintang untuk jangka masa tertentu. Apabila gas bintang digunakan, sejumlah besar sinaran dibebaskan. Terima kasih kepada ini, ciri-ciri lubang boleh dikaji.

Model Gabungan

Semasa air pasang, beberapa lubang mengeluarkan sinar-X, manakala yang lain memancarkan cahaya boleh dilihat dan UV. Adalah penting untuk memahami kepelbagaian ini dan menyusun keseluruhan teka-teki. Dalam model baru, mereka cuba mengambil kira sudut tontonan pemerhati duniawi. Para saintis mengkaji alam semesta, tetapi galaksi berorientasikan secara rawak.

Model baharu ini menggabungkan unsur-unsur daripada relativiti am, medan magnet, sinaran dan gas, yang memungkinkan untuk melihat kejadian pasang surut dari sudut pandangan yang berbeza dan mengumpulkan semua tindakan ke dalam satu struktur.

Kerjasama dan prospek

Kerja itu dijayakan melalui kerjasama antara Institut Niels Bohr dan Universiti California, Santa Cruz. Penyelidik dari Universiti Maryland juga turut serta. Alat pengkomputeran moden digunakan untuk menyelesaikan masalah. Kejayaan ini memberikan prospek untuk bidang penyelidikan yang berkembang pesat.