Crna rupa izbliza. Crna rupa - najmisteriozniji objekt u svemiru

Crne rupe jedan su od najnevjerojatnijih, au isto vrijeme i najstrašnijih objekata u našem svemiru. Nastaju u trenutku kada zvijezde ogromne mase ostanu bez nuklearnog goriva. Nuklearne reakcije prestaju i zvijezde se počinju hladiti. Tijelo zvijezde se steže pod utjecajem gravitacije i postupno počinje privlačiti manje objekte na sebe, pretvarajući se u crnu rupu.

Prve studije

Znanstvena svjetla počela su proučavati crne rupe ne tako davno, unatoč činjenici da su osnovni koncepti njihovog postojanja razvijeni još u prošlom stoljeću. Sam koncept “crne rupe” uveo je 1967. godine J. Wheeler, iako je zaključak da ovi objekti neizbježno nastaju tijekom kolapsa masivnih zvijezda donesen još 30-ih godina prošlog stoljeća. Sve unutar crne rupe - asteroidi, svjetlost, kometi koje je ona apsorbirala - jednom se previše približilo granicama ovog misterioznog objekta i nije ih napustilo.

Granice crnih rupa

Prva od granica crne rupe naziva se statička granica. To je granica područja u koje strani objekt više ne može mirovati i počinje se okretati u odnosu na crnu rupu kako bi spriječio pad u nju. Druga granica naziva se horizont događaja. Sve unutar crne rupe jednom je prešlo njezinu vanjsku granicu i krenulo prema točki singularnosti. Prema znanstvenicima, ovdje tvar teče u ovu središnju točku, čija gustoća teži beskonačnosti. Ljudi ne mogu znati koji zakoni fizike djeluju unutar objekata takve gustoće i stoga je nemoguće opisati karakteristike ovog mjesta. U doslovnom smislu riječi, to je "crna rupa" (ili možda "praznina") u ljudskom znanju o svijetu oko nas.

Struktura crnih rupa

Horizont događaja je neprobojna granica crne rupe. Unutar te granice nalazi se zona koju čak ni objekti čija je brzina kretanja jednaka brzini svjetlosti ne mogu napustiti. Čak ni sami kvanti svjetlosti ne mogu napustiti horizont događaja. Jednom kada dođe do ove točke, nijedan objekt ne može pobjeći iz crne rupe. Po definiciji, ne možemo otkriti što se nalazi unutar crne rupe – uostalom, u njezinim dubinama postoji takozvana singularna točka, koja nastaje zbog ekstremne kompresije materije. Jednom kada objekt padne unutar horizonta događaja, od tog trenutka više nikada neće moći pobjeći iz njega i postati vidljiv promatračima. S druge strane, oni unutar crnih rupa ne mogu vidjeti ništa što se događa izvana.

Veličina horizonta događaja koji okružuje ovaj misteriozni kozmički objekt uvijek je izravno proporcionalna masi same rupe. Ako se njegova masa udvostruči, tada će vanjska granica postati dvostruko veća. Kada bi znanstvenici uspjeli pronaći način da pretvore Zemlju u crnu rupu, tada bi veličina horizonta događaja bila samo 2 cm u presjeku.

Glavne kategorije

U pravilu je masa prosječne crne rupe približno jednaka tri Sunčeve mase ili više. Od dvije vrste crnih rupa razlikuju se zvjezdane i supermasivne. Njihova masa premašuje masu Sunca nekoliko stotina tisuća puta. Zvijezde nastaju nakon smrti velikih nebeskih tijela. Crne rupe pravilne mase pojavljuju se nakon završetka životnog ciklusa velikih zvijezda. Obje vrste crnih rupa, unatoč različitom podrijetlu, imaju slična svojstva. Supermasivne crne rupe nalaze se u središtima galaksija. Znanstvenici sugeriraju da su nastali tijekom formiranja galaksija zbog spajanja zvijezda blisko jedna uz drugu. Međutim, to su samo nagađanja, koja nisu potvrđena činjenicama.

Što je unutar crne rupe: nagađanja

Neki matematičari vjeruju da unutar tih misterioznih objekata svemira postoje takozvane crvotočine - prijelazi u druge svemire. Drugim riječima, u točki singulariteta postoji prostorno-vremenski tunel. Ovaj koncept poslužio je mnogim piscima i redateljima. Međutim, velika većina astronoma vjeruje da ne postoje tuneli između svemira. Međutim, čak i da postoje, ne postoji način da ljudi saznaju što se nalazi unutar crne rupe.

Postoji još jedan koncept, prema kojem se na suprotnom kraju takvog tunela nalazi bijela rupa, odakle ogromna količina energije teče iz našeg svemira u drugi svijet kroz crne rupe. No, u ovoj fazi razvoja znanosti i tehnologije takva putovanja ne dolaze u obzir.

Povezanost s teorijom relativnosti

Crne rupe jedno su od najčudesnijih predviđanja A. Einsteina. Poznato je da je gravitacijska sila koja se stvara na površini bilo kojeg planeta obrnuto proporcionalna kvadratu njegovog radijusa i izravno proporcionalna njegovoj masi. Za ovo nebesko tijelo možemo definirati koncept druge kozmičke brzine, koja je neophodna da bi se savladala ova gravitacijska sila. Za Zemlju je jednaka 11 km/sek. Ako se masa nebeskog tijela povećava, a promjer, naprotiv, smanjuje, tada druga kozmička brzina može na kraju premašiti brzinu svjetlosti. A budući da se prema teoriji relativnosti nijedan objekt ne može kretati brže od brzine svjetlosti, formira se objekt koji ne dopušta da išta pobjegne izvan njegovih granica.

Godine 1963. znanstvenici su otkrili kvazare - svemirske objekte koji su ogromni izvori radijskog zračenja. Nalaze se vrlo daleko od naše galaksije - njihova udaljenost je milijarde svjetlosnih godina od Zemlje. Kako bi objasnili izuzetno visoku aktivnost kvazara, znanstvenici su uveli hipotezu da se unutar njih nalaze crne rupe. Ovo gledište danas je općeprihvaćeno u znanstvenim krugovima. Istraživanja provedena u posljednjih 50 godina ne samo da su potvrdila ovu hipotezu, već su znanstvenike dovela do zaključka da se u središtu svake galaksije nalaze crne rupe. Postoji i takav objekt u središtu naše galaksije, čija je masa 4 milijuna solarnih masa. Ova crna rupa zove se Sagittarius A, a budući da nam je najbliža, astronomi je najviše proučavaju.

Hawkingovo zračenje

Ova vrsta zračenja, koju je otkrio slavni fizičar Stephen Hawking, značajno komplicira život suvremenih znanstvenika - zbog ovog otkrića pojavile su se mnoge poteškoće u teoriji crnih rupa. U klasičnoj fizici postoji pojam vakuuma. Ova riječ označava potpunu prazninu i odsutnost materije. Međutim, s razvojem kvantne fizike koncept vakuuma je modificiran. Znanstvenici su otkrili da je ispunjen takozvanim virtualnim česticama - pod utjecajem jakog polja mogu se pretvoriti u stvarne. Godine 1974. Hawking je otkrio da se takve transformacije mogu dogoditi u jakom gravitacijskom polju crne rupe - blizu njezine vanjske granice, horizonta događaja. Takvo rođenje je upareno - pojavljuju se čestica i antičestica. U pravilu, antičestica je osuđena na pad u crnu rupu, a čestica odleti. Kao rezultat toga, znanstvenici promatraju nešto zračenja oko tih svemirskih objekata. To se naziva Hawkingovo zračenje.

Tijekom tog zračenja, materija unutar crne rupe polako isparava. Rupa gubi masu, a intenzitet zračenja obrnuto je proporcionalan kvadratu njezine mase. Intenzitet Hawkingovog zračenja zanemariv je prema kozmičkim standardima. Ako pretpostavimo da postoji rupa mase 10 sunaca, a na nju ne pada niti svjetlost niti bilo kakvi materijalni objekti, onda će čak iu tom slučaju vrijeme njenog raspada biti monstruozno dugo. Život takve rupe premašit će cijelo postojanje našeg Svemira za 65 redova veličine.

Pitanje o spremanju informacija

Jedan od glavnih problema koji se pojavio nakon otkrića Hawkingovog zračenja je problem gubitka informacija. Povezano je s pitanjem koje se na prvi pogled čini vrlo jednostavnim: što se događa kada crna rupa potpuno ispari? Obje teorije – kvantnofizička i klasična – bave se opisom stanja sustava. Imajući informacije o početnom stanju sustava, pomoću teorije moguće je opisati kako će se ono mijenjati.

Istodobno, u procesu evolucije, informacije o početnom stanju se ne gube - djeluje neka vrsta zakona o očuvanju informacija. Ali ako crna rupa potpuno ispari, tada promatrač gubi informacije o onom dijelu fizičkog svijeta koji je jednom upao u rupu. Stephen Hawking je vjerovao da se informacije o početnom stanju sustava nekako vraćaju nakon što crna rupa potpuno ispari. Ali poteškoća je u tome što je, po definiciji, prijenos informacija iz crne rupe nemoguć - ništa ne može napustiti horizont događaja.

Što se događa ako upadnete u crnu rupu?

Vjeruje se da kada bi na neki nevjerojatan način osoba mogla doći do površine crne rupe, ona bi ga odmah počela vući u svom smjeru. U konačnici, osoba bi postala toliko rastegnuta da bi postala tok subatomskih čestica koje se kreću prema točki singularnosti. Ovu hipotezu je, naravno, nemoguće dokazati, jer je malo vjerojatno da će znanstvenici ikada moći otkriti što se događa unutar crnih rupa. Sada neki fizičari kažu da bi, kad bi osoba upala u crnu rupu, dobila klona. Prva njegova inačica bila bi odmah uništena strujom vrućih čestica Hawkingovog zračenja, a druga bi prošla kroz horizont događaja bez mogućnosti povratka natrag.

Ne postoji kozmički fenomen koji svojom ljepotom više očarava od crnih rupa. Kao što znate, objekt je dobio ime zbog činjenice da može apsorbirati svjetlost, ali je ne može reflektirati. Zbog svoje enormne gravitacije, crne rupe usisavaju sve što se nalazi u njihovoj blizini - planete, zvijezde, svemirski otpad. Međutim, ovo nije sve što treba znati o crnim rupama, jer postoje mnoge nevjerojatne činjenice o njima.

Crne rupe nemaju točku bez povratka

Dugo se vjerovalo da sve što padne u područje crne rupe ostaje u njemu, ali rezultat novijih istraživanja je da crna rupa nakon nekog vremena sav svoj sadržaj “ispljune” u svemir, ali u drugom obliku, različitom od izvornog. Horizont događaja, koji se smatrao točkom bez povratka za svemirske objekte, pokazao se samo kao njihovo privremeno utočište, ali taj se proces odvija vrlo sporo.

Zemlji prijeti crna rupa

Sunčev sustav samo je dio beskonačne galaksije koja sadrži ogroman broj crnih rupa. Ispostavilo se da Zemlji prijete dva od njih, ali srećom, nalaze se na velikoj udaljenosti - oko 1600 svjetlosnih godina. Otkrivene su u galaksiji koja je nastala kao rezultat spajanja dviju galaksija.


Znanstvenici su vidjeli crne rupe samo zato što su bile u blizini Sunčevog sustava pomoću rendgenskog teleskopa, koji je sposoban uhvatiti rendgenske zrake koje emitiraju ti svemirski objekti. Crne rupe, budući da se nalaze jedna pored druge i praktički se spajaju u jednu, nazvane su jednim imenom - Chandra u čast boga Mjeseca iz hinduističke mitologije. Znanstvenici su uvjereni da će Chandra uskoro postati jedna zbog ogromne sile gravitacije.

Crne rupe mogu nestati s vremenom

Prije ili kasnije sav sadržaj izađe iz crne rupe i ostane samo zračenje. Kako crne rupe gube masu, s vremenom postaju sve manje i zatim potpuno nestaju. Smrt svemirskog objekta je vrlo spora i stoga je malo vjerojatno da će ijedan znanstvenik moći vidjeti kako se crna rupa smanjuje, a zatim nestaje. Stephen Hawking je tvrdio da je rupa u svemiru visoko komprimirani planet i da s vremenom isparava, počevši od rubova iskrivljenja.

Crne rupe ne moraju nužno izgledati crne

Znanstvenici tvrde da budući da svemirski objekt upija čestice svjetlosti bez da ih reflektira, crna rupa nema boju, odaje je samo njena površina - horizont događaja. Svojim gravitacijskim poljem zaklanja sav prostor iza sebe, uključujući planete i zvijezde. Ali istovremeno, zbog apsorpcije planeta i zvijezda na površini crne rupe u spirali zbog enormne brzine kretanja objekata i trenja među njima, pojavljuje se sjaj koji može biti svjetliji od zvijezda. Ovo je skup plinova, zvjezdane prašine i druge materije koju usisava crna rupa. Također, ponekad crna rupa može emitirati elektromagnetske valove i stoga može biti vidljiva.

Crne rupe ne nastaju niotkuda; temelje se na izumrloj zvijezdi.

Zvijezde svijetle u svemiru zahvaljujući zalihama termonuklearnog goriva. Kada završi, zvijezda se počinje hladiti, postupno se pretvarajući od bijelog patuljka u crnog patuljka. Tlak unutar ohlađene zvijezde počinje se smanjivati. Pod utjecajem gravitacije kozmičko tijelo se počinje smanjivati. Posljedica tog procesa je da zvijezda kao da eksplodira, sve se njezine čestice rasprše u svemiru, ali u isto vrijeme gravitacijske sile nastavljaju djelovati, privlačeći susjedne svemirske objekte, koje zatim apsorbira, povećavajući snagu crne boje. otvor i njegovu veličinu.

Supermasivna crna rupa

Crna rupa, desetke tisuća puta veća od veličine Sunca, nalazi se u samom središtu Mliječne staze. Znanstvenici su ga nazvali Strijelac i nalazi se na udaljenosti od Zemlje 26 000 svjetlosnih godina. Ovo područje galaksije izuzetno je aktivno i brzo upija sve što mu se nađe u blizini. Također često "ispljune" ugasle zvijezde.


Ono što iznenađuje jest činjenica da prosječna gustoća crne rupe, čak i ako uzmemo u obzir njezinu ogromnu veličinu, može biti čak jednaka gustoći zraka. Kako se radijus crne rupe povećava, odnosno broj objekata koje ona zahvati, gustoća crne rupe postaje sve manja i to se objašnjava jednostavnim zakonima fizike. Dakle, najveća tijela u svemiru mogu zapravo biti laka poput zraka.

Crna rupa može stvoriti nove svemire

Koliko god to čudno zvučalo, pogotovo s obzirom na činjenicu da zapravo crne rupe apsorbiraju i shodno tome uništavaju sve oko sebe, znanstvenici ozbiljno misle da bi ovi svemirski objekti mogli označiti početak nastanka novog Svemira. Dakle, kao što znamo, crne rupe ne samo da apsorbiraju materiju, već je mogu i otpustiti u određenim razdobljima. Svaka čestica koja izađe iz crne rupe može eksplodirati i to će postati novi Veliki prasak, a prema njegovoj teoriji tako je nastao naš Svemir, stoga je moguće da Sunčev sustav koji danas postoji i u kojem se Zemlja okreće, naseljeno ogromnim brojem ljudi, nekoć je rođeno iz ogromne crne rupe.

Vrijeme prolazi vrlo sporo u blizini crne rupe

Kada se objekt približi crnoj rupi, bez obzira koliku masu imao, njegovo kretanje počinje usporavati i to se događa jer u samoj crnoj rupi vrijeme usporava i sve se odvija jako sporo. To je zbog ogromne gravitacijske sile koju crna rupa ima. Štoviše, ono što se događa u samoj crnoj rupi događa se prilično brzo, pa kad bi promatrač promatrao crnu rupu izvana, činilo bi mu se da se svi procesi koji se u njoj odvijaju sporo odvijaju, no ako bi upao u njezin lijevak , gravitacijske sile bi ga trenutno rastrgale.

Crna rupa je posebno područje u svemiru. Ovo je određena nakupina crne tvari, sposobna uvući u sebe i apsorbirati druge objekte u svemiru. Fenomen crnih rupa još uvijek nije. Svi dostupni podaci samo su teorije i pretpostavke znanstvenika astronoma.

Naziv "crna rupa" skovao je znanstvenik J.A. Wheeler 1968. na Sveučilištu Princeton.

Postoji teorija da su crne rupe zvijezde, ali neobične, poput neutronskih. Crna rupa - - jer ima vrlo visoku gustoću luminiscencije i ne šalje apsolutno nikakvo zračenje. Dakle, nije nevidljiv ni u infracrvenom, ni u x-zrakama, ni u radio-zrakama.

Ovu situaciju objasnio je francuski astronom P. Laplace 150 godina prije otkrića crnih rupa u svemiru. Prema njegovim argumentima, ako zvijezda ima gustoću jednaku gustoći Zemlje i promjer 250 puta veći od promjera Sunca, tada ona zbog svoje gravitacije ne dopušta širenje svjetlosnih zraka kroz svemir, pa stoga ostaje nevidljiv. Stoga se pretpostavlja da su crne rupe najmoćniji emitirajući objekti u svemiru, ali nemaju čvrstu površinu.

Svojstva crnih rupa

Sva pretpostavljena svojstva crnih rupa temelje se na teoriji relativnosti koju je u 20. stoljeću izveo A. Einstein. Svaki tradicionalni pristup proučavanju ovog fenomena ne daje nikakvo uvjerljivo objašnjenje za fenomen crnih rupa.

Glavno svojstvo crne rupe je sposobnost savijanja vremena i prostora. Svaki pokretni objekt uhvaćen u svom gravitacijskom polju neizbježno će biti uvučen, jer... u tom se slučaju oko objekta pojavljuje gusti gravitacijski vrtlog, neka vrsta lijevka. Istodobno se transformira koncept vremena. Znanstvenici su računski još uvijek skloni zaključiti da crne rupe nisu nebeska tijela u općeprihvaćenom smislu. To su zapravo nekakve rupe, crvotočine u vremenu i prostoru, sposobne da ga mijenjaju i zbijaju.

Crna rupa je zatvoreno područje prostora u koje je sabijena materija i iz kojeg ništa ne može pobjeći, pa ni svjetlost.

Prema izračunima astronoma, uz moćno gravitacijsko polje koje postoji unutar crnih rupa, niti jedan objekt ne može ostati neozlijeđen. Odmah će biti rastrgan na milijarde komadića prije nego uopće uđe unutra. No, to ne isključuje mogućnost razmjene čestica i informacija uz njihovu pomoć. A ako crna rupa ima masu barem milijardu puta veću od mase Sunca (supermasivna), onda je teoretski moguće da se objekti kreću kroz nju bez opasnosti da ih gravitacija rastrgne.

Naravno, ovo su samo teorije, jer su istraživanja znanstvenika još predaleko od razumijevanja koje procese i mogućnosti kriju crne rupe. Sasvim je moguće da bi se nešto slično moglo dogoditi i u budućnosti.

Od svih objekata poznatih čovječanstvu koji se nalaze u svemiru, crne rupe ostavljaju najstrašniji i najneshvatljiviji dojam. Taj osjećaj obuzima gotovo svaku osobu kada se spomenu crne rupe, unatoč činjenici da čovječanstvo za njih zna više od stoljeća i pol. Prva saznanja o ovim fenomenima stečena su puno prije Einsteinovih publikacija o teoriji relativnosti. Ali prava potvrda o postojanju ovih predmeta primljena je ne tako davno.

Naravno, crne rupe su s pravom poznate po svojim čudnim fizičkim karakteristikama, koje stvaraju još više misterija u Svemiru. Lako dovode u pitanje sve kozmičke zakone fizike i kozmičke mehanike. Da bismo razumjeli sve pojedinosti i principe postojanja takvog fenomena kao što je kozmička rupa, moramo se upoznati sa suvremenim dostignućima u astronomiji i koristiti svoju maštu, osim toga, morat ćemo ići dalje od standardnih koncepata. Kako bismo lakše razumjeli i upoznali kozmičke rupe, portal je pripremio mnoštvo zanimljivih informacija o ovim pojavama u Svemiru.

Značajke crnih rupa s portala

Prije svega treba napomenuti da crne rupe ne nastaju niotkuda, one nastaju od zvijezda koje su gigantske veličine i mase. Štoviše, najveća značajka i jedinstvenost svake crne rupe je da imaju vrlo jaku gravitacijsku silu. Sila privlačenja tijela prema crnoj rupi premašuje drugu brzinu bijega. Takvi indikatori gravitacije pokazuju da čak ni svjetlosne zrake ne mogu pobjeći iz polja djelovanja crne rupe, jer imaju puno manju brzinu.

Osobitost privlačnosti je u tome što privlači sve predmete koji su u neposrednoj blizini. Što je veći objekt koji prolazi u blizini crne rupe, to će imati više utjecaja i privlačnosti. Sukladno tome, možemo zaključiti da što je veći objekt, to ga crna rupa jače privlači, a da bi se izbjegao takav utjecaj, kozmičko tijelo mora imati vrlo velike brzine kretanja.

Također je sigurno primijetiti da u cijelom Svemiru ne postoji tijelo koje bi moglo izbjeći privlačnost crne rupe ako se nađe u neposrednoj blizini, budući da ni najbrži svjetlosni tok ne može izbjeći ovom utjecaju. Teorija relativnosti, koju je razvio Einstein, izvrsna je za razumijevanje karakteristika crnih rupa. Prema ovoj teoriji, gravitacija može utjecati na vrijeme i iskriviti prostor. Također navodi da što je veći objekt koji se nalazi u svemiru, to više usporava vrijeme. U blizini same crne rupe vrijeme kao da je potpuno stalo. Kad bi svemirska letjelica ušla u polje djelovanja svemirske rupe, moglo bi se promatrati kako bi usporila kako bi se približila, i na kraju potpuno nestala.

Ne treba se previše bojati fenomena poput crnih rupa i vjerovati svim neznanstvenim informacijama koje u ovom trenutku mogu postojati. Prije svega, moramo odbaciti najčešći mit da crne rupe mogu usisati svu materiju i objekte oko sebe, a kako to čine, rastu i upijaju sve više i više. Ništa od ovoga nije u potpunosti točno. Da, doista, mogu apsorbirati kozmička tijela i materiju, ali samo one koji su na određenoj udaljenosti od same rupe. Osim snažne gravitacije, ne razlikuju se mnogo od običnih zvijezda goleme mase. Čak i kada se naše Sunce pretvori u crnu rupu, moći će usisati samo objekte koji se nalaze na maloj udaljenosti, a svi planeti ostat će rotirajući u svojim uobičajenim orbitama.

Okrećući se teoriji relativnosti, možemo zaključiti da svi objekti s jakom gravitacijom mogu utjecati na zakrivljenost vremena i prostora. Osim toga, što je veća tjelesna masa, to će distorzija biti jača. Dakle, nedavno su znanstvenici to mogli vidjeti u praksi, kada su mogli promatrati druge objekte koji bi trebali biti nedostupni našim očima zbog ogromnih kozmičkih tijela poput galaksija ili crnih rupa. Sve je to moguće zahvaljujući činjenici da su svjetlosne zrake koje prolaze u blizini crne rupe ili drugog tijela vrlo snažno savijene pod utjecajem njihove gravitacije. Ova vrsta distorzije omogućuje znanstvenicima da gledaju mnogo dalje u svemir. Ali s takvim studijama vrlo je teško odrediti pravi položaj tijela koje se proučava.

Crne rupe se ne pojavljuju niotkuda; one nastaju eksplozijom supermasivnih zvijezda. Štoviše, da bi nastala crna rupa, masa eksplodirane zvijezde mora biti najmanje deset puta veća od mase Sunca. Svaka zvijezda postoji zahvaljujući termonuklearnim reakcijama koje se odvijaju unutar zvijezde. U ovom slučaju, legura vodika se oslobađa tijekom procesa fuzije, ali ne može napustiti područje utjecaja zvijezde, jer svojom gravitacijom privlači vodik natrag. Cijeli ovaj proces omogućuje postojanje zvijezda. Sinteza vodika i gravitacija zvijezde prilično su dobro funkcionirajući mehanizmi, ali poremećaj te ravnoteže može dovesti do eksplozije zvijezde. U većini slučajeva to je uzrokovano iscrpljenošću nuklearnog goriva.

Ovisno o masi zvijezde, moguće je nekoliko scenarija njihova razvoja nakon eksplozije. Dakle, masivne zvijezde formiraju polje eksplozije supernove, a većina ih ostaje iza jezgre bivše zvijezde; astronauti takve objekte nazivaju bijeli patuljci. U većini slučajeva, oko tih tijela formira se oblak plina, koji na mjestu drži gravitacija patuljka. Moguć je i drugi put razvoja supermasivnih zvijezda, u kojem će nastala crna rupa vrlo snažno privući svu materiju zvijezde u svoje središte, što će dovesti do njezine snažne kompresije.

Takva komprimirana tijela nazivaju se neutronske zvijezde. U najrjeđim slučajevima, nakon eksplozije zvijezde, moguć je nastanak crne rupe u našem prihvaćenom shvaćanju ovog fenomena. Ali da bi se stvorila rupa, masa zvijezde mora biti jednostavno gigantska. U ovom slučaju, kada se ravnoteža nuklearnih reakcija poremeti, gravitacija zvijezde jednostavno poludi. Istodobno se počinje aktivno urušavati, nakon čega postaje samo točka u prostoru. Drugim riječima, možemo reći da zvijezda kao fizički objekt prestaje postojati. Unatoč tome što nestaje, iza njega nastaje crna rupa iste gravitacije i mase.

Upravo kolaps zvijezda dovodi do toga da one potpuno nestanu, a na njihovom mjestu nastane crna rupa s istim fizičkim svojstvima kao i nestala zvijezda. Jedina razlika je veći stupanj kompresije rupe od volumena zvijezde. Najvažnija značajka svih crnih rupa je njihova singularnost, koja određuje njezino središte. Ovo područje prkosi svim zakonima fizike, materije i prostora, koji prestaju postojati. Da bismo razumjeli koncept singularnosti, možemo reći da se radi o barijeri koja se naziva kozmički horizont događaja. To je ujedno i vanjska granica crne rupe. Singularitet se može nazvati točkom bez povratka, jer tamo počinje djelovati gigantska gravitacijska sila rupe. Čak ni svjetlost koja prelazi ovu barijeru ne može pobjeći.

Horizont događaja ima tako atraktivan učinak da privlači sva tijela brzinom svjetlosti; kako se približavate samoj crnoj rupi, indikatori brzine se još više povećavaju. Zato su svi predmeti koji padnu u domet ove sile osuđeni da budu uvučeni u rupu. Treba napomenuti da su takve sile sposobne modificirati tijelo zahvaćeno djelovanjem takve privlačnosti, nakon čega se rastežu u tanku žicu, a zatim potpuno prestaju postojati u prostoru.

Udaljenost između horizonta događaja i singulariteta može varirati; taj se prostor naziva Schwarzschildov radijus. Zato što je veća veličina crne rupe, to će biti veći raspon djelovanja. Na primjer, možemo reći da bi crna rupa koja je bila masivna poput našeg Sunca imala Schwarzschildov radijus od tri kilometra. Prema tome, velike crne rupe imaju veći domet.

Pronalaženje crnih rupa prilično je težak proces, jer svjetlost ne može pobjeći iz njih. Stoga se pretraga i definicija temelje samo na neizravnim dokazima o njihovu postojanju. Najjednostavnija metoda koju znanstvenici koriste da bi ih pronašli je da ih traže tražeći mjesta u tamnom svemiru ako imaju veliku masu. U većini slučajeva astronomi uspijevaju pronaći crne rupe u binarnim zvjezdanim sustavima ili u središtima galaksija.

Većina astronoma sklona je vjerovati da u središtu naše galaksije postoji i super-moćna crna rupa. Ova izjava nameće pitanje hoće li ova rupa moći progutati sve u našoj galaksiji? U stvarnosti je to nemoguće, jer sama rupa ima istu masu kao zvijezde, jer je stvorena od zvijezde. Štoviše, svi proračuni znanstvenika ne predviđaju nikakve globalne događaje vezane uz ovaj objekt. Štoviše, još milijardama godina kozmička tijela naše galaksije tiho će rotirati oko ove crne rupe bez ikakvih promjena. Dokazi o postojanju rupe u središtu Mliječne staze mogu potjecati iz rendgenskih valova koje su snimili znanstvenici. I većina astronoma je sklona vjerovati da ih crne rupe aktivno emitiraju u ogromnim količinama.

Vrlo često u našoj galaksiji postoje zvjezdani sustavi koji se sastoje od dvije zvijezde, a često jedna od njih može postati crna rupa. U ovoj verziji crna rupa apsorbira sva tijela na svom putu, dok materija počinje rotirati oko nje, zbog čega se formira tzv. disk za ubrzanje. Posebnost je što povećava brzinu rotacije i pomiče se bliže središtu. To je tvar koja padne u sredinu crne rupe koja emitira X-zrake, a sama materija biva uništena.

Dvojni zvjezdani sustavi prvi su kandidati za status crne rupe. U takvim je sustavima najlakše pronaći crnu rupu, a zbog volumena vidljive zvijezde moguće je izračunati pokazatelje njenog nevidljivog brata. Trenutno bi prvi kandidat za status crne rupe mogla biti zvijezda iz zviježđa Labuda, koja aktivno emitira X-zrake.

Zaključujući iz svega navedenog o crnim rupama, možemo reći da one i nisu tako opasne pojave, naravno, u slučaju neposredne blizine one su zbog sile gravitacije najmoćniji objekti u svemiru. Stoga možemo reći da se ne razlikuju posebno od drugih tijela, njihova glavna karakteristika je jako gravitacijsko polje.

Predložen je ogroman broj teorija o svrsi crnih rupa, od kojih su neke bile čak i apsurdne. Tako su, prema jednom od njih, znanstvenici vjerovali da crne rupe mogu rađati nove galaksije. Ova teorija temelji se na činjenici da je naš svijet prilično povoljno mjesto za nastanak života, ali ako se jedan od čimbenika promijeni, život bi bio nemoguć. Zbog toga singularnost i osobitosti promjena fizičkih svojstava u crnim rupama mogu dovesti do potpuno novog svemira, koji će biti bitno drugačiji od našeg. Ali to je samo teorija i to prilično slaba jer nema dokaza o takvom učinku crnih rupa.

Što se tiče crnih rupa, ne samo da mogu apsorbirati materiju, već mogu i ispariti. Sličan fenomen dokazan je prije nekoliko desetljeća. Ovo isparavanje može uzrokovati da crna rupa izgubi svu svoju masu, a zatim potpuno nestane.

Sve ovo je najmanji podatak o crnim rupama koji možete saznati na stranicama portala. Imamo i ogromnu količinu zanimljivih informacija o drugim kozmičkim fenomenima.

24. siječnja 2013

Od svih hipotetskih objekata u svemiru koje predviđaju znanstvene teorije, crne rupe ostavljaju najstrašniji dojam. I, iako su se prijedlozi o njihovom postojanju počeli davati gotovo stoljeće i pol prije nego što je Einstein objavio opću teoriju relativnosti, uvjerljivi dokazi o stvarnosti njihova postojanja dobiveni su tek nedavno.

Počnimo s time kako se opća relativnost bavi pitanjem prirode gravitacije. Newtonov zakon univerzalne gravitacije kaže da između bilo koja dva masivna tijela u svemiru djeluje sila međusobnog privlačenja. Zbog te gravitacijske privlačnosti Zemlja se okreće oko Sunca. Opća relativnost tjera nas da drugačije gledamo na sustav Sunce-Zemlja. Prema ovoj teoriji, u prisutnosti tako masivnog nebeskog tijela kao što je Sunce, čini se da se prostor-vrijeme urušava pod njegovom težinom, a uniformnost njegove strukture je narušena. Zamislite elastični trampolin s teškom loptom (poput kugle za kuglanje) na njoj. Rastegnuta se tkanina savija pod njegovom težinom, stvarajući vakuum oko sebe. Na isti način, Sunce gura prostor-vrijeme oko sebe.

Prema ovoj slici, Zemlja se jednostavno kotrlja oko rezultirajućeg lijevka (osim što će mala lopta koja se kotrlja oko teške na trampolinu neizbježno izgubiti brzinu i spiralno se približiti velikoj). I ono što obično percipiramo kao silu gravitacije u našem svakodnevnom životu također nije ništa drugo nego promjena u geometriji prostor-vremena, a ne sila u Newtonovom shvaćanju. Danas još nije izmišljeno uspješnije objašnjenje prirode gravitacije od onoga što nam daje opća teorija relativnosti.

Sada zamislite što će se dogoditi ako mi, u okviru predložene slike, povećavamo i povećavamo masu teške lopte bez povećanja njezinih fizičkih dimenzija? Budući da je apsolutno elastičan, lijevak će se produbljivati ​​sve dok mu gornji rubovi ne konvergiraju negdje visoko iznad potpuno teške lopte, a zatim će jednostavno prestati postojati gledano s površine. U stvarnom svemiru, nakon što je akumulirao dovoljnu masu i gustoću materije, objekt zalupi prostorno-vremensku zamku oko sebe, tkivo prostor-vremena se zatvori i on izgubi kontakt s ostatkom svemira, postajući mu nevidljiv. Tako nastaje crna rupa.

Schwarzschild i njegovi suvremenici vjerovali su da takvi čudni svemirski objekti ne postoje u prirodi. I sam Einstein ne samo da se držao tog gledišta, već je i pogrešno vjerovao da je svoje mišljenje uspio matematički potkrijepiti.

Tridesetih godina prošlog stoljeća mladi indijski astrofizičar Chandrasekhar dokazao je da zvijezda koja je potrošila svoje nuklearno gorivo odbacuje svoj oklop i pretvara se u bijelog patuljka koji se polako hladi samo ako joj je masa manja od 1,4 Sunčeve mase. Ubrzo je Amerikanac Fritz Zwicky shvatio da eksplozije supernova proizvode iznimno gusta tijela neutronske materije; Kasnije je Lev Landau došao do istog zaključka. Nakon Chandrasekharovog rada, bilo je očito da samo zvijezde s masom većom od 1,4 solarne mase mogu doživjeti takvu evoluciju. Stoga se pojavilo prirodno pitanje: postoji li gornja granica mase supernova koje neutronske zvijezde ostavljaju za sobom?

Krajem 30-ih budući otac američke atomske bombe, Robert Oppenheimer, ustanovio je da takva granica zapravo postoji i da ne prelazi nekoliko solarnih masa. Tada nije bilo moguće dati točniju ocjenu; Sada je poznato da mase neutronskih zvijezda moraju biti u rasponu od 1,5-3 Ms. Ali čak i iz grubih izračuna Oppenheimera i njegovog diplomskog studenta Georgea Volkowa, slijedilo je da najmasovniji potomci supernova ne postaju neutronske zvijezde, već se transformiraju u neko drugo stanje. Godine 1939. Oppenheimer i Hartland Snyder upotrijebili su idealizirani model kako bi dokazali da je masivna zvijezda u kolapsu stegnuta na svoj gravitacijski polumjer. Iz njihovih formula zapravo proizlazi da zvijezda tu ne staje, no koautori su se suzdržali od tako radikalnog zaključka.

09.07.1911 - 13.04.2008

Konačni odgovor pronađen je u drugoj polovici 20. stoljeća naporima cijele plejade briljantnih teorijskih fizičara, uključujući i sovjetske. Ispostavilo se da takav kolaps uvijek sabija zvijezdu "do kraja", potpuno uništavajući njenu materiju. Kao rezultat toga nastaje singularitet, "superkoncentrat" ​​gravitacijskog polja, zatvoren u infinitezimalnom volumenu. Za stacionarnu rupu to je točka, za rotirajuću rupu to je prsten. Zakrivljenost prostor-vremena i, prema tome, sila gravitacije u blizini singulariteta teži beskonačnosti. Krajem 1967. američki fizičar John Archibald Wheeler prvi je takav konačni kolaps zvijezda nazvao crnom rupom. Novi izraz zavoljeli su fizičari i oduševili novinare, koji su ga proširili svijetom (iako se Francuzima isprva nije svidio, jer je izraz trou noir sugerirao sumnjive asocijacije).

Najvažnije svojstvo crne rupe je da što god u nju padne, više se neće vratiti. To se čak odnosi i na svjetlost, po čemu su crne rupe i dobile svoje ime: tijelo koje apsorbira svu svjetlost koja pada na njega i ne emitira vlastitu, izgleda potpuno crno. Prema općoj teoriji relativnosti, ako se objekt približi središtu crne rupe na kritičnu udaljenost - ta se udaljenost naziva Schwarzschildov radijus - on se više nikada ne može vratiti. (Njemački astronom Karl Schwarzschild (1873.-1916.) je u posljednjim godinama svog života, koristeći jednadžbe Einsteinove opće teorije relativnosti, izračunao gravitacijsko polje oko mase nula volumena.) Za masu Sunca Schwarzschildov polumjer je 3 km, odnosno, da biste naše Sunce pretvorili u crnu rupu, morate zbiti njegovu cijelu masu na veličinu malog grada!

Unutar Schwarzschildovog radijusa, teorija predviđa još čudnije pojave: sva materija u crnoj rupi skuplja se u infinitezimalnu točku beskonačne gustoće u samom središtu - matematičari takav objekt nazivaju singularnom perturbacijom. Pri beskonačnoj gustoći, svaka konačna masa materije, matematički govoreći, zauzima nulti prostorni volumen. Naravno, ne možemo eksperimentalno provjeriti događa li se ovaj fenomen stvarno unutar crne rupe, budući da se sve što padne unutar Schwarzschildovog radijusa ne vraća natrag.

Dakle, bez mogućnosti da "gledamo" crnu rupu u tradicionalnom smislu riječi "gledamo", ipak možemo detektirati njezinu prisutnost neizravnim znakovima utjecaja njezinog super-snažnog i potpuno neobičnog gravitacijskog polja na materiju oko nas. to.

Supermasivne crne rupe

U središtu naše Mliječne staze i drugih galaksija nalazi se nevjerojatno masivna crna rupa milijune puta teža od Sunca. Ove supermasivne crne rupe (kako su nazvane) otkrivene su promatranjem prirode kretanja međuzvjezdanog plina u blizini središta galaksija. Plinovi, sudeći prema opažanjima, rotiraju na maloj udaljenosti od supermasivnog objekta, a jednostavni izračuni pomoću Newtonovih zakona mehanike pokazuju da objekt koji ih privlači, uz maleni promjer, ima monstruoznu masu. Samo crna rupa može vrtložiti međuzvjezdani plin u središtu galaksije na ovaj način. Zapravo, astrofizičari su već pronašli desetke takvih masivnih crnih rupa u središtima galaksija susjednih našoj, i snažno sumnjaju da je središte svake galaksije crna rupa.

Crne rupe sa zvjezdanom masom

Prema našem trenutnom razumijevanju evolucije zvijezda, kada zvijezda čija masa premašuje približno 30 solarnih masa umre u eksploziji supernove, njezina vanjska ljuska se rasprši, a unutarnji slojevi brzo kolabiraju prema središtu i formiraju crnu rupu na mjestu zvijezde. zvijezda koja je potrošila svoje rezerve goriva. Crnu rupu ovog podrijetla izoliranu u međuzvjezdanom prostoru gotovo je nemoguće detektirati, budući da se nalazi u razrijeđenom vakuumu i ne manifestira se ni na koji način u smislu gravitacijskih interakcija. Međutim, ako je takva rupa dio binarnog zvjezdanog sustava (dvije vruće zvijezde koje kruže oko svog centra mase), crna rupa bi i dalje vršila gravitacijski utjecaj na svoju zvijezdu u paru. Astronomi danas imaju više od desetak kandidata za ulogu zvjezdanih sustava ove vrste, iako ni za jednog od njih nisu dobiveni rigorozni dokazi.

U binarnom sustavu s crnom rupom u svom sastavu, materija "žive" zvijezde neizbježno će "teći" u smjeru crne rupe. A tvar koju je crna rupa isisala će se vrtjeti u spirali kada padne u crnu rupu, nestajući kada pređe Schwarzschildov radijus. Kada se, međutim, približi kobnoj granici, materija usisana u lijevak crne rupe neizbježno će postati gušća i zagrijana zbog povećane učestalosti sudara među česticama koje apsorbira rupa, sve dok se ne zagrije do energije emisije valova u Rentgensko područje spektra elektromagnetskog zračenja. Astronomi mogu mjeriti periodičnost promjena intenziteta rendgenskog zračenja ove vrste i izračunati, uspoređujući ga s drugim dostupnim podacima, približnu masu objekta koji "vuče" materiju prema sebi. Ako masa objekta premašuje Chandrasekharovu granicu (1,4 solarne mase), taj objekt ne može biti bijeli patuljak, u kojeg je našoj zvijezdi suđeno da degenerira. U većini identificiranih promatranja takvih rendgenskih binarnih zvijezda, masivni objekt je neutronska zvijezda. Međutim, već je bilo više od desetak slučajeva u kojima je jedino razumno objašnjenje prisutnost crne rupe u binarnom zvjezdanom sustavu.

Sve druge vrste crnih rupa mnogo su više spekulativne i temeljene isključivo na teoretskim istraživanjima – eksperimentalnih dokaza o njihovom postojanju uopće nema. Prvo, to su male crne rupe s masom usporedivom s masom planine i komprimirane na radijus protona. Ideju o njihovom podrijetlu u početnoj fazi formiranja Svemira odmah nakon Velikog praska izrazio je engleski kozmolog Stephen Hawking (vidi Skriveni princip nepovratnosti vremena). Hawking je sugerirao da bi eksplozije malih rupa mogle objasniti uistinu misteriozni fenomen preciznih izljeva gama zraka u svemiru. Drugo, neke teorije o elementarnim česticama predviđaju postojanje u Svemiru – na mikrorazini – pravog sita crnih rupa, koje su svojevrsna pjena od svemirskog smeća. Promjer takvih mikro-rupa je navodno oko 10-33 cm - one su milijarde puta manje od protona. Trenutačno nemamo nikakve nade da ćemo eksperimentalno potvrditi čak i samu činjenicu postojanja takvih čestica crnih rupa, a da ne spominjemo da ćemo nekako istražiti njihova svojstva.

A što će se dogoditi s promatračem ako se iznenada nađe s druge strane gravitacijskog radijusa, inače zvanog horizont događaja. Ovdje počinje najčudesnije svojstvo crnih rupa. Nije uzalud kad se govori o crnim rupama uvijek spominjalo vrijeme, točnije prostor-vrijeme. Prema Einsteinovoj teoriji relativnosti, što se tijelo brže kreće, njegova masa postaje veća, ali vrijeme počinje teći sporije! Pri malim brzinama u normalnim uvjetima ovaj efekt je nezamjetan, ali ako se tijelo (svemirski brod) kreće brzinom bliskom brzini svjetlosti, tada se njegova masa povećava i vrijeme usporava! Kada se brzina tijela izjednači s brzinom svjetlosti, masa ide u beskonačnost, a vrijeme se zaustavlja! O tome govore stroge matematičke formule. Vratimo se crnoj rupi. Zamislimo fantastičnu situaciju kada se zvjezdani brod s astronautima na brodu približi gravitacijskom radijusu ili horizontu događaja. Jasno je da je horizont događaja tako nazvan jer bilo kakve događaje možemo promatrati (uopće išta) samo do te granice. Da nismo u stanju promatrati izvan ove granice. No, nalazeći se unutar broda koji se približava crnoj rupi, astronauti će se osjećati isto kao i prije, jer... Prema njihovom satu, vrijeme će teći "normalno". Letjelica će mirno prijeći horizont događaja i krenuti dalje. No budući da će njezina brzina biti bliska brzini svjetlosti, letjelica će do središta crne rupe stići doslovno u trenu.

A za vanjskog promatrača, letjelica će se jednostavno zaustaviti na horizontu događaja i tamo će ostati gotovo zauvijek! Ovo je paradoks kolosalne gravitacije crnih rupa. Prirodno je pitanje hoće li astronauti koji prema satu vanjskog promatrača odlaze u beskraj ostati živi. Ne. I stvar uopće nije u ogromnoj gravitaciji, već u plimnim silama, koje se za tako malo i masivno tijelo jako mijenjaju na malim udaljenostima. Uz visinu astronauta od 1 m 70 cm, plimne sile na njegovoj glavi bit će mnogo manje nego na nogama i on će jednostavno biti rastrgan već na horizontu događaja. Dakle, saznali smo općenito što su crne rupe, ali do sada smo govorili o crnim rupama zvjezdane mase. Trenutno su astronomi otkrili supermasivne crne rupe čija bi masa mogla biti milijarda sunaca! Supermasivne crne rupe po svojstvima se ne razlikuju od svojih manjih kopija. Oni su samo mnogo masivniji i u pravilu se nalaze u središtima galaksija - zvjezdanih otoka Svemira. U središtu naše galaksije (Mliječnog puta) također se nalazi supermasivna crna rupa. Kolosalna masa takvih crnih rupa omogućit će njihovo traženje ne samo u našoj Galaksiji, već iu središtima dalekih galaksija koje se nalaze na udaljenosti od milijuna i milijardi svjetlosnih godina od Zemlje i Sunca. Europski i američki znanstvenici proveli su globalnu potragu za supermasivnim crnim rupama koje bi se, prema modernim teorijskim izračunima, trebale nalaziti u središtu svake galaksije.

Suvremene tehnologije omogućuju otkrivanje prisutnosti tih kolapsara u susjednim galaksijama, no vrlo malo ih je otkriveno. To znači da su ili crne rupe jednostavno skrivene u gustim oblacima plina i prašine u središnjem dijelu galaksija, ili se nalaze u udaljenijim kutovima Svemira. Dakle, crne rupe mogu se detektirati rendgenskim zračenjem koje se emitira tijekom nakupljanja materije na njih, a kako bi se napravio popis takvih izvora, sateliti s rendgenskim teleskopima na njima lansirani su u kozmički prostor blizu Zemlje. Dok su tragali za izvorima rendgenskih zraka, svemirski opservatoriji Chandra i Rossi otkrili su da je nebo ispunjeno pozadinskim rendgenskim zračenjem koje je bilo milijune puta svjetlije od vidljivog zračenja. Velik dio ove pozadinske emisije X-zraka s neba mora potjecati od crnih rupa. Obično u astronomiji postoje tri vrste crnih rupa. Prva su crne rupe zvjezdanih masa (oko 10 solarnih masa). Nastaju iz masivnih zvijezda kada im ponestane termonuklearnog goriva. Drugi su supermasivne crne rupe u središtima galaksija (milijuna do milijardi solarnih masa). I na kraju, primarne crne rupe, nastale na početku života Svemira, čije su mase male (reda mase velikog asteroida). Stoga veliki raspon mogućih masa crnih rupa ostaje nepopunjen. Ali gdje su te rupe? Ispunjavajući prostor rendgenskim zrakama, oni, međutim, ne žele pokazati svoje pravo “lice”. No, da bi se izgradila jasna teorija o povezanosti pozadinskog rendgenskog zračenja i crnih rupa, potrebno je znati njihov broj. Trenutno su svemirski teleskopi uspjeli detektirati samo mali broj supermasivnih crnih rupa, čije se postojanje može smatrati dokazanim. Neizravni znakovi omogućuju povećanje broja promatranih crnih rupa odgovornih za pozadinsko zračenje na 15%. Moramo pretpostaviti da se preostale supermasivne crne rupe jednostavno skrivaju iza debelog sloja oblaka prašine koji propuštaju samo visokoenergetske X-zrake ili su predaleko da bi se otkrile modernim sredstvima promatranja.

Supermasivna crna rupa (okolina) u središtu galaksije M87 (rendgenska slika). Vidljiv je izbačaj (mlaz) iz horizonta događaja. Slika s www.college.ru/astronomy

Pronalaženje skrivenih crnih rupa jedan je od glavnih zadataka moderne rendgenske astronomije. Nedavna otkrića u ovom području, povezana s istraživanjem pomoću teleskopa Chandra i Rossi, ipak pokrivaju samo niskoenergetski raspon rendgenskog zračenja - otprilike 2000-20 000 elektron volti (za usporedbu, energija optičkog zračenja je oko 2 elektrona) .volt). Značajne dopune ovim istraživanjima može unijeti europski svemirski teleskop Integral, koji je sposoban prodrijeti u još uvijek nedovoljno proučeno područje rendgenskog zračenja s energijom od 20.000-300.000 elektronvolti. Važnost proučavanja ove vrste rendgenskih zraka je u tome što iako rendgenska pozadina neba ima nisku energiju, višestruki vrhovi (točke) zračenja s energijom od oko 30 000 elektron-volti pojavljuju se na toj pozadini. Znanstvenici još uvijek ne otkrivaju što proizvodi te vrhove, a Integral je prvi teleskop dovoljno osjetljiv da otkrije takve izvore X-zraka. Prema astronomima, zrake visoke energije generiraju takozvane objekte Comptonove debljine, odnosno supermasivne crne rupe obavijene omotačem od prašine. Comptonovi objekti odgovorni su za vrhove rendgenskih zraka od 30 000 elektron volti u polju pozadinskog zračenja.

No, nastavljajući svoje istraživanje, znanstvenici su došli do zaključka da Comptonovi objekti čine samo 10% od broja crnih rupa koje bi trebale stvarati visokoenergetske vrhove. To je ozbiljna prepreka daljnjem razvoju teorije. Dakle, X-zrake koje nedostaju ne dobivaju Comptonove debljine, već obične supermasivne crne rupe? Što je onda sa zavjesama za prašinu za niskoenergetske X-zrake? Čini se da odgovor leži u činjenici da su mnoge crne rupe (Comptonovi objekti) imale dovoljno vremena apsorbirati sav plin i prašinu koji su ih obavijali, ali su prije toga imale priliku pokazati se visokoenergetskim X-zrakama. Nakon što su potrošile svu materiju, takve crne rupe više nisu bile sposobne generirati X-zrake na horizontu događaja. Postaje jasno zašto se ove crne rupe ne mogu detektirati i postaje moguće pripisati im nedostajuće izvore pozadinskog zračenja, jer iako crna rupa više ne emitira, zračenje koje je prethodno stvorila nastavlja putovati kroz Svemir. Međutim, moguće je da su crne rupe koje nedostaju skrivenije nego što astronomi shvaćaju, što znači da to što ih ne vidimo ne znači da ih nema. Samo još nemamo dovoljno moći promatranja da ih vidimo. U međuvremenu, NASA-ini znanstvenici planiraju proširiti potragu za skrivenim crnim rupama još dalje u svemir. Tu se, vjeruju, nalazi podvodni dio sante leda. Tijekom nekoliko mjeseci provodit će se istraživanja u sklopu misije Swift. Prodor u duboki Svemir otkrit će skrivene crne rupe, pronaći kariku koja nedostaje pozadinskog zračenja i rasvijetliti njihovu aktivnost u ranoj eri Svemira.

Smatra se da su neke crne rupe aktivnije od svojih tihih susjeda. Aktivne crne rupe upijaju okolnu materiju, a ako “neoprezna” zvijezda u proletu ostane uhvaćena u letu gravitacije, sigurno će biti “pojedena” na najbarbarskiji način (rastrgana na komadiće). Apsorbirani materijal, padajući u crnu rupu, zagrijava se do enormnih temperatura i doživljava bljesak u rasponu gama, rendgenskih i ultraljubičastih zraka. Postoji i supermasivna crna rupa u središtu Mliječnog puta, ali ju je teže proučavati nego rupe u susjednim ili čak udaljenim galaksijama. To je zbog gustog zida plina i prašine koji stoji na putu do središta naše Galaksije, jer se Sunčev sustav nalazi gotovo na rubu galaktičkog diska. Stoga su promatranja aktivnosti crnih rupa mnogo učinkovitija u onim galaksijama čije su jezgre jasno vidljive. Promatrajući jednu od dalekih galaksija, smještenu u zviježđu Boötes na udaljenosti od 4 milijarde svjetlosnih godina, astronomi su prvi put uspjeli pratiti od početka do gotovo kraja proces apsorpcije zvijezde od strane supermasivne crne rupe. . Tisućama godina ovaj divovski kolapsar tiho je i mirno počivao u središtu neimenovane eliptične galaksije, sve dok mu se jedna od zvijezda nije usudila dovoljno približiti.

Snažna gravitacija crne rupe rastrgala je zvijezdu. Ugrušci materije počeli su padati na crnu rupu i, nakon što su stigli do horizonta događaja, jarko su bljesnuli u ultraljubičastom rasponu. Ove baklje zabilježio je NASA-in novi svemirski teleskop Galaxy Evolution Explorer, koji proučava nebo u ultraljubičastom svjetlu. Teleskop nastavlja promatrati ponašanje istaknutog objekta danas, jer Obrok crne rupe još nije završio, a ostaci zvijezde nastavljaju padati u ponor vremena i prostora. Promatranja takvih procesa u konačnici će pomoći da se bolje razumije kako se crne rupe razvijaju zajedno sa svojim galaksijama domaćinima (ili, obrnuto, galaksije se razvijaju s matičnom crnom rupom). Ranija opažanja pokazuju da takvi ekscesi nisu neuobičajeni u Svemiru. Znanstvenici su izračunali da u prosjeku zvijezdu proguta supermasivna crna rupa u tipičnoj galaksiji jednom svakih 10.000 godina, no budući da postoji veliki broj galaksija, apsorpcija zvijezda može se promatrati mnogo češće.

izvor