Melnie caurumi kosmosā: interesanti fakti un fotogrāfijas. Neticamākās fotogrāfijas ar melnajiem caurumiem kosmosā

Citu dienu Stīvens Hokings satricināja zinātnieku aprindas, paziņojot, ka melnie caurumi neeksistē. Pareizāk sakot, tie nemaz nav tādi, par kuriem tika uzskatīts iepriekš.

Pēc pētnieka domām (kas ir izklāstīts darbā “Informācijas saglabāšana un laikapstākļu prognozes melnajiem caurumiem”), tas, ko mēs saucam par melnajiem caurumiem, var pastāvēt bez tā sauktā “notikumu horizonta”, aiz kura nekas nevar izkļūt. Hokings uzskata, ka melnie caurumi tikai kādu laiku saglabā gaismu un informāciju un pēc tam “izspļauj” atpakaļ kosmosā, kaut arī diezgan izkropļotā formā.

Kamēr zinātnieku aprindas sagremo jauno teoriju, mēs nolēmām lasītājam atgādināt to, kas līdz šim tika uzskatīts par “faktiem par melnajiem caurumiem”. Tātad līdz šim tika uzskatīts, ka:

Melnie caurumi ir ieguvuši savu nosaukumu, jo tie iesūc gaismu, kas skar to robežas un neatspoguļo to.

Veidojas, kad pietiekami saspiesta matērijas masa deformē telpu un laiku, melnajam caurumam ir noteikta virsma, ko sauc par "notikumu horizontu", kas iezīmē neatgriešanās punktu.

Pie jūras līmeņa pulksteņi darbojas lēnāk nekā pie jūras līmeņa kosmosa stacija, un melno caurumu tuvumā tas ir vēl lēnāks. Tam ir kāds sakars ar gravitāciju.

Tuvākais melnais caurums atrodas aptuveni 1600 gaismas gadu attālumā

Mūsu galaktika ir pilna ar melniem caurumiem, bet tuvākā, kas teorētiski varētu iznīcināt mūsu necilo planētu, atrodas tālu aiz mūsu Saules sistēmas.

Piena Ceļa galaktikas centrā atrodas milzīgs melnais caurums

Tas atrodas 30 tūkstošu gaismas gadu attālumā no Zemes, un tā izmēri ir vairāk nekā 30 miljonus reižu lielāki par mūsu Sauli.

Melnie caurumi galu galā iztvaiko

Tiek uzskatīts, ka no melnā cauruma nekas nevar izkļūt. Vienīgais izņēmums no šī noteikuma - starojums. Pēc dažu zinātnieku domām, melnie caurumi izstaro starojumu, tie zaudē masu. Šī procesa rezultātā melnais caurums var izzust pavisam.

Melnie caurumi ir veidoti nevis kā piltuve, bet gan kā sfēra.

Lielākajā daļā mācību grāmatu jūs redzēsit melnos caurumus, kas izskatās kā piltuves. Tas ir tāpēc, ka tie ir ilustrēti no gravitācijas akas perspektīvas. Patiesībā tie vairāk izskatās pēc sfēras.

Melnā cauruma tuvumā viss tiek izkropļots

Melnajiem caurumiem ir iespēja izkropļot telpu, un, tā kā tie griežas, izkropļojumi palielinās, kad tie griežas.

Melnais caurums var nogalināt šausminošos veidos

Lai gan šķiet acīmredzams, ka melnais caurums nav savienojams ar dzīvību, vairums cilvēku domā, ka viņi tur vienkārši tiktu saspiesti. Nav obligāti. Visticamāk, jūs būtu izstiepts līdz nāvei, jo jūsu ķermeņa daļa, kas pirmā sasniedza “notikumu horizontu”, būtu daudz lielākā gravitācijas ietekmē.

Melnie caurumi ne vienmēr ir melni

Lai gan tie ir pazīstami kā melni, kā mēs teicām iepriekš, tie faktiski izstaro elektromagnētiskos viļņus.

Melnie caurumi var ne tikai iznīcināt

Protams, vairumā gadījumu tā ir taisnība. Tomēr ir daudz teoriju, pētījumu un pieņēmumu, ka melnos caurumus patiešām var pielāgot enerģijas ražošanai un ceļošanai kosmosā.

Melno caurumu atklāšana nepiederēja Albertam Einšteinam

Alberts Einšteins melno caurumu teoriju atdzīvināja tikai 1916. gadā. Ilgi pirms tam, 1783. gadā, zinātnieks Džons Mičels bija pirmais, kurš izstrādāja šo teoriju. Tas notika pēc tam, kad viņš domāja, vai gravitācija var kļūt tik spēcīga, ka pat vieglās daļiņas nevarētu no tā izbēgt.

Melnie caurumi dūko

Lai gan kosmosa vakuums faktiski nepārraida skaņas viļņus, klausoties ar īpašiem instrumentiem, var dzirdēt atmosfēras traucējumu skaņas. Kad melnais caurums kaut ko ievelk, tā notikumu horizonts paātrina daļiņas līdz gaismas ātrumam, un tās rada dūkoņu.

Melnie caurumi var radīt dzīvībai nepieciešamos elementus

Pētnieki uzskata, ka melnie caurumi rada elementus, kad tie sadalās subatomiskās daļiņās. Šīs daļiņas spēj radīt par hēliju smagākus elementus, piemēram, dzelzi un oglekli, kā arī daudzus citus dzīvības veidošanai nepieciešamos elementus.

Melnie caurumi ne tikai “norij”, bet arī “izspļauj”

Ir zināms, ka melnie caurumi iesūc visu, kas ir tuvu to notikumu horizontam. Kad kaut kas iekrīt melnajā caurumā, tas tiek saspiests ar tik milzīgu spēku, ka atsevišķas sastāvdaļas saspiež un galu galā sadalās subatomiskās daļiņās. Daži zinātnieki uzskata, ka šī viela pēc tam tiek izmesta no tā sauktā "baltā cauruma".

Jebkura viela var kļūt par melno caurumu

No tehniskā viedokļa ne tikai zvaigznes var kļūt par melnajiem caurumiem. Ja jūsu automašīnas atslēgas saruktu līdz bezgalīgi mazam punktam, vienlaikus saglabājot savu masu, to blīvums sasniegtu astronomiskus līmeņus un to gravitācija pieaugtu neticami.

Fizikas likumi sabojājas melnā cauruma centrā

Saskaņā ar teorijām matērija melnajā caurumā tiek saspiesta līdz bezgalīgam blīvumam, un telpa un laiks pārstāj eksistēt. Kad tas notiek, fizikas likumi vairs nav spēkā vienkārši tāpēc, ka cilvēka prāts nespēj iedomāties objektu ar nulles tilpumu un bezgalīgu blīvumu.

Melnie caurumi nosaka zvaigžņu skaitu

Pēc dažu zinātnieku domām, zvaigžņu skaitu Visumā ierobežo melno caurumu skaits. Tas ir saistīts ar to, kā tie ietekmē gāzes mākoņus un elementu veidošanos tajās Visuma daļās, kur dzimst jaunas zvaigznes.

Terminu "Melnais caurums" 1967. gadā pirmo reizi izmantoja Džons A. Vīlers. Tas ir nosaukums, kas dots apgabalam telpā un laikā, kura gravitācija ir tik spēcīga, ka pat gaismas kvanti nevar atstāt tās robežas. Lielumu nosaka gravitācijas rādiuss, un darbības robežu sauc par notikumu horizontu.

Melnais caurums, kā to iedomājies mākslinieks

Ideālā gadījumā melnais caurums, ja tas ir izolēts, ir absolūti melna telpas daļa. Neviens vēl nezina, kā patiesībā izskatās melnais caurums, zināms ir tikai tas, ka tas neatbilst savam nosaukumam, jo tas ir pilnīgi neredzams. Pēc astronomu domām, tā klātbūtni var noteikt tikai pēc spīduma notikuma horizonta zonā. Tas notiek divu iemeslu dēļ:

Tajā iekrīt matērijas daļiņas, kuru ātrums samazinās, tuvojoties neatgriešanās punktam. Tie rada izkliedēta gāzes un putekļu mākoņa attēlu, kura iekšpusē palielinās blīvums.
Gaismas kvanti, kas iet netālu no melnā cauruma, maina savu trajektoriju. Šis kropļojums dažkārt ir tik liels, ka gaisma vairākas reizes noliecas ap to, pirms nokļūst iekšā. Tas rada gaismas gredzenu.

Pēc astronomu domām, visu patērējošā zvaigzne nemaz nav bezveidīga, bet izskatās pēc pusmēness. Tas notiek tāpēc, ka tā puse, kas vērsta pret novērotāju, īpašu kosmisku iemeslu dēļ vienmēr ir gaišāka par otru pusi. Tumšais aplis, kas atrodas pusmēness centrā, ir melns caurums.

Parādīšanās

Ir divi tās rašanās scenāriji: spēcīga masīvas zvaigznes saspiešana, galaktikas centra vai tās gāzes saspiešana. Ir arī hipotēzes, pēc kurām tās izveidojušās Lielais sprādziens vai radās milzīgu enerģijas daudzumu radīšanas rezultātā kodolreakcijā.

Sugas

Strūkla M87 galaktikā ir supermasīva melnā cauruma aktivitātes izpausme galaktikas kodolā

Ir vairāki galvenie veidi: Supermassive – ļoti liela, bieži sastopama galaktiku centrā; Primārais - tiek pieņemts, ka tie varēja parādīties ar lielām gravitācijas lauka viendabīguma un blīvuma novirzēm Visuma rašanās laikā; Kvanti - hipotētiski rodas, kad kodolreakcijas un tiem ir mikroskopiski izmēri.

Melnā cauruma dzīve nav mūžīga

Saskaņā ar S. Hokinga pieņēmumu, tas ir ierobežots ar aptuveni 10 līdz 60. gadu pakāpēm. Caurums pakāpeniski “plānāks” un atstāj tikai elementāras daļiņas.

Pastāv pieņēmums, ka ir arī antipods - baltais caurums. Ja viss ieiet pirmajā un neiznāk, tad otrajā nav iespējams iekļūt - tas tikai atbrīvo. Saskaņā ar šo teoriju baltais caurums parādās plkst īss laiks un sadalās, atbrīvojot enerģiju un vielu. Diezgan nopietni zinātnieki uzskata, ka tādā veidā tiek izveidots tunelis, ar kura palīdzību var pārvietoties milzīgus attālumus.

Populārzinātniska filma par melnajiem caurumiem

Tā saņēma šo nosaukumu, jo absorbē gaismu, bet neatstaro to kā citi objekti. Patiesībā ir daudz faktu par melnajiem caurumiem, un šodien mēs jums pastāstīsim par dažiem interesantākajiem. Vēl salīdzinoši nesen tā tika uzskatīts melnais caurums kosmosā iesūc visu, kas atrodas netālu vai lido garām: planētas ir atkritumi, bet nesen zinātnieki sāka strīdēties, ka pēc kāda laika saturs “izspļauj” atpakaļ, tikai pavisam citā formā. Ja jūs interesē melnie caurumi kosmosā interesanti fakti Par tiem šodien pastāstīsim vairāk.

Vai pastāv draudi Zemei?

Ir divi melnie caurumi, kas varētu attēlot reāli draudi mūsu planētas, bet mums par laimi tās atrodas tālu aptuveni 1600 gaismas gadu attālumā. Zinātniekiem izdevās atklāt šos objektus tikai tāpēc, ka tie atradās netālu no Saules sistēmas un īpašas ierīces, kas tvēra rentgena starus, spēja tos redzēt. Pastāv pieņēmums, ka milzīgais gravitācijas spēks var ietekmēt melnos caurumus tā, ka tie saplūst vienā.

Maz ticams, ka kāds no mūsu laikabiedriem spēs noķert brīdi, kad šie noslēpumainie objekti pazudīs. Caurumu nāves process notiek tik lēni.

Melnais caurums ir pagātnes zvaigzne

Kā kosmosā veidojas melnie caurumi? Zvaigznēm ir iespaidīgs kodoltermiskās degvielas krājums, tāpēc tās spīd tik spilgti. Bet visi resursi beidzas, un zvaigzne atdziest, pakāpeniski zaudējot savu mirdzumu un pārvēršoties par melnu punduri. Ir zināms, ka atdzesētā zvaigznē notiek saspiešanas process, kā rezultātā tā eksplodē, un tās daļiņas izkliedējas kosmosā lielos attālumos, piesaistot blakus esošos objektus, tādējādi palielinot melnā cauruma izmēru.

Pats interesantākais par melnajiem caurumiem kosmosā mums vēl ir jāpēta, bet pārsteidzoši, ka tā blīvums, neskatoties uz iespaidīgo izmēru, var būt vienāds ar gaisa blīvumu. Tas liek domāt, ka pat lielākajiem objektiem kosmosā var būt tāds pats svars kā gaisam, tas ir, tie var būt neticami viegli. Šeit kā kosmosā parādās melnie caurumi.

Laiks melnajā caurumā un ap to plūst ļoti lēni, tāpēc tuvumā lidojošie objekti palēnina to kustību. Iemesls visam ir milzīgais gravitācijas spēks, pat vairāk pārsteidzošs fakts, visiem procesiem, kas notiek pašā bedrē, ir neticams ātrums. Piemēram, ja jūs to ievērojat kā melnais caurums izskatās kosmosā, atrodoties ārpus visu patērējošās masas robežām, šķiet, ka viss stāv uz vietas. Taču, tiklīdz objekts tiktu iekšā, tas vienā mirklī tiktu saplēsts. Šodien viņi mums rāda kā melnais caurums izskatās kosmosa fotoattēlā, simulēts ar īpašām programmām.

Melnā cauruma definīcija?

Tagad mēs zinām no kurienes kosmosā rodas melnie caurumi. Bet kas vēl tajos īpašs? Nav iespējams a priori teikt, ka melnais caurums ir planēta vai zvaigzne, jo šis ķermenis nav ne gāzveida, ne ciets. Šis ir objekts, kas spēj izkropļot ne tikai platumu, garumu un augstumu, bet arī laika skalu. Kas pilnībā pārkāpj fiziskos likumus. Zinātnieki apgalvo, ka laiks telpiskās vienības horizonta zonā var virzīties uz priekšu un atpakaļ. Kas atrodas melnajā caurumā kosmosā? nav iespējams iedomāties, gaismas kvanti, kas tur nokļūst, tiek reizināti vairākas reizes ar singularitātes masu, šis process palielina jaudu gravitācijas spēks. Tāpēc, ja paņemsi līdzi lukturīti un ieiesi melnajā caurumā, tas nespīd. Singularitāte ir punkts, kurā viss tiecas uz bezgalību.

Melnā cauruma struktūra ir singularitāte un notikumu horizonts. Singularitātes ietvaros fiziskās teorijas pilnībā zaudē savu nozīmi, tāpēc zinātniekiem tā joprojām ir noslēpums. Šķērsojot robežu (notikumu horizontu), fiziskais objekts zaudē iespēju atgriezties. Mēs nezinām tālu viss par melnajiem caurumiem kosmosā, bet interese par tiem nezūd.

Melnie caurumi, iespējams, ir visnoslēpumainākie un mīklainākie astronomiskie objekti mūsu Visumā jau no atklāšanas brīža, tie ir piesaistījuši zinātnieku uzmanību un rosina zinātniskās fantastikas rakstnieku iztēli. Kas ir melnie caurumi un ko tie attēlo? Melnie caurumi ir izmirušas zvaigznes, kurām to fizisko īpašību dēļ ir tik liels blīvums un tik spēcīga gravitācija, ka pat gaisma nevar izkļūt ārpus tām.

Melno caurumu atklāšanas vēsture

Pirmo reizi melno caurumu teorētisko eksistenci ilgi pirms to faktiskās atklāšanas ierosināja kāds D. Mišels (angļu priesteris no Jorkšīras grāfistes, kurš brīvajā laikā interesējas par astronomiju) tālajā 1783. gadā. Pēc viņa aprēķiniem, ja paņemam savējo un saspiežam (mūsdienu izpratnē) datora valoda- arhīvs) līdz 3 km rādiusā veidojas tik liels (vienkārši milzīgs) gravitācijas spēks, ka pat gaisma nevar to atstāt. Tā radās jēdziens “melnais caurums”, lai gan patiesībā tas, mūsuprāt, nemaz nav melns, piemērotāks būtu termins “tumšais caurums”, jo notiek tieši gaismas trūkums.

Vēlāk, 1918. gadā, lielais zinātnieks Alberts Einšteins. Taču tikai 1967. gadā ar amerikāņu astrofiziķa Džona Vīlera pūlēm melno caurumu jēdziens beidzot ieguva vietu akadēmiskajās aprindās.

Lai kā arī būtu, D. Mišels, Alberts Einšteins un Džons Vīlers savos darbos pieļāva tikai teorētisku šo noslēpumaino debess objektu eksistenci g. kosmoss Tomēr patiesais melno caurumu atklājums notika 1971. gadā, kad tos pirmo reizi ieraudzīja caur teleskopu.

Šādi izskatās melnais caurums.

Kā kosmosā veidojas melnie caurumi

Kā mēs zinām no astrofizikas, visām zvaigznēm (ieskaitot mūsu Sauli) ir ierobežots degvielas daudzums. Un, lai gan zvaigznes mūžs var ilgt miljardiem gaismas gadu, agrāk vai vēlāk šī nosacītā degvielas piegāde beidzas, un zvaigzne “nodziest”. Zvaigznes “izbalēšanas” procesu pavada intensīvas reakcijas, kuru laikā zvaigzne piedzīvo ievērojamas pārvērtības un atkarībā no izmēra var pārvērsties par balto punduri, neitronu zvaigzne vai melnais caurums. Turklāt lielākās zvaigznes ar neticami iespaidīgiem izmēriem parasti pārvēršas par melnajiem caurumiem - šo neticamāko izmēru saspiešanas dēļ jaunizveidotā melnā cauruma masa un gravitācijas spēks vairākkārt palielinās, un tas pārvēršas par melno caurumu. sava veida galaktikas putekļsūcējs - absorbē visu un visus apkārtējos.

Melnais caurums norij zvaigzni.

Neliela piezīme - mūsu Saule pēc galaktikas standartiem nepavisam nav liela zvaigzne un pēc tās izzušanas, kas notiks aptuveni pēc dažiem miljardiem gadu, tā, visticamāk, nepārvērsīsies par melno caurumu.

Bet būsim godīgi - šodien zinātnieki vēl nezina visas melnā cauruma veidošanās sarežģītības, bez šaubām, tas ir ārkārtīgi sarežģīts astrofizisks process, kas pats par sevi var ilgt miljoniem gaismas gadu. Lai gan šajā virzienā ir iespējams virzīties uz priekšu, varētu būt tā saukto starpposma melno caurumu, tas ir, zvaigžņu izzušanas stāvoklī, atklāšana un turpmāka izpēte, kurā notiek aktīvs melno caurumu veidošanās process. Starp citu, līdzīgu zvaigzni astronomi atklāja 2014. gadā spirālveida galaktikas rokā.

Cik melno caurumu ir Visumā?

Saskaņā ar mūsdienu zinātnieku teorijām mūsu galaktikā piena ceļš Melno caurumu var būt līdz pat simtiem miljonu. Ne mazāk to var būt arī mūsu kaimiņu galaktikā, uz kuru nav ko lidot no mūsu Piena Ceļa – 2,5 miljoni gaismas gadu.

Melnā cauruma teorija

Neskatoties uz milzīgo masu (kas ir simtiem tūkstošu reižu lielāka par mūsu Saules masu) un neticamo gravitācijas spēku, caur teleskopu nebija viegli saskatīt melnos caurumus, jo tie nemaz neizstaro gaismu. Zinātniekiem izdevās pamanīt melno caurumu tikai tā “ēdienreizes” - citas zvaigznes absorbcijas brīdī, šajā brīdī parādās raksturīgs starojums, ko jau var novērot. Tādējādi melnā cauruma teorija ir atradusi faktisku apstiprinājumu.

Melno caurumu īpašības

Galvenā melnā cauruma īpašība ir tā neticamā gravitācijas lauki, neļaujot apkārtējai telpai un laikam palikt ierastajā stāvoklī. Jā, jūs dzirdējāt pareizi, laiks melnajā caurumā paiet daudz reižu lēnāk nekā parasti, un, ja bijāt tur, tad, kad atgriezīsities atpakaļ (ja jums, protams, būtu paveicies), jūs ar pārsteigumu pamanītu, ka ir pagājuši gadsimti. uz Zemes, un jūs pat neesat novecojis, laicīgi. Lai gan būsim godīgi, ja jūs atrastos melnajā caurumā, jūs diez vai izdzīvotu, jo gravitācijas spēks tur ir tāds, ka jebkurš materiāls objekts vienkārši saplēstu, pat ne gabalos, atomos.

Bet, ja jūs atrastos pat tuvu melnajam caurumam, tā gravitācijas lauka diapazonā, jums arī būtu grūti, jo, jo vairāk jūs pretoties tā gravitācijai, mēģinot aizlidot, jo ātrāk jūs tajā iekristu. Iemesls šim šķietami paradoksam ir gravitācijas virpuļa lauks, kas piemīt visiem melnajiem caurumiem.

Ko darīt, ja cilvēks iekrīt melnajā caurumā

Melno caurumu iztvaikošana

Angļu astronoms S. Hokings atklāja interesantu faktu: šķiet, ka melnie caurumi izstaro arī iztvaikošanu. Tiesa, tas attiecas tikai uz salīdzinoši nelielas masas caurumiem. Spēcīgā gravitācija ap tiem rada daļiņu un antidaļiņu pārus, viens no pāriem tiek ievilkts caur caurumu, bet otrs tiek izspiests. Tādējādi melnais caurums izstaro cietas antidaļiņas un gamma starus. Šī melnā cauruma iztvaikošana vai starojums tika nosaukts zinātnieka vārdā, kurš to atklāja - "Hawking starojums".

Lielākais melnais caurums

Saskaņā ar melno caurumu teoriju gandrīz visu galaktiku centrā ir milzīgi melnie caurumi, kuru masa ir no vairākiem miljoniem līdz vairākiem miljardiem saules masas. Un salīdzinoši nesen zinātnieki atklāja divus lielākos līdz šim zināmos melnos caurumus, kas atrodas divās blakus esošajās galaktikās: NGC 3842 un NGC 4849.

NGC 3842 ir spožākā galaktika Lauvas zvaigznājā, kas atrodas 320 miljonu gaismas gadu attālumā no mums. Tās centrā atrodas milzīgs melnais caurums, kas sver 9,7 miljardus saules masu.

NGC 4849, galaktika Komas klasterī, kas atrodas 335 miljonu gaismas gadu attālumā, lepojas ar tikpat iespaidīgu melno caurumu.

Šo milzu melno caurumu gravitācijas lauks jeb akadēmiskā izteiksmē to notikumu horizonts ir aptuveni 5 reizes lielāks par attālumu no Saules līdz ! Tāds melnais caurums mūs apēstu saules sistēma un es pat neaizrītos.

Mazākais melnais caurums

Bet plašajā melno caurumu saimē ir arī ļoti mazi pārstāvji. Tādējādi šobrīd zinātnieku atklātākais punduris melnais caurums ir tikai 3 reizes lielāks par mūsu Saules masu. Faktiski tas ir teorētiskais minimums, kas nepieciešams melnā cauruma izveidošanai, ja šī zvaigzne būtu nedaudz mazāka, caurums nebūtu izveidojies.

Melnie caurumi ir kanibāli

Jā, ir tāda parādība, kā jau rakstījām iepriekš, melnie caurumi ir sava veida “galaktiskie putekļu sūcēji”, kas absorbē visu apkārtējo, arī... citus melnos caurumus. Nesen astronomi atklāja, ka melno caurumu no vienas galaktikas apēd vēl lielāks melnais rijējs no citas galaktikas.

Saskaņā ar dažu zinātnieku hipotēzēm melnie caurumi ir ne tikai galaktikas putekļsūcēji, kas sevī iesūc visu, bet noteiktos apstākļos tie paši var radīt jaunus Visumus.
Melnie caurumi laika gaitā var iztvaikot. Mēs rakstījām iepriekš angļu valodā zinātnieks Stīvens Hokings atklāja, ka melnajiem caurumiem piemīt radiācijas īpašība un pēc kāda ļoti ilga laika perioda, kad apkārt vairs nav ko absorbēt, melnais caurums sāks vairāk iztvaikot, līdz ar laiku atdod visu savu masu apkārtējā telpā. Lai gan tas ir tikai pieņēmums, hipotēze.
Melnie caurumi palēnina laiku un saliek telpu. Mēs jau rakstījām par laika dilatāciju, taču telpa melnā cauruma apstākļos arī būs pilnībā izliekta.
Melnie caurumi ierobežo zvaigžņu skaitu Visumā. Proti, to gravitācijas lauki neļauj kosmosā atdzist gāzes mākoņiem, no kuriem, kā zināms, dzimst jaunas zvaigznes.

Melnie caurumi kanālā Discovery, video

Un noslēgumā mēs piedāvājam jums interesantu zinātnisku dokumentālo filmu par melnajiem caurumiem no kanāla Discovery Channel

Malēna Zommere Kristiansena

Starptautiska zinātnieku komanda, kurā, visticamāk, būs arī dāņi, plāno fotografēt melno caurumu, lai redzētu, kā tas izskatās. Nekad agrāk nekas tāds nebija darīts.

Ja mēs varam iegūt melnā cauruma attēlus, mēs būsim tuvāk izpratnei par tā būtību noslēpumaina parādība, skaidro Ufe Grē Jorgensens no Nīlsa Bora institūta Kopenhāgenas Universitātē, kurš šobrīd strādā pie Dānijas iekļaušanas projektā.

"Manuprāt, tas ir ārkārtīgi interesanti. Vienmēr ir lieliski, ja ir iespēja pārbaudīt dažas teorijas, bet tagad mēs runājam par par ārkārtējām teorijām saistībā ar gaismas un matērijas uzvedību ekstremāli apstākļi melnais caurums,” saka Ufe Grohe Jorgensens, Astrofizikas un planētu zinātnes katedras pasniedzējs.

Melno caurumu attēli varētu pavērt jaunu pētniecības jomu

Melnā cauruma fotografēšana nav viegls uzdevums. Tas prasa pareizos apstākļus, tāpēc zinātnieki plāno izmantot jauno Grenlandes teleskopu, kas tiks novietots uz ledus loksne Grenlande.

Ja izdosies iegūt melnā cauruma fotogrāfijas, tās varētu pavērt pilnīgi jaunu pētniecības jomu, apstiprina Orhūsas Universitātes Fizikas un astronomijas institūta profesors Ulriks Ingerslevs Ugerhojs, kurš nav iesaistīts projektā.

"Tas iezīmēs tā sauktās spēcīgu lauku fizikas sākumu gravitācijas ietekmē. Tas pavērs jaunu apgabalu, kas atgādinās februārī paziņotos gravitācijas viļņu novērojumus. Ja mums izdosies nofotografēt melno caurumu, tas būs tāds pats izrāviens kā gravitācijas viļņi,” komentē profesors.

Zinātnieki palīdzēja simulēt starpzvaigžņu melno caurumu

Līdz šim melnie caurumi tika novēroti tikai caur optiskajiem teleskopiem, kas nav ļāvuši izpētīt to uzbūvi. Šajos teleskopos izskatās melnie caurumi tumšs plankums. Tātad viss, kas iepriekš bija redzams, bija matērija, ko aprij caurums.

Jaunajos submilimetru teleskopos ir tik daudz augsta izšķirtspēja, kas ļauj noteikt melno caurumu struktūru, skaidro Ufe Grohe Jorgensens.

Submilimetra teleskopa viļņa garums ir mazāks par vienu milimetru. Tas ir optiskā un radioteleskopa krustojums. Submilimetru teleskops var noteikt garākus viļņu garumus nekā parastais teleskops infrasarkanais starojums, bet ne tik ilgi, cik radio emisijas.

Līdz šim nebija iespējams redzēt melno caurumu saturu, tāpēc zinātnieki izvirzījuši dažādas teorijas. Kā zinātne iztēlojas melnos caurumus, varat redzēt filmā Starpzvaigžņu.

“Šī ir skaista animācija, kurai nav analogu. Filmas veidošanā piedalījās ievērojami zinātnieki, kas specializējas melno caurumu problēmā, tāpēc viņu interesēs bija izveidot pareizu attēlu. Droši vien viss izskatās tieši tā, kā filmā,” saka Ufe Grohe Jorgensens.

Grenlandes teleskops tiks izmantots vienlaikus ar citiem

Lai fotografētu melno caurumu, Grenlandes teleskops tiks apvienots ar teleskopiem Čīlē un Havaju salās. Tajā pašā laikā visi trīs teleskopi darbosies kā viens liels aparāts, kura “diametrs” atbilst attālumam starp tiem, tas ir, vairākiem tūkstošiem kilometru.

Tātad teleskopa izvēle Grenlandes teritorijā nav nejauša, skaidro zinātnieks.

“Objekts, uz kuru tie ir vērsts, ir vienlaikus jāvēro no trim dažādām vietām, kas ir atdalītas viena no otras ar vislielāko iespējamo attālumu. Jūs nevarat izmantot teleskopus gan austrumu, gan rietumu puslodē, jo tad jūs nevarēsit vienlaikus novērot punktu debesīs.

Teleskops tiks novietots uz ledus

Grenlandes teleskops pašlaik atrodas uz kuģa, kas dodas no ASV uz Kānaku Grenlandes ziemeļos. Kuģis vietā ieradīsies vasaras laikā, pēc tam teleskops tiks samontēts un uzstādīts Grenlandes ledāja virsmas augstākajā punktā, kur vērojami ideāli laikapstākļi un klimatiskie apstākļi.

"Grenlandes teleskops tiks novietots vairāk nekā trīs kilometru augstumā. Daudzi cilvēki domā, ka tur, kur ir ledus, ir daudz ūdens un līdz ar to arī augsts mitrums. Iespējams, šī ideja ir saistīta ar to, ka Dānijā mums ir īpaši mitras ziemas ar temperatūru ap nulle grādiem un slapjš snieg. Patiesībā pie -30 grādiem ir ļoti sauss, jo viss ūdens kondensējas un pārvēršas sniegā. Tāpēc šī virsotne ir lieliska vieta, tā atrodas lielā augstumā un ir ļoti sausa."

Melno caurumu attēli parādīsies tikai pēc dažiem gadiem

Grenlandes teleskops sāks darboties tikai 2017. gadā, bet, kad tas sāks darboties, mēs ceram daudz uzzināt par melnajiem caurumiem, saka kāds Kopenhāgenā dzīvojošs skolotājs.

"Mēs neko daudz nezinām par melnajiem caurumiem, un mēs pie tā strādāsim. Kāds ir viņu gravitācijas lauks? Kas notiek ar matēriju, kad tā tiek ierauta melnajā caurumā? Viens no interesantākie jautājumi- tas ir tas, vai lielie melnie caurumi galaktiku centrā var būt ceļš uz citiem Visumiem vai citiem laiktelpas punktiem. Tas ir tas, par ko mēs vēlamies uzzināt kaut ko jaunu. Mēs nesāksim lidot cauri melnajiem caurumiem rīt, tas nav galvenais. Taču ilgtermiņā mūsu darbs dos daudz jaunu informāciju, kas var mūs aizvest uz vietām, kur mēs vēl nekad neesam bijuši.

Grenlandes teleskops nav vienīgais, ko dāņu zinātnieki izmanto melno caurumu novērošanai. Tā ir tikai daļa no projekta Event Horizon Telescope, kas apvieno deviņus teleskopus, no kuriem katrs veic vienus un tos pašus uzdevumus.

Nav svarīgi, kuram no viņiem būs tas gods uzņemt pirmās melnā cauruma bildes. Taču, pēc profesora Ulrika Ingersleva Ugerhoja teiktā, galīgā izvēle tiks veikta tuvākajā laikā.

"Tas ir tikai jautājums par to, cik ilgi mums būs jāgaida, bet es domāju, ka pastāv liela iespēja, ka mēs to redzēsim nākamo piecu gadu laikā."

Projekts iedvesmos jaunos Grenlandes iedzīvotājus

Melno caurumu novērošana nav vienīgais projekta mērķis, turpina Uffe Grohe Jørgensen.

“Šis nav tikai liels zinātnisks projekts, bet arī lieliska iespēja mēģināt ietekmēt Grenlandes sabiedrību, modināt vietējo jauniešu interesi par zinātni un iedvesmot Grenlandi attīstīt augstās tehnoloģijas. Tas ir ļoti svarīgs uzdevums."

Allans Finnihs, koordinators zinātniskie pētījumi veselības nozarē Vidusgrenlandes ģimnāzijā arī uzskata, ka nepieciešams veicināt Grenlandes iedzīvotāju interesi par dabaszinātņu priekšmetiem.

“Daudzējādā ziņā ir nepieciešams palielināt interesi par dabaszinātnēm. Grenlandei ir vajadzīgi zinātnieki šajā jomā, un viņu nav īpaši daudz. Tagad Grenlandē nav iespējas iegūt šādu izglītību, jābrauc uz Dāniju, kas arī traucē.”

Kad ir uzstādīts teleskops, 10% no novērošanas laika parasti tiek atstāti saimniekzinātnieku ziņā. Zinātnieki sagaida, ka šāda iespēja būs arī Grenlandes vidusskolēniem. Taču sadarbību nav viegli panākt, un vēl nav skaidrs, ko tieši projekts dos Grenlandei.

Ģimnāzijas skolotājs: vajag vairāk dabaszinātņu

Ja Grenlandes studentiem tiks atļauts izmantot teleskopu, interese neapšaubāmi būs liela, saka zinātnes koordinators Mathias Rosdal Jensen.

“Es domāju, ka tas būtu ļoti interesanti studentiem, jo tas ir par pašas Grenlandes produktu. Tagad valstī ir daudz dāņu vai ar dāņu valodu saistītu mācību materiālu.

Uffe Groe Jørgensen cer, ka teleskops kļūs par iedvesmas avotu jaunajiem Grenlandes iedzīvotājiem.

"Teleskopa projekta lielais mērķis ir radīt interesi un piesaistīt zinātnei vairāk jauniešu."