คลื่นวิทยุสะท้อนของหลุมดำขึ้นอยู่กับอัตราการดูดกลืนของดาวที่แตกสลาย นักวิทยาศาสตร์ได้อธิบายสามสถานการณ์สำหรับการดูดกลืนของโลกโดยหลุมดำ

จักรวาลอันไร้ขอบเขตเต็มไปด้วยความลับ ปริศนา และความขัดแย้ง แม้ว่าวิทยาศาสตร์สมัยใหม่จะก้าวไปข้างหน้าอย่างก้าวกระโดดในการสำรวจอวกาศ แต่ส่วนใหญ่ในโลกที่กว้างใหญ่นี้ยังคงไม่สามารถเข้าใจโลกทัศน์ของมนุษย์ได้ เรารู้มากเกี่ยวกับดาว เนบิวลา กระจุกดาว และดาวเคราะห์ อย่างไรก็ตามในจักรวาลอันกว้างใหญ่มีวัตถุดังกล่าวซึ่งเราคาดเดาได้เท่านั้น ตัวอย่างเช่น เรารู้เรื่องหลุมดำน้อยมาก ข้อมูลพื้นฐานและความรู้เกี่ยวกับธรรมชาติของหลุมดำอยู่บนพื้นฐานของสมมติฐานและการคาดเดา นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์และนักวิทยาศาสตร์ปรมาณูต้องดิ้นรนกับปัญหานี้มานานกว่าสิบปี หลุมดำในอวกาศคืออะไร? ลักษณะของวัตถุดังกล่าวเป็นอย่างไร?

พูดถึงหลุมดำแบบง่ายๆ

ลองนึกภาพว่าหลุมดำหน้าตาเป็นอย่างไร แค่เห็นหางรถไฟออกจากอุโมงค์ก็เพียงพอแล้ว สัญญาณไฟบนรถคันสุดท้ายขณะที่รถไฟแล่นเข้าไปในอุโมงค์จะลดขนาดลงจนหายไปจากสายตา กล่าวอีกนัยหนึ่ง สิ่งเหล่านี้เป็นวัตถุที่แสงก็หายไปเนื่องจากแรงดึงดูดอันมหึมา อนุภาคมูลฐาน อิเล็กตรอน โปรตอน และโฟตอนไม่สามารถเอาชนะสิ่งกีดขวางที่มองไม่เห็นได้ พวกมันตกลงไปในเหวแห่งความว่างเปล่าสีดำ ดังนั้นหลุมในอวกาศจึงถูกเรียกว่าสีดำ ภายในนั้นไม่มีจุดสว่างแม้แต่น้อย ความมืดทึบและอนันต์ สิ่งที่อยู่อีกด้านหนึ่งของหลุมดำไม่เป็นที่รู้จัก

เครื่องดูดฝุ่นในอวกาศนี้มีแรงดึงดูดมหาศาล และสามารถดูดซับกาแลคซีทั้งหมดด้วยกระจุกดาวและกระจุกดาวทั้งหมด รวมทั้งเนบิวลาและสสารมืด เป็นไปได้อย่างไร? มันยังคงเป็นเพียงการคาดเดา กฎฟิสิกส์ที่เรารู้จักในกรณีนี้กำลังแตกร้าวที่ตะเข็บและไม่ได้ให้คำอธิบายสำหรับกระบวนการที่กำลังดำเนินอยู่ สาระสำคัญของความขัดแย้งอยู่ในความจริงที่ว่าในส่วนที่กำหนดของจักรวาลปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงของร่างกายถูกกำหนดโดยมวลของพวกมัน กระบวนการดูดซับโดยวัตถุหนึ่งจากอีกวัตถุหนึ่งไม่ได้รับผลกระทบจากองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ อนุภาคเมื่อถึงระดับวิกฤตในบางพื้นที่จะเข้าสู่อีกระดับของปฏิสัมพันธ์โดยที่แรงโน้มถ่วงกลายเป็นแรงดึงดูด ร่างกาย วัตถุ สสาร หรือสสารภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงเริ่มหดตัวจนถึงความหนาแน่นมหาศาล

กระบวนการดังกล่าวโดยประมาณเกิดขึ้นระหว่างการก่อตัวของดาวนิวตรอน ซึ่งสสารของดาวฤกษ์ถูกบีบอัดในปริมาตรภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงภายใน อิเล็กตรอนอิสระรวมกับโปรตอนเพื่อสร้างอนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้าที่เรียกว่านิวตรอน ความหนาแน่นของสารนี้มีมากมายมหาศาล อนุภาคของสสารที่มีขนาดเท่ากับน้ำตาลทรายขาวบริสุทธิ์มีน้ำหนักหลายพันล้านตัน ในที่นี้น่าจะเหมาะสมที่จะระลึกถึงทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป โดยที่พื้นที่และเวลาเป็นปริมาณต่อเนื่องกัน ดังนั้น กระบวนการบีบอัดไม่สามารถหยุดได้ครึ่งทาง ดังนั้นจึงไม่มีขีดจำกัด

หลุมดำอาจดูเหมือนหลุมที่อาจมีการเปลี่ยนแปลงจากส่วนหนึ่งของอวกาศไปยังอีกส่วนหนึ่ง ในเวลาเดียวกัน คุณสมบัติของอวกาศและเวลาเองก็เปลี่ยนไป กลายเป็นกรวยของกาลอวกาศ เมื่อไปถึงด้านล่างสุดของช่องทางนี้ สสารใดๆ จะสลายตัวเป็นควอนตั้ม อีกด้านของหลุมดำ หลุมยักษ์นี้คืออะไร? บางทีอาจมีพื้นที่อื่นที่กฎหมายอื่นดำเนินการและเวลาไหลไปในทิศทางตรงกันข้าม

ในบริบทของทฤษฎีสัมพัทธภาพ ทฤษฎีของหลุมดำมีดังนี้ จุดในอวกาศซึ่งแรงโน้มถ่วงได้บีบอัดสสารใดๆ ให้เป็นขนาดจุลทรรศน์ มีแรงดึงดูดมหาศาล ซึ่งขนาดจะเพิ่มขึ้นเป็นอนันต์ รอยย่นของเวลาปรากฏขึ้น และช่องว่างนั้นโค้ง ปิดในจุดเดียว วัตถุที่หลุมดำกลืนเข้าไปไม่สามารถต้านทานแรงดูดกลับของเครื่องดูดฝุ่นขนาดมหึมานี้ได้ด้วยตัวเอง แม้แต่ความเร็วของแสงที่ครอบครองโดยควอนตาก็ไม่ยอมให้อนุภาคมูลฐานเอาชนะแรงดึงดูด วัตถุใดๆ ที่ไปถึงจุดนั้นก็จะไม่เป็นวัตถุ รวมกับฟองสบู่กาลอวกาศ

หลุมดำในแง่ของวิทยาศาสตร์

ถ้าถามตัวเองว่าหลุมดำก่อตัวอย่างไร? จะไม่มีคำตอบเดียว มีความขัดแย้งและความขัดแย้งมากมายในจักรวาลที่ไม่สามารถอธิบายได้จากมุมมองของวิทยาศาสตร์ ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์อนุญาตให้เพียงคำอธิบายทางทฤษฎีเกี่ยวกับธรรมชาติของวัตถุดังกล่าว แต่ในกรณีนี้กลศาสตร์ควอนตัมและฟิสิกส์จะเงียบ

พยายามอธิบายกระบวนการต่อเนื่องตามกฎฟิสิกส์ ภาพจะออกมาประมาณนี้ วัตถุที่เกิดขึ้นจากการกดทับด้วยแรงโน้มถ่วงขนาดมหึมาของวัตถุในจักรวาลขนาดมหึมาหรือมวลมหาศาล กระบวนการนี้มีชื่อวิทยาศาสตร์ว่า การยุบตัวของแรงโน้มถ่วง คำว่า "หลุมดำ" ปรากฏขึ้นครั้งแรกในชุมชนวิทยาศาสตร์ในปี 1968 เมื่อนักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน จอห์น วีลเลอร์ พยายามอธิบายสถานะของการยุบตัวของดาวฤกษ์ ตามทฤษฎีของเขา แทนที่ดาวมวลมากที่ได้รับการยุบตัวจากแรงโน้มถ่วง จะเกิดช่องว่างเชิงพื้นที่และเวลา ซึ่งการกดทับที่เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ทุกสิ่งทุกอย่างที่ดาวประกอบด้วยเข้าไปข้างในตัวมันเอง

คำอธิบายดังกล่าวทำให้เราสามารถสรุปได้ว่าธรรมชาติของหลุมดำไม่เกี่ยวข้องกับกระบวนการที่เกิดขึ้นในจักรวาลแต่อย่างใด ทุกสิ่งที่เกิดขึ้นภายในวัตถุนี้จะไม่ส่งผลกระทบต่อพื้นที่โดยรอบ แต่อย่างใดด้วย "แต่" แรงโน้มถ่วงของหลุมดำนั้นแรงมากจนทำให้อวกาศโก่งตัว ทำให้กาแล็กซีหมุนรอบหลุมดำ ดังนั้น สาเหตุที่ดาราจักรเกิดเป็นก้นหอยจึงชัดเจน ดาราจักรทางช้างเผือกขนาดมหึมาจะหายสาบสูญไปในหลุมดำมวลมหึมานานแค่ไหนนั้นยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด ข้อเท็จจริงที่น่าสงสัยคือหลุมดำสามารถปรากฏขึ้นที่จุดใดก็ได้ในอวกาศรอบนอก ซึ่งมีการสร้างเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสิ่งนี้ รอยย่นของเวลาและพื้นที่ดังกล่าวทำให้ความเร็วมหาศาลที่ดาวฤกษ์หมุนและเคลื่อนที่ไปในอวกาศของกาแลคซี เวลาในหลุมดำไหลในอีกมิติหนึ่ง ภายในภูมิภาคนี้ ไม่มีกฎแรงโน้มถ่วงใดที่สามารถตีความได้จากมุมมองของฟิสิกส์ สถานะนี้เรียกว่าภาวะเอกฐานของหลุมดำ

หลุมดำไม่แสดงสัญญาณบ่งชี้ภายนอกใดๆ การมีอยู่ของหลุมดำสามารถตัดสินได้จากพฤติกรรมของวัตถุอวกาศอื่นๆ ที่ได้รับผลกระทบจากสนามโน้มถ่วง ภาพรวมของการต่อสู้เพื่อชีวิตและความตายเกิดขึ้นที่ขอบของหลุมดำซึ่งถูกปกคลุมด้วยเมมเบรน พื้นผิวในจินตนาการของกรวยนี้เรียกว่า "ขอบฟ้าเหตุการณ์" ทุกสิ่งที่เราเห็นจนถึงขีดจำกัดนี้เป็นสิ่งที่จับต้องได้และเป็นวัตถุ

สถานการณ์สำหรับการก่อตัวของหลุมดำ

จากการพัฒนาทฤษฎีของ John Wheeler เราสามารถสรุปได้ว่าความลึกลับของหลุมดำไม่ได้อยู่ในกระบวนการก่อตัว การก่อตัวของหลุมดำเกิดจากการยุบตัวของดาวนิวตรอน นอกจากนี้มวลของวัตถุดังกล่าวควรเกินมวลดวงอาทิตย์สามครั้งขึ้นไป ดาวนิวตรอนจะหดตัวจนแสงของตัวเองไม่สามารถหนีจากแรงโน้มถ่วงที่แน่นหนาได้อีกต่อไป มีการจำกัดขนาดที่ดาวสามารถหดตัวเพื่อกำเนิดหลุมดำได้ รัศมีนี้เรียกว่ารัศมีความโน้มถ่วง ดาวมวลมากในระยะสุดท้ายของการพัฒนาควรมีรัศมีความโน้มถ่วงหลายกิโลเมตร

วันนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้รับหลักฐานแวดล้อมว่ามีหลุมดำอยู่ในดาวคู่เอกซเรย์จำนวนโหล ดาวเอกซเรย์ พัลซาร์หรือระเบิดไม่มีพื้นผิวที่แข็ง นอกจากนี้มวลของพวกมันยังมากกว่ามวลของดวงอาทิตย์สามดวงอีกด้วย สถานะปัจจุบันของอวกาศรอบนอกในกลุ่มดาว Cygnus ซึ่งเป็นดาว X-ray Cygnus X-1 ทำให้สามารถติดตามการก่อตัวของวัตถุแปลก ๆ เหล่านี้ได้

จากการวิจัยและสมมติฐานทางทฤษฎี ปัจจุบันมีสี่สถานการณ์สำหรับการก่อตัวของดาวสีดำในวิทยาศาสตร์:

• การล่มสลายของแรงโน้มถ่วงของดาวมวลสูงในขั้นตอนสุดท้ายของวิวัฒนาการ
• การล่มสลายของภาคกลางของกาแลคซี
• การก่อตัวของหลุมดำในช่วงบิกแบง;
• การก่อตัวของหลุมดำควอนตัม

สถานการณ์แรกเป็นสถานการณ์ที่สมจริงที่สุด แต่จำนวนดาวสีดำที่เราคุ้นเคยในปัจจุบันมีมากกว่าจำนวนดาวนิวตรอนที่รู้จัก และอายุของจักรวาลไม่ได้ยิ่งใหญ่นักจนดาวมวลสูงจำนวนดังกล่าวสามารถผ่านกระบวนการวิวัฒนาการเต็มรูปแบบได้

สถานการณ์ที่สองมีสิทธิ์ที่จะมีชีวิต และมีตัวอย่างที่ชัดเจน - หลุมดำขนาดมหึมา Sagittarius A * ซึ่งกำบังในใจกลางกาแลคซีของเรา มวลของวัตถุนี้คือ 3.7 มวลดวงอาทิตย์ กลไกของสถานการณ์นี้คล้ายกับสถานการณ์การยุบตัวของแรงโน้มถ่วง โดยมีความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือไม่ใช่ดาวที่ผ่านการยุบตัว แต่เป็นแก๊สระหว่างดวงดาว ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ก๊าซจะถูกบีบอัดให้มีมวลและความหนาแน่นวิกฤต ในช่วงเวลาวิกฤต สสารแตกตัวเป็นควอนตัม ก่อตัวเป็นหลุมดำ อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีนี้เป็นที่น่าสงสัย เนื่องจากนักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียเพิ่งระบุดาวเทียมของหลุมดำราศีธนู A* พวกมันกลายเป็นหลุมดำขนาดเล็กจำนวนมาก ซึ่งอาจก่อตัวในลักษณะที่แตกต่างออกไป

สถานการณ์ที่สามเป็นทฤษฎีมากกว่าและเกี่ยวข้องกับการมีอยู่ของทฤษฎีบิ๊กแบง ในช่วงเวลาของการก่อตัวของจักรวาล ส่วนหนึ่งของสสารและสนามโน้มถ่วงผันผวน กล่าวอีกนัยหนึ่ง กระบวนการใช้เส้นทางที่แตกต่างออกไป ไม่เกี่ยวข้องกับกระบวนการที่เป็นที่รู้จักของกลศาสตร์ควอนตัมและฟิสิกส์นิวเคลียร์

สถานการณ์สุดท้ายมุ่งเน้นไปที่ฟิสิกส์ของการระเบิดนิวเคลียร์ ในกลุ่มของสสารในกระบวนการของปฏิกิริยานิวเคลียร์ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงจะเกิดการระเบิดขึ้นในบริเวณที่เกิดหลุมดำ สสารระเบิดเข้าด้านในดูดซับอนุภาคทั้งหมด

การดำรงอยู่และวิวัฒนาการของหลุมดำ

การมีความคิดคร่าวๆ เกี่ยวกับธรรมชาติของวัตถุในอวกาศที่แปลกประหลาดเช่นนี้ อย่างอื่นก็น่าสนใจ หลุมดำจริงมีขนาดเท่าไหร่ โตเร็วแค่ไหน? ขนาดของหลุมดำถูกกำหนดโดยรัศมีความโน้มถ่วง สำหรับหลุมดำ รัศมีของหลุมดำถูกกำหนดโดยมวลและเรียกว่ารัศมีชวาร์ซชิลด์ ตัวอย่างเช่น หากวัตถุมีมวลเท่ากับมวลของโลก รัศมี Schwarzschild ในกรณีนี้คือ 9 มม. โคมไฟหลักของเรามีรัศมี 3 กม. ความหนาแน่นเฉลี่ยของหลุมดำที่เกิดขึ้นในตำแหน่งของดาวฤกษ์ที่มีมวล 10⁸ มวลดวงอาทิตย์จะใกล้เคียงกับความหนาแน่นของน้ำ รัศมีของการก่อตัวดังกล่าวจะอยู่ที่ 300 ล้านกิโลเมตร

มีแนวโน้มว่าหลุมดำขนาดยักษ์ดังกล่าวจะตั้งอยู่ใจกลางกาแลคซี จนถึงปัจจุบันมีกาแล็กซี 50 แห่งเป็นที่รู้จักซึ่งอยู่ตรงกลางซึ่งมีหลุมเวลาและพื้นที่ขนาดใหญ่ มวลของดาวยักษ์ดังกล่าวมีมวลหลายพันล้านเท่าของดวงอาทิตย์ ใครจะจินตนาการได้ว่าหลุมนี้มีพลังดึงดูดมหาศาลขนาดไหน

สำหรับรูเล็กๆ สิ่งเหล่านี้คือวัตถุขนาดเล็ก ซึ่งมีรัศมีถึงค่าเล็กน้อยเพียง 10¯¹² ซม. มวลของเศษดังกล่าวคือ 10¹⁴g การก่อตัวดังกล่าวเกิดขึ้นในช่วงเวลาของบิกแบง แต่เมื่อเวลาผ่านไป พวกมันก็มีขนาดใหญ่ขึ้น และวันนี้พวกมันก็โอ้อวดในอวกาศเหมือนสัตว์ประหลาด สภาวะที่เกิดหลุมดำขนาดเล็กซึ่งปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามสร้างใหม่ในสภาพพื้นดิน เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ การทดลองจะดำเนินการในเครื่องชนกันของอิเล็กตรอน ซึ่งอนุภาคมูลฐานจะถูกเร่งให้มีความเร็วแสง การทดลองครั้งแรกทำให้สามารถรับควาร์ก-กลูออนพลาสมาในสภาพห้องปฏิบัติการ ซึ่งเป็นสสารที่มีอยู่ในตอนรุ่งอรุณของการก่อตัวของจักรวาล การทดลองดังกล่าวช่วยให้เราหวังว่าหลุมดำบนโลกจะต้องใช้เวลา อีกสิ่งหนึ่งคือความสำเร็จของวิทยาศาสตร์ของมนุษย์จะกลายเป็นหายนะสำหรับเราและโลกของเราหรือไม่ โดยการปลอมแปลงเป็นหลุมดำ เราสามารถเปิดกล่องแพนดอร่า

การสังเกตการณ์ดาราจักรอื่นๆ เมื่อเร็ว ๆ นี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถค้นพบหลุมดำซึ่งมีขนาดเกินกว่าความคาดหมายและข้อสันนิษฐานทั้งหมด วิวัฒนาการที่เกิดขึ้นกับวัตถุดังกล่าวทำให้เข้าใจมากขึ้นว่าทำไมมวลของหลุมดำถึงเติบโต ขีด จำกัด ที่แท้จริงของมันคืออะไร นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปว่าหลุมดำที่รู้จักกันทั้งหมดได้เติบโตขึ้นเป็นขนาดจริงภายใน 13-14 พันล้านปี ความแตกต่างของขนาดเกิดจากความหนาแน่นของพื้นที่โดยรอบ หากหลุมดำมีอาหารเพียงพอภายในขอบเขตของแรงโน้มถ่วง หลุมดำจะเติบโตอย่างก้าวกระโดด และมีจำนวนมวลดวงอาทิตย์เป็นร้อยเป็นพัน ดังนั้นขนาดมหึมาของวัตถุดังกล่าวจึงอยู่ในใจกลางกาแลคซี กระจุกดาวขนาดมหึมา มวลมหาศาลของก๊าซระหว่างดวงดาวเป็นอาหารอันอุดมสมบูรณ์สำหรับการเติบโต เมื่อกาแลคซีรวมตัว หลุมดำสามารถรวมเข้าด้วยกัน ก่อตัวเป็นวัตถุมวลมหาศาลชนิดใหม่

เมื่อพิจารณาจากการวิเคราะห์กระบวนการวิวัฒนาการ เป็นเรื่องปกติที่จะแยกแยะความแตกต่างของหลุมดำสองประเภท:

• วัตถุที่มีมวล 10 เท่าของมวลดวงอาทิตย์
• วัตถุขนาดมหึมาซึ่งมีมวลหลายแสนล้านเท่ามวลดวงอาทิตย์

มีหลุมดำที่มีมวลปานกลางโดยเฉลี่ยเท่ากับ 100-10,000 มวลดวงอาทิตย์ แต่ธรรมชาติของพวกมันยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด มีวัตถุดังกล่าวประมาณหนึ่งชิ้นต่อกาแล็กซี่ การศึกษาดาวเอ็กซ์เรย์ทำให้สามารถพบหลุมดำเฉลี่ย 2 หลุมที่ระยะห่าง 12 ล้านปีแสงในดาราจักร M82 มวลของวัตถุหนึ่งชิ้นจะแปรผันในช่วง 200-800 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ อีกวัตถุหนึ่งมีขนาดใหญ่กว่ามากและมีมวล 10-4 หมื่นมวลดวงอาทิตย์ ชะตากรรมของวัตถุดังกล่าวน่าสนใจ พวกมันตั้งอยู่ใกล้กระจุกดาว และค่อยๆ ถูกดึงดูดไปยังหลุมดำมวลมหาศาลที่ตั้งอยู่ใจกลางดาราจักร

โลกของเราและหลุมดำ

แม้จะมีการค้นหาเบาะแสเกี่ยวกับธรรมชาติของหลุมดำ แต่โลกวิทยาศาสตร์ยังคงกังวลเกี่ยวกับสถานที่และบทบาทของหลุมดำในชะตากรรมของดาราจักรทางช้างเผือกและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในชะตากรรมของดาวเคราะห์โลก รอยพับของเวลาและพื้นที่ที่ใจกลางทางช้างเผือกค่อยๆ กลืนกินวัตถุที่มีอยู่ทั้งหมดรอบๆ ดาวหลายล้านดวงและก๊าซระหว่างดวงดาวหลายล้านล้านตันถูกดูดเข้าไปในหลุมดำแล้ว เมื่อเวลาผ่านไป การเลี้ยวจะไปถึงแขนของ Cygnus และ Sagittarius ซึ่งระบบสุริยะตั้งอยู่ โดยเดินทางเป็นระยะทาง 27,000 ปีแสง

หลุมดำมวลยิ่งยวดที่ใกล้ที่สุดอีกแห่งอยู่ใจกลางดาราจักรแอนโดรเมดา นี่อยู่ห่างจากเราประมาณ 2.5 ล้านปีแสง น่าจะเป็นก่อนเวลาที่วัตถุของเราราศีธนู A * ดูดซับดาราจักรของตัวเอง เราควรคาดหวังการควบรวมของสองดาราจักรที่อยู่ใกล้เคียง ดังนั้นจะมีการรวมตัวของหลุมดำมวลมหาศาลสองแห่งเข้าเป็นหนึ่งเดียว มีขนาดที่น่ากลัวและมหึมา

สสารที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงคือหลุมดำขนาดเล็ก เพื่อดูดซับดาวเคราะห์โลก หลุมดำที่มีรัศมีสองเซนติเมตรก็เพียงพอแล้ว ปัญหาคือโดยธรรมชาติแล้ว หลุมดำเป็นวัตถุที่ไม่มีรูปร่างหน้าตาโดยสมบูรณ์ ไม่มีรังสีหรือรังสีใด ๆ ออกมาจากครรภ์ของเธอ ดังนั้นจึงค่อนข้างยากที่จะสังเกตเห็นวัตถุลึกลับเช่นนี้ จากระยะใกล้เท่านั้นที่จะตรวจจับความโค้งของแสงพื้นหลังได้ ซึ่งบ่งชี้ว่ามีช่องว่างในอวกาศในบริเวณนี้ของจักรวาล

จนถึงปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุว่าหลุมดำที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุดคือ V616 Monocerotis สัตว์ประหลาดอยู่ห่างจากระบบของเรา 3000 ปีแสง ในแง่ของขนาดนี่คือการก่อตัวขนาดใหญ่มวลของมันคือ 9-13 มวลดวงอาทิตย์ วัตถุใกล้เคียงอื่นที่คุกคามโลกของเราคือหลุมดำ Gygnus X-1 ด้วยสัตว์ประหลาดตัวนี้เราถูกแยกจากกันด้วยระยะทาง 6,000 ปีแสง หลุมดำที่เปิดเผยในละแวกบ้านของเราเป็นส่วนหนึ่งของระบบเลขฐานสอง กล่าวคือ อยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ที่ป้อนวัตถุที่ไม่รู้จักพอ

บทสรุป

การดำรงอยู่ในอวกาศของวัตถุลึกลับและลึกลับเช่นหลุมดำทำให้เราระวังตัว อย่างไรก็ตาม ทุกสิ่งที่เกิดขึ้นกับหลุมดำนั้นเกิดขึ้นไม่บ่อยนัก เมื่อพิจารณาจากอายุของจักรวาลและระยะทางที่ไกลมาก เป็นเวลา 4.5 พันล้านปีที่ระบบสุริยะหยุดนิ่ง ซึ่งเป็นไปตามกฎหมายที่เราทราบ ในช่วงเวลานี้ ไม่มีสิ่งใดเกิดขึ้นใกล้ระบบสุริยะ ไม่ว่าจะเป็นการบิดเบือนของอวกาศหรือกาลเวลา อาจไม่มีเงื่อนไขที่เหมาะสมสำหรับสิ่งนี้ ส่วนหนึ่งของทางช้างเผือกซึ่งระบบดาวดวงอาทิตย์อาศัยอยู่นั้นเป็นพื้นที่ที่สงบและมั่นคง

นักวิทยาศาสตร์ยอมรับความคิดที่ว่าการปรากฏตัวของหลุมดำไม่ได้ตั้งใจ วัตถุดังกล่าวมีบทบาทเป็นระเบียบในจักรวาล ทำลายร่างกายของจักรวาลที่มากเกินไป สำหรับชะตากรรมของสัตว์ประหลาดเองนั้น วิวัฒนาการของพวกมันยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างเต็มที่ มีรุ่นที่หลุมดำไม่ได้เป็นนิรันดร์และในบางช่วงอาจหยุดอยู่ ไม่เป็นความลับสำหรับทุกคนที่วัตถุดังกล่าวเป็นแหล่งพลังงานที่ทรงพลังที่สุด เป็นพลังงานชนิดใดและวัดได้อย่างไรเป็นอีกเรื่องหนึ่ง

ด้วยความพยายามของ Stephen Hawking วิทยาศาสตร์ได้นำเสนอทฤษฎีที่ว่าหลุมดำยังคงแผ่พลังงานออกมา โดยสูญเสียมวลของมันไป ในสมมติฐานของเขา นักวิทยาศาสตร์ได้รับคำแนะนำจากทฤษฎีสัมพัทธภาพ ซึ่งกระบวนการทั้งหมดเชื่อมโยงถึงกัน ไม่มีอะไรหายไปโดยไม่ปรากฏที่อื่น สสารใดๆ สามารถแปรสภาพเป็นสารอื่นได้ ในขณะที่พลังงานประเภทหนึ่งไปสู่อีกระดับพลังงานหนึ่ง นี่อาจเป็นกรณีของหลุมดำ ซึ่งเป็นพอร์ทัลช่วงเปลี่ยนผ่านจากสถานะหนึ่งไปยังอีกสถานะหนึ่ง

หากคุณมีคำถามใด ๆ - ทิ้งไว้ในความคิดเห็นด้านล่างบทความ เราหรือผู้เยี่ยมชมของเรายินดีที่จะตอบคำถามเหล่านี้

หลุมดำขนาดมหึมาที่ใจกลางดาราจักรชนิดก้นหอย เครดิตและลิขสิทธิ์: NASA

อยากฟังอะไรดีๆ ไหม? มีหลุมดำขนาดใหญ่ที่ใจกลางทางช้างเผือก และไม่ใช่แค่หลุมดำขนาดมหึมา แต่เป็นหลุมดำมวลมหาศาลที่มีมวลมากกว่า 4.1 ล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์

อยู่ห่างจากโลกเพียง 26,000 ปีแสง ณ ใจกลางดาราจักรของเรา มุ่งสู่กลุ่มดาวธนู และอย่างที่เราทราบ มันฉีกแยกออกจากกันและดูดซับไม่เพียงแต่ดาวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระบบดาวทั้งหมดที่เข้าใกล้มันด้วย ซึ่งจะทำให้มวลเพิ่มขึ้น

ฟังดูไม่เจ๋งเลย ฟังดูน่ากลัวมากกว่า ใช่ไหม?

ไม่ต้องกังวล! คุณไม่มีอะไรต้องกังวลจริงๆ เว้นแต่คุณวางแผนที่จะมีชีวิตอยู่เป็นเวลาหลายพันล้านปี เช่นเดียวกับที่ฉันทำ ต้องขอบคุณการถ่ายโอนจิตสำนึกของฉันไปสู่ความเป็นจริงเสมือน

หลุมดำนี้จะกลืนกินทางช้างเผือกหรือไม่?

การค้นพบหลุมดำมวลมหาศาล (SMBH) ที่ใจกลางทางช้างเผือก เช่นเดียวกับการค้นพบ SMBH ในดาราจักรอื่นแทบทุกแห่ง เป็นหนึ่งในการค้นพบที่ฉันชอบมากที่สุดในด้านดาราศาสตร์ นี่เป็นหนึ่งในการค้นพบที่เกิดขึ้นพร้อมกับคำตอบของคำถามบางข้อทำให้เกิดคำถามอื่นๆ

ย้อนกลับไปในปี 1970 นักดาราศาสตร์บรูซ บาลิกและโรเบิร์ต บราวน์ ได้ค้นพบแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุที่รุนแรงซึ่งมาจากใจกลางทางช้างเผือก จากกลุ่มดาวราศีธนู

พวกเขากำหนดแหล่งที่มานี้ Sgr A* เครื่องหมายดอกจันหมายถึง "น่าตื่นเต้น" คุณคิดว่าฉันพูดเล่นแต่ไม่ ครั้งนี้ฉันไม่ได้ล้อเล่น

ในปี 2002 นักดาราศาสตร์ค้นพบว่าดาวฤกษ์กำลังวิ่งผ่านวัตถุนี้ในวงโคจรที่ยาวมาก เหมือนกับดาวหางที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ ลองนึกภาพมวลของดวงอาทิตย์ของเรา ต้องใช้กำลังมหาศาลในการปรับใช้!

หลุมดำขนาดมหึมาตามจินตนาการของศิลปิน เครดิตและลิขสิทธิ์: Alain Riazuelo / CC BY-SA 2.5

มีเพียงหลุมดำเท่านั้นที่สามารถทำได้ และในกรณีของเรา หลุมดำนี้มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเราหลายล้านเท่า ซึ่งเป็นหลุมดำมวลมหาศาล ด้วยการค้นพบ SMBHs ที่ใจกลางกาแลคซีของเรา นักดาราศาสตร์ได้ตระหนักว่าหลุมดำอยู่ที่ศูนย์กลางของกาแลคซีทุกแห่ง ในเวลาเดียวกัน การค้นพบหลุมดำมวลมหาศาลช่วยตอบคำถามหลักข้อหนึ่งทางดาราศาสตร์: ควาซาร์คืออะไร?

ปรากฎว่าควาซาร์และหลุมดำมวลมหาศาลเป็นหนึ่งเดียวกัน ควอซาร์เป็นหลุมดำชนิดเดียวกัน เฉพาะในกระบวนการดูดซับวัสดุจากดิสก์สะสมกำลังที่หมุนอยู่รอบตัวเท่านั้น แต่เราอยู่ในอันตราย?

ในระยะสั้นไม่มี หลุมดำที่ใจกลางทางช้างเผือกอยู่ห่างออกไป 26,000 ปีแสง และถึงแม้ว่ามันจะกลายเป็นควาซาร์และเริ่มกินดาว เราก็จะไม่สังเกตเห็นมันเป็นเวลานานมาก

หลุมดำเป็นวัตถุที่มีมวลมหาศาลซึ่งครอบครองพื้นที่ขนาดเล็ก นอกจากนี้ หากคุณแทนที่ดวงอาทิตย์ด้วยหลุมดำที่มีมวลเท่ากันทุกประการ ก็จะไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลง ฉันหมายความว่าโลกจะยังคงเคลื่อนที่ในวงโคจรเดียวกันเป็นเวลาหลายพันล้านปี รอบหลุมดำเท่านั้น

เช่นเดียวกับหลุมดำที่ใจกลางทางช้างเผือก มันไม่ดูดวัสดุอย่างเครื่องดูดฝุ่น มันทำหน้าที่เป็นจุดยึดแรงโน้มถ่วงสำหรับกลุ่มดาวที่โคจรรอบมัน

ควาซาร์โบราณในการเป็นตัวแทนของศิลปิน เครดิตและลิขสิทธิ์: NASA

เพื่อให้หลุมดำกลืนดาวฤกษ์ ดวงหลังจะต้องเคลื่อนที่ไปในทิศทางของหลุมดำ มันต้องข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์ ซึ่งในกรณีของเรามีขนาดประมาณ 17 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางดวงอาทิตย์ หากดาวฤกษ์เข้าใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์แต่ไม่ตัดผ่าน ก็มีแนวโน้มมากที่สุดที่จะแหลกสลาย อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้เกิดขึ้นน้อยมาก

ปัญหาเริ่มต้นเมื่อดาวเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กัน ทำให้พวกเขาเปลี่ยนวงโคจร ดาวฤกษ์ที่มีชีวิตอยู่อย่างมีความสุขในวงโคจรเป็นเวลาหลายพันล้านปีอาจถูกรบกวนโดยดาวดวงอื่นและถูกโยนออกจากวงโคจร แต่สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นบ่อยโดยเฉพาะใน "ชานเมือง" ของกาแล็กซี่ที่เราอยู่

ในระยะยาว อันตรายหลักอยู่ที่การชนกันของทางช้างเผือกและแอนโดรเมดา สิ่งนี้จะเกิดขึ้นในอีกประมาณ 4 พันล้านปี ส่งผลให้เกิดการปรากฎตัวของดาราจักรใหม่ ซึ่งอาจเรียกได้ว่า Mlecomed ทันใดนั้นจะมีดาวโต้ตอบใหม่มากมาย ในเวลาเดียวกัน ดวงดาวที่เคยปลอดภัยก็จะเริ่มเปลี่ยนวงโคจรของพวกมัน นอกจากนี้ หลุมดำที่สองจะปรากฎขึ้นในดาราจักร หลุมดำของแอนโดรเมดาอาจมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเรา 100 ล้านเท่า จึงเป็นเป้าหมายที่ค่อนข้างใหญ่สำหรับดาวฤกษ์ที่จะตาย

ดังนั้นหลุมดำจะกลืนกาแลคซีของเราหรือไม่?

ในอีกไม่กี่พันล้านปีข้างหน้า กาแล็กซีจำนวนมากจะชนกับมิลกี้แบร์ ทำให้เกิดความหายนะและการทำลายล้าง แน่นอน ดวงอาทิตย์จะตายในอีกประมาณ 5 พันล้านปี ดังนั้นอนาคตนี้จะไม่ใช่ปัญหาของเรา ด้วยจิตสำนึกเสมือนนิรันดร์ของฉัน นี่ยังคงเป็นปัญหาของฉัน

หลังจากที่ Mlekomed กลืนกาแล็กซี่ใกล้เคียงทั้งหมด ดวงดาวก็จะมีช่วงเวลาที่นับไม่ถ้วนในระหว่างที่พวกมันจะมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน บางส่วนจะถูกขับออกจากกาแลคซีและบางส่วนจะถูกโยนลงไปในหลุมดำ

แต่อีกหลายคนจะปลอดภัยอย่างสมบูรณ์ในการรอเวลาที่หลุมดำมวลมหาศาลระเหยง่าย

ดังนั้นหลุมดำที่ใจกลางทางช้างเผือกจึงปลอดภัยอย่างสมบูรณ์ ตลอดชีวิตที่เหลือของดวงอาทิตย์ ดวงอาทิตย์จะไม่โต้ตอบกับเราในลักษณะใดๆ ข้างต้น หรือไม่กินดาวมากกว่าสองสามดวงต่อปี

แนวคิดของหลุมดำเป็นที่รู้จักของทุกคน ตั้งแต่เด็กนักเรียนไปจนถึงผู้สูงอายุ มันถูกใช้ในวรรณคดีวิทยาศาสตร์และนิยาย ในสื่อสีเหลืองและในการประชุมทางวิทยาศาสตร์ แต่ไม่ใช่ทุกคนที่รู้ว่าหลุมเหล่านี้คืออะไร

จากประวัติศาสตร์หลุมดำ

1783สมมติฐานแรกสำหรับการดำรงอยู่ของปรากฏการณ์เช่นหลุมดำถูกหยิบยกขึ้นในปี พ.ศ. 2326 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ John Michell ในทฤษฎีของเขา เขาได้รวมการสร้างสรรค์ของนิวตันสองอย่างเข้าด้วยกัน - ทัศนศาสตร์และกลศาสตร์ ความคิดของมิเชลคือสิ่งนี้: หากแสงเป็นกระแสของอนุภาคขนาดเล็ก อนุภาคควรสัมผัสกับแรงดึงดูดของสนามโน้มถ่วง เช่นเดียวกับวัตถุอื่นๆ ปรากฎว่ายิ่งดาวมีมวลมากเท่าใด แสงก็ยิ่งต้านทานแรงดึงดูดได้ยากขึ้นเท่านั้น 13 ปีหลังจากมิเชลล์ นักดาราศาสตร์และนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ลาปลาซ เสนอทฤษฎีที่คล้ายกัน

พ.ศ. 2458อย่างไรก็ตาม งานทั้งหมดของพวกเขายังไม่มีผู้อ้างสิทธิ์จนถึงต้นศตวรรษที่ 20 ในปี ค.ศ. 1915 อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ตีพิมพ์ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป และแสดงให้เห็นว่าแรงโน้มถ่วงเป็นความโค้งของกาล-อวกาศที่เกิดจากสสาร และไม่กี่เดือนต่อมา Karl Schwarzschild นักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีชาวเยอรมันได้ใช้เพื่อแก้ปัญหาทางดาราศาสตร์ที่เฉพาะเจาะจง เขาสำรวจโครงสร้างของกาลอวกาศโค้งรอบดวงอาทิตย์และค้นพบปรากฏการณ์ของหลุมดำอีกครั้ง

(John Wheeler บัญญัติศัพท์คำว่า "หลุมดำ")

พ.ศ. 2510นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน จอห์น วีลเลอร์ ร่างโครงร่างพื้นที่ที่สามารถยู่ยี่ได้เหมือนกับกระดาษแผ่นหนึ่ง ให้เป็นจุดเล็กๆ และกำหนดคำว่า "หลุมดำ"

พ.ศ. 2517นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ สตีเฟน ฮอว์คิง พิสูจน์ว่าหลุมดำแม้ว่าจะกลืนสสารเข้าไปโดยไม่ได้หวนกลับคืน แต่ก็สามารถแผ่รังสีและระเหยออกไปในที่สุด ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า "รังสีฮอว์คิง"

ทุกวันนี้.งานวิจัยล่าสุดเกี่ยวกับพัลซาร์และควาซาร์ ตลอดจนการค้นพบรังสีไมโครเวฟพื้นหลังในจักรวาล ทำให้สามารถอธิบายแนวคิดของหลุมดำได้ในที่สุด ในปี 2013 เมฆก๊าซ G2 เข้ามาใกล้หลุมดำมากและมีแนวโน้มว่าจะถูกดูดกลืนเข้าไป การสังเกตกระบวนการพิเศษนี้จะให้โอกาสที่ดีในการค้นพบคุณลักษณะใหม่ของหลุมดำ

หลุมดำคืออะไรจริงๆ?

คำอธิบายสั้น ๆ ของปรากฏการณ์นี้ฟังดูเหมือน หลุมดำเป็นพื้นที่ในกาลอวกาศซึ่งมีแรงดึงดูดแรงดึงดูดมากจนไม่มีวัตถุใดๆ รวมทั้งควอนตั้มแสงสามารถทิ้งไว้ได้

หลุมดำเคยเป็นดาวมวลมาก ตราบใดที่ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ยังคงมีความดันสูงในลำไส้ ทุกอย่างยังคงปกติ แต่เมื่อเวลาผ่านไป ปริมาณพลังงานก็ลดลง และเทห์ฟากฟ้าเริ่มหดตัวภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของมันเอง ขั้นตอนสุดท้ายของกระบวนการนี้คือการยุบตัวของแกนดาวและการเกิดหลุมดำ

• 1. การปล่อยเจ็ตหลุมดำด้วยความเร็วสูง


• 2. จานของสสารเติบโตเป็นหลุมดำ


• 3. หลุมดำ


• 4. โครงร่างโดยละเอียดของบริเวณหลุมดำ


• 5. ขนาดของข้อสังเกตใหม่ที่พบ

ทฤษฎีที่พบบ่อยที่สุดกล่าวว่ามีปรากฏการณ์ที่คล้ายกันในทุกดาราจักร รวมทั้งในใจกลางของทางช้างเผือกของเรา แรงโน้มถ่วงมหาศาลของหลุมนี้สามารถรองรับกาแล็กซีต่างๆ รอบตัวได้ ทำให้ไม่สามารถเคลื่อนตัวออกจากกันและกันได้ "พื้นที่ครอบคลุม" อาจแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับมวลของดาวฤกษ์ที่กลายเป็นหลุมดำ และอาจยาวนานหลายพันปีแสง

Schwarzschild รัศมี

คุณสมบัติหลักของหลุมดำคือ สิ่งใดที่เข้าไปในหลุมดำนั้นไม่สามารถกลับคืนมาได้ เช่นเดียวกับแสง ที่แกนกลางของพวกมัน รูคือวัตถุที่ดูดซับแสงทั้งหมดที่ตกลงมาบนพวกมันอย่างสมบูรณ์และไม่เปล่งแสงออกมาเอง วัตถุดังกล่าวสามารถปรากฏให้เห็นเป็นก้อนที่มืดสนิท

• 1. วัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสงครึ่งหนึ่ง


• 2. แหวนโฟตอน


• 3. วงแหวนโฟตอนด้านใน


• 4. ขอบฟ้าเหตุการณ์ในหลุมดำ

ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ หากวัตถุเข้าใกล้ระยะวิกฤตจากจุดศูนย์กลางของหลุม ร่างกายจะไม่สามารถหวนกลับคืนได้อีก ระยะทางนี้เรียกว่ารัศมีชวาร์ซชิลด์ สิ่งที่เกิดขึ้นภายในรัศมีนี้ไม่แน่ชัด แต่มีทฤษฎีที่พบบ่อยที่สุด เป็นที่เชื่อกันว่าสสารทั้งหมดของหลุมดำกระจุกตัวอยู่ในจุดเล็กๆ อย่างอนันต์ และในใจกลางของมันมีวัตถุที่มีความหนาแน่นอนันต์ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์เรียกว่าการรบกวนแบบเอกพจน์

ตกหลุมดำได้ยังไง

(ในภาพหลุมดำของราศีธนู A * ดูเหมือนกระจุกแสงที่สว่างมาก)

ไม่นานมานี้ในปี 2011 นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบเมฆก๊าซ ตั้งชื่อง่ายๆ ว่า G2 ซึ่งปล่อยแสงที่ไม่ธรรมดา การเรืองแสงดังกล่าวสามารถทำให้เกิดแรงเสียดทานในก๊าซและฝุ่น ซึ่งเกิดจากการกระทำของหลุมดำราศีธนู A * และที่หมุนไปรอบๆ ในรูปของจานเพิ่มกำลัง ดังนั้นเราจึงกลายเป็นผู้สังเกตการณ์ปรากฏการณ์อันน่าทึ่งของการดูดกลืนก๊าซก้อนเมฆโดยหลุมดำมวลมหาศาล

จากการศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ การเข้าใกล้หลุมดำที่ใกล้ที่สุดจะเกิดขึ้นในเดือนมีนาคม 2014 เราสามารถสร้างภาพขึ้นมาใหม่ว่าการแสดงที่น่าตื่นเต้นนี้จะออกมาเป็นอย่างไร

• 1. เมื่อปรากฏครั้งแรกในข้อมูล เมฆก๊าซจะมีลักษณะเป็นก้อนก๊าซและฝุ่นขนาดมหึมา


• 2. ณ เดือนมิถุนายน 2013 เมฆอยู่ห่างจากหลุมดำหลายหมื่นล้านกิโลเมตร มันตกลงไปในนั้นด้วยความเร็ว 2,500 km / s


• 3. คาดว่าเมฆจะเคลื่อนผ่านหลุมดำ แต่แรงน้ำขึ้นน้ำลงที่เกิดจากความแตกต่างของแรงดึงดูดที่กระทำบนขอบชั้นนำและด้านท้ายของเมฆจะทำให้เมฆยาวขึ้นเรื่อยๆ


• 4. หลังจากที่เมฆแตก ส่วนใหญ่มักจะเข้าร่วมดิสก์สะสมรอบราศีธนู A* ทำให้เกิดคลื่นกระแทกในนั้น อุณหภูมิจะสูงขึ้นหลายล้านองศา


• 5. ส่วนหนึ่งของเมฆจะตกลงไปในหลุมดำโดยตรง ไม่มีใครรู้แน่ชัดว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับสารนี้ แต่คาดว่าในกระบวนการตก มันจะปล่อยรังสีเอกซ์อันทรงพลังออกมา และจะไม่มีใครเห็นสารนี้อีก

วิดีโอ: หลุมดำกลืนเมฆก๊าซ

(การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ว่ากลุ่มก๊าซ G2 จะถูกทำลายและบริโภคโดยหลุมดำราศีธนู A*)

มีอะไรอยู่ในหลุมดำ?

มีทฤษฎีหนึ่งที่อ้างว่าหลุมดำภายในนั้นว่างเปล่าจริง ๆ และมวลทั้งหมดของมันกระจุกตัวอยู่ในจุดเล็กๆ อย่างเหลือเชื่อซึ่งตั้งอยู่ที่ศูนย์กลางของมัน นั่นคือภาวะเอกฐาน

ตามทฤษฎีอื่นที่มีมานานกว่าครึ่งศตวรรษ ทุกสิ่งที่ตกลงไปในหลุมดำจะไปสู่อีกจักรวาลหนึ่งที่อยู่ในหลุมดำนั้นเอง ตอนนี้ทฤษฎีนี้ไม่ใช่ทฤษฎีหลัก

และมีทฤษฎีที่สาม ทันสมัยที่สุด และหวงแหน ตามที่ทุกสิ่งที่ตกลงไปในหลุมดำจะละลายไปในการสั่นสะเทือนของสายอักขระบนพื้นผิวของมัน ซึ่งถูกกำหนดให้เป็นขอบฟ้าเหตุการณ์

ดังนั้นขอบฟ้าเหตุการณ์คืออะไร? เป็นไปไม่ได้ที่จะมองเข้าไปในหลุมดำแม้จะใช้กล้องดูดาวที่มีพลังมหาศาลก็ตาม เนื่องจากแม้แต่แสงที่เข้าไปในกรวยจักรวาลขนาดยักษ์ก็ไม่มีโอกาสโผล่ออกมาอีก ทุกสิ่งที่สามารถพิจารณาได้อยู่ในบริเวณใกล้เคียง

ขอบฟ้าเหตุการณ์เป็นเส้นที่มีเงื่อนไขของพื้นผิว ซึ่งไม่มีสิ่งใด (ไม่ว่าก๊าซ ฝุ่น ดวงดาว หรือแสง) ใดจะหลบหนีออกมาได้ และนี่คือจุดลึกลับที่ไม่หวนกลับคืนสู่หลุมดำของจักรวาล

Dr. Jane Lisin Dai และ Prof. Enrico Ramirez-Ruiz จากสถาบัน Niels Bohr นำเสนอแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่สำคัญ ด้วยความช่วยเหลือ คุณสามารถศึกษาเหตุการณ์การทำลายล้างของคลื่น - เหตุการณ์ที่หายาก แต่ทรงพลังอย่างยิ่งในใจกลางดาราจักร

การทำลายล้าง

ที่ใจกลางของดาราจักรใหญ่ทุกแห่งมีหลุมดำมวลมหาศาลซึ่งมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์หลายล้านเท่า แต่ส่วนใหญ่สังเกตได้ยากเพราะไม่ปล่อยรังสี สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อวัสดุบางรูปแบบถูกดึงเข้าไปในสนามโน้มถ่วงที่ทรงพลังอย่างยิ่งของหลุมดำ ทุกๆ 10,000 ปีในกาแลคซีแห่งหนึ่ง ดาวฤกษ์จะเข้าใกล้หลุมที่อันตราย และแรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์ดวงหลังจะฉีกวัตถุออกจากกัน เหตุการณ์นี้เรียกว่ากระแสน้ำโน้มถ่วง

ในกระบวนการนี้ หลุมดำจะเต็มไปด้วยเศษซากของดาวฤกษ์ในระยะเวลาหนึ่ง เมื่อมีการใช้ก๊าซดาวฤกษ์ รังสีจำนวนมหาศาลก็จะถูกปลดปล่อยออกมา ด้วยเหตุนี้จึงสามารถศึกษาลักษณะของหลุมได้

รวมโมเดล

ในช่วงน้ำขึ้น หลุมบางแห่งจะปล่อยรังสีเอกซ์ ในขณะที่ช่องอื่นๆ ปล่อยแสงที่มองเห็นได้และรังสียูวี สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจความหลากหลายนี้และรวบรวมปริศนาทั้งหมดเข้าด้วยกัน ในโมเดลใหม่นี้ พวกเขาพยายามคำนึงถึงมุมมองของผู้สังเกตการณ์บนโลกด้วย นักวิทยาศาสตร์ศึกษาจักรวาล แต่กาแล็กซีมีทิศทางแบบสุ่ม

โมเดลใหม่นี้รวมองค์ประกอบจากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป สนามแม่เหล็ก การแผ่รังสี และก๊าซ ซึ่งทำให้สามารถดูเหตุการณ์คลื่นจากมุมมองต่างๆ และรวบรวมการกระทำทั้งหมดไว้ในโครงสร้างเดียวได้

ความร่วมมือและแนวโน้ม

งานนี้เกิดขึ้นได้ด้วยความร่วมมือระหว่าง Niels Bohr Institute และ University of California, Santa Cruz นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ก็เข้าร่วมด้วย เครื่องมือคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ถูกนำมาใช้ในการแก้ปัญหา ความก้าวหน้าครั้งนี้ทำให้มีโอกาสสำหรับสาขาการวิจัยที่เติบโตอย่างรวดเร็ว