Skoleleksikon. Det første praktiske beviset på eksistensen av sorte hull

Både for forskere fra tidligere århundrer og for forskere i vår tid, er det største mysteriet i kosmos det sorte hullet. Hva er inne i dette fullstendig ukjente systemet for fysikk? Hvilke lover gjelder der? Hvordan går tiden i et svart hull, og hvorfor kan ikke engang lyskvanter unnslippe derfra? Nå vil vi selvfølgelig prøve, fra teori og ikke praksis, å forstå hva som er inne i et svart hull, hvorfor det i prinsippet ble dannet og eksisterer, hvordan det tiltrekker seg objektene som omgir det.

Først, la oss beskrive dette objektet

Så, et svart hull er et visst område av verdensrommet i universet. Det er umulig å skille det ut som en separat stjerne eller planet, siden det verken er et fast eller gassformet legeme. Uten en grunnleggende forståelse av hva romtid er og hvordan disse dimensjonene kan endre seg, er det umulig å forstå hva som er inne i et svart hull. Poenget er at dette området ikke bare er en romlig enhet. som forvrenger både de tre dimensjonene vi kjenner (lengde, bredde og høyde) og tidslinjen. Forskere er sikre på at i horisontområdet (det såkalte området rundt hullet) får tiden en romlig betydning og kan bevege seg både fremover og bakover.

La oss lære tyngdekraftens hemmeligheter

Hvis vi vil forstå hva som er inne i et sort hull, la oss se nærmere på hva gravitasjon er. Det er dette fenomenet som er nøkkelen til å forstå naturen til de såkalte "ormehullene", som selv lys ikke kan unnslippe. Tyngdekraften er samspillet mellom alle legemer som har et materiell grunnlag. Styrken til slik tyngdekraft avhenger av den molekylære sammensetningen av legemer, av konsentrasjonen av atomer, så vel som av deres sammensetning. Jo flere partikler som kollapser i et bestemt område av rommet, jo mer tyngdekraft. Dette er uløselig knyttet til teori det store smellet, da universet vårt var på størrelse med en ert. Dette var en tilstand av maksimal singularitet, og som et resultat av et glimt av lyskvanter begynte rommet å utvide seg på grunn av det faktum at partikler frastøtet hverandre. Forskere beskriver et svart hull nøyaktig det motsatte. Hva er inne i en slik ting i samsvar med TBZ? En singularitet som er lik indikatorene som er iboende i universet vårt i det øyeblikket det ble født.

Hvordan kommer materie inn i et ormehull?

Det er en oppfatning om at en person aldri vil kunne forstå hva som skjer inne i et svart hull. For når han først er der, vil han bokstavelig talt bli knust av tyngdekraften og tyngdekraften. Dette er faktisk ikke sant. Ja, faktisk, et svart hull er en region med singularitet der alt er komprimert til det maksimale. Men dette er slett ikke en "romstøvsuger" som kan suge inn alle planetene og stjernene. Ethvert materiell objekt som befinner seg i hendelseshorisonten vil observere en sterk forvrengning av rom og tid (foreløpig står disse enhetene separat). Det euklidiske geometrisystemet vil begynne å fungere feil, med andre ord, de vil krysse hverandre, og konturene til stereometriske figurer vil ikke lenger være kjent. Når det gjelder tid, vil den gradvis avta. Jo nærmere du kommer hullet, jo saktere vil klokken gå i forhold til jordtiden, men du vil ikke merke det. Når du faller ned i et ormehull, vil kroppen falle med null hastighet, men denne enheten vil være lik uendelig. krumning, som likestiller det uendelige til null, som til slutt stopper tiden i singularitetsområdet.

Reaksjon på utsendt lys

Det eneste objektet i rommet som tiltrekker seg lys er et sort hull. Hva som er inne i den og i hvilken form det er der er ukjent, men det antas at det er stummende mørke, noe som er umulig å forestille seg. Lett quanta, å komme dit, forsvinner ikke bare. Massen deres multipliseres med singularitetens masse, noe som gjør den enda større og forstørrer den. Hvis du slår på en lommelykt inne i ormehullet for å se deg rundt, vil den ikke lyse. Den utsendte kvanten vil hele tiden multiplisere med massen til hullet, og du, grovt sett, vil bare gjøre situasjonen verre.

Svarte hull på hvert trinn

Som vi allerede har funnet ut, er grunnlaget for dannelsen tyngdekraften, hvis størrelse det er millioner av ganger større enn på jorden. En nøyaktig ide om hva et sort hull er ble gitt til verden av Karl Schwarzschild, som faktisk oppdaget selve hendelseshorisonten og point of no return, og også slo fast at null i en tilstand av singularitet er lik evighet. Etter hans mening kan et sort hull dannes når som helst i rommet. I dette tilfellet må en bestemt materialgjenstand med sfærisk form nå gravitasjonsradiusen. For eksempel må massen til planeten vår passe inn i volumet til en ert for å bli et svart hull. Og solen skal ha en diameter på 5 kilometer med sin masse - da vil tilstanden bli entall.

Horisonten for dannelsen av en ny verden

Fysikkens og geometriens lover fungerer perfekt på jorden og i verden verdensrommet, hvor rommet nærmer seg et vakuum. Men de mister helt sin betydning i hendelseshorisonten. Dette er grunnen til at det fra et matematisk synspunkt er umulig å beregne hva som er inne i et svart hull. Bildene du kan komme opp med hvis du bøyer rommet i samsvar med våre ideer om verden er sannsynligvis langt fra sannheten. Det er bare fastslått at tiden her blir til en romlig enhet, og mest sannsynlig legges det til noen flere til de eksisterende dimensjonene. Dette gjør det mulig å tro at inne i et svart hull (et bilde, som du vet, vil ikke vise dette, siden lyset der spiser seg selv) dannes helt andre verdener. Disse universene kan være sammensatt av antimaterie, som foreløpig er ukjent for forskere. Det finnes også versjoner om at sfæren uten retur bare er en portal som fører enten til en annen verden eller til andre punkter i universet vårt.

Fødsel og død

Mye mer enn eksistensen av et sort hull er dets skapelse eller forsvinning. En sfære som forvrenger rom-tid, som vi allerede har funnet ut, dannes som et resultat av kollaps. Dette kan være en eksplosjon store stjerner, kollisjon av to eller flere kropper i rommet, og så videre. Men hvordan ble materie som teoretisk kunne berøres et domene for tidsforvrengning? Puslespillet er et arbeid som pågår. Men det etterfølges av et annet spørsmål - hvorfor forsvinner slike sfærer uten retur? Og hvis sorte hull fordamper, hvorfor kommer da ikke det lyset og all den kosmiske materien som de sugde inn fra dem? Når materie i singularitetssonen begynner å utvide seg, avtar tyngdekraften gradvis. Som et resultat oppløses det sorte hullet ganske enkelt, og det vanlige vakuumet i det ytre rom forblir på sin plass. Et annet mysterium følger av dette - hvor ble det av alt som kom inn i det?

Er tyngdekraften vår nøkkelen til en lykkelig fremtid?

Forskere er sikre på at menneskehetens energifremtid kan formes av et svart hull. Hva som er inne i dette systemet er fortsatt ukjent, men det har blitt fastslått at enhver sak ved hendelseshorisonten blir omdannet til energi, men selvfølgelig delvis. For eksempel vil en person, som befinner seg nær point of no return, gi fra seg 10 prosent av materien sin for bearbeiding til energi. Denne figuren er rett og slett kolossal, den ble en sensasjon blant astronomer. Faktum er at på jorden blir bare 0,7 prosent av materien omdannet til energi.

Ja, de finnes. svart hull er et område av rom-tid der gravitasjonsfeltet er så sterkt at selv lys ikke kan forlate dette området. Dette skjer hvis størrelsen på kroppen er mindre enn gravitasjonsradiusen rg.

Hva det er?

Sorte hull må oppstå som følge av svært sterke massekompresjon, i dette tilfellet øker gravitasjonsfeltet så sterkt at det ikke frigjør noe lys eller annen stråling. For å overvinne tyngdekraften og rømme fra et svart hull, ville det ta andre rømningshastighet- mer lys. Men ifølge relativitetsteorien kan ingen kropp nå en hastighet høyere enn lysets hastighet. Derfor kan ingenting fly ut av et sort hull. Informasjon kan heller ikke komme derfra. Det er umulig å vite hva som skjedde med en som falt ned i et sort hull. Allerede nær hullene endres egenskapene til rom og tid dramatisk.

Den teoretiske muligheten for eksistensen av slike områder av rom-tid følger av noen eksakte løsninger av Einsteins ligninger. For å si det enkelt, Einstein forutså de fantastiske egenskapene til sorte hull, hvorav den viktigste er tilstedeværelsen av en hendelseshorisont ved et svart hull. I følge de siste observasjonsdataene eksisterer det virkelig sorte hull, og de har fantastiske egenskaper. Eksistensen av sorte hull følger av gravitasjonsteorien: hvis denne teorien er sann, så er eksistensen av sorte hull sann. Derfor bør utsagn om direkte bevis på eksistensen av sorte hull forstås i betydningen bekreftelse av eksistensen av astronomiske objekter som er så tette og massive, i tillegg til å ha visse andre observerbare egenskaper, at de kan tolkes som sorte hull generell relativitetsteori. I tillegg kalles sorte hull ofte objekter som strengt tatt ikke samsvarer med definisjonen gitt ovenfor, men som kun nærmer seg et slikt sort hull i egenskapene deres – for eksempel kan dette være kollapsende stjerner i de sene stadiene av kollapsen.

Ikke-roterende svart hull

For et ikke-roterende sort hull faller radiusen til hendelseshorisonten sammen med gravitasjonsradiusen. Ved hendelseshorisonten, for en ekstern observatør, stopper tidens gang. Romskip, sendt mot et svart hull, fra synspunktet til en fjern observatør, vil aldri krysse hendelseshorisonten, men vil kontinuerlig bremse når den nærmer seg den. Alt som skjer under hendelseshorisonten, inne i det sorte hullet, er ikke synlig for en ekstern observatør. En astronaut i skipet hans er i prinsippet i stand til å trenge inn under hendelseshorisonten, men han vil ikke kunne overføre informasjon til en ekstern observatør. Samtidig vil en astronaut som fritt faller under hendelseshorisonten sannsynligvis se et annet univers og til og med sin egen fremtid. Dette skyldes det faktum at inne i et sort hull er rom- og tidskoordinatene snudd, og reise i rommet erstattes av reise i tid.

Roterende svart hull

Egenskapene er enda mer fantastiske. Begivenhetshorisonten deres har en mindre radius, den er nedsenket inne i ergosfæren - et slikt område av rom-tid der kropper kontinuerlig må bevege seg, fanget opp i virvelen gravitasjonsfelt roterende svart hull.
Disse uvanlige egenskapene til sorte hull virker rett og slett fantastiske, så deres eksistens i naturen blir ofte stilt spørsmål ved.

Svart hull i et binært stjernesystem

I dette tilfellet er effekten av et sort hull mest uttalt, fordi i dobbel stjernesystem en stjerne er en lys gigant, og den andre er et svart hull. Gass fra skallet til den gigantiske stjernen strømmer mot det sorte hullet og virvler rundt det og danner en skive. Lag av gass i skiven i spiralbaner nærmer seg det sorte hullet og faller ned i det. Men før den faller nær grensen til det sorte hullet, varmes gassen opp ved friksjon til en enorm temperatur på millioner av grader og sender ut i røntgenområdet. Denne røntgenstrålingen brukes til å identifisere sorte hull i binære stjernesystemer.

Konklusjon

Det antas at massive sorte hull oppstår i sentrum av kompakte stjernehoper. Kanskje røntgenkilden i stjernebildet Cygnus, Cygnus X-1, er et slikt sort hull.

Astronomer utelukker ikke at svarte hull tidligere kunne ha oppstått i begynnelsen av universets ekspansjon, så dannelsen av veldig små sorte hull er ikke utelukket.

Masseverdier av store tall nøytronstjerner og sorte hull bekrefter gyldigheten av spådommene til A. Einsteins relativitetsteori. I i fjor problemet med hypotesen om sorte hull i universet har blitt en observasjonsrealitet. Dette betyr kvalitet ny scene i forskning av sorte hull og deres fantastiske egenskaper, er det håp om nye funn i dette området.

Ja, de finnes. svart hull er et område av rom-tid der gravitasjonsfeltet er så sterkt at selv lys ikke kan forlate dette området. Dette skjer hvis størrelsen på kroppen er mindre enn gravitasjonsradiusen rg.

Hva det er?

Sorte hull må oppstå som følge av svært sterke massekompresjon, i dette tilfellet øker gravitasjonsfeltet så sterkt at det ikke frigjør noe lys eller annen stråling. For å overvinne tyngdekraften og rømme fra et svart hull, ville det ta andre rømningshastighet- mer lys. Men ifølge relativitetsteorien kan ingen kropp nå en hastighet høyere enn lysets hastighet. Derfor kan ingenting fly ut av et sort hull. Informasjon kan heller ikke komme derfra. Det er umulig å vite hva som skjedde med en som falt ned i et sort hull. Allerede nær hullene endres egenskapene til rom og tid dramatisk.

Den teoretiske muligheten for eksistensen av slike områder av rom-tid følger av noen eksakte løsninger av Einsteins ligninger. For å si det enkelt, Einstein forutså de fantastiske egenskapene til sorte hull, hvorav den viktigste er tilstedeværelsen av en hendelseshorisont ved et svart hull. I følge de siste observasjonsdataene eksisterer det virkelig sorte hull, og de har fantastiske egenskaper. Eksistensen av sorte hull følger av gravitasjonsteorien: hvis denne teorien er sann, så er eksistensen av sorte hull sann. Derfor bør utsagn om direkte bevis på eksistensen av sorte hull forstås i betydningen bekreftelse av eksistensen av astronomiske objekter som er så tette og massive, i tillegg til å ha visse andre observerbare egenskaper, at de kan tolkes som sorte hull generell relativitetsteori. I tillegg kalles sorte hull ofte objekter som strengt tatt ikke samsvarer med definisjonen gitt ovenfor, men som kun nærmer seg et slikt sort hull i egenskapene deres – for eksempel kan dette være kollapsende stjerner i de sene stadiene av kollapsen.

Ikke-roterende svart hull

For et ikke-roterende sort hull faller radiusen til hendelseshorisonten sammen med gravitasjonsradiusen. Ved hendelseshorisonten, for en ekstern observatør, stopper tidens gang. Et romfartøy som sendes mot et svart hull, fra synspunktet til en fjern observatør, vil aldri krysse hendelseshorisonten, men vil kontinuerlig bremse ned når det nærmer seg det. Alt som skjer under hendelseshorisonten, inne i det sorte hullet, er ikke synlig for en ekstern observatør. En astronaut i skipet hans er i prinsippet i stand til å trenge inn under hendelseshorisonten, men han vil ikke kunne overføre informasjon til en ekstern observatør. Samtidig vil en astronaut som fritt faller under hendelseshorisonten sannsynligvis se et annet univers og til og med sin egen fremtid. Dette skyldes det faktum at inne i et sort hull er rom- og tidskoordinatene snudd, og reise i rommet erstattes av reise i tid.

Roterende svart hull

Egenskapene er enda mer fantastiske. Begivenhetshorisonten deres har en mindre radius, den er nedsenket inne i ergosfæren - et område av rom-tid der kropper kontinuerlig må bevege seg, fanget i virvelgravitasjonsfeltet til et roterende sort hull.
Disse uvanlige egenskapene til sorte hull virker rett og slett fantastiske, så deres eksistens i naturen blir ofte stilt spørsmål ved.

Svart hull i et binært stjernesystem

I dette tilfellet er effekten av et sort hull mest uttalt, fordi I et binært stjernesystem er den ene stjernen en lys gigant og den andre er et svart hull. Gass fra skallet til den gigantiske stjernen strømmer mot det sorte hullet og virvler rundt det og danner en skive. Lag av gass i skiven i spiralbaner nærmer seg det sorte hullet og faller ned i det. Men før den faller nær grensen til det sorte hullet, varmes gassen opp ved friksjon til en enorm temperatur på millioner av grader og sender ut i røntgenområdet. Denne røntgenstrålingen brukes til å identifisere sorte hull i binære stjernesystemer.

Konklusjon

Det antas at massive sorte hull oppstår i sentrum av kompakte stjernehoper. Kanskje røntgenkilden i stjernebildet Cygnus, Cygnus X-1, er et slikt sort hull.

Astronomer utelukker ikke at svarte hull tidligere kunne ha oppstått i begynnelsen av universets ekspansjon, så dannelsen av veldig små sorte hull er ikke utelukket.

Massene til et stort antall nøytronstjerner og sorte hull bekrefter gyldigheten av spådommene til A. Einsteins relativitetsteori. De siste årene har problemet med hypotesen om sorte hull i universet blitt en observasjonsrealitet. Dette betyr et kvalitativt nytt stadium i forskningen av sorte hull og deres fantastiske egenskaper, og det er håp om nye funn i dette området.

Fra øyeblikket da teorien om sorte hull ble formulert av kraften til det kollektive sinnet til strålende forskere rundt om i verden, er selve muligheten for eksistensen av utskillelige verdensrommet gravitasjonsfeller begeistret hodet til forskere. Inntil nylig ble det antatt at sorte hull er trofaste ensomme, ute av stand til å sameksistere fredelig med sine medmennesker, men oppdagelsen av en eldgammel stjernehop, utrolig fra astrofysikkens synspunkt, som inkluderer hundrevis av sorte hull, har fundamentalt tilbakevist dette idé.

Sorte hull har fått berømmelse som en av de mest kontroversielle og mystiske gjenstandene i universet. Disse utrolig massive rommonstrene, som ikke en gang slipper lys ut av sine seige gravitasjonstentakler, er nesten umulige å oppdage, og derfor umulige å utforske. Et sort hull blir "synlig" bare når det velger og absorberer sitt neste offer. Det er i dette øyeblikket unormal oppførsel av stjerner og interstellar materie observeres, ledsaget av utbrudd av gravitasjonsbølger og kraftig røntgenstråling, noe som gjør det mulig å oppdage et hull.

STEG UTOVER HENDELSESHORISONTEN

Til i dag har astrofysikere ikke vært i stand til å komme til enighet angående arten av sorte hull. I følge en av de populære teoriene, under en supernovaeksplosjon, det vil si døden til en ganske massiv stjerne, når gravitasjonskompresjonen slike proporsjoner at stoffet til den døde stjernen begynner å kollapse, trekke seg sammen mot sentrum, og danner et punkt med slike høy tetthet og masse at alle fysikkens lover inni den er kansellert. En singularitet dannes i stand til makt Gravitasjonspåvirkningen alene absorberer ikke bare materie fanget i attraksjonsområdet, men bøyer også det omkringliggende rommet og endrer selve tidsstrømmen. Det er derfor en av de allment aksepterte definisjonene i dag beskriver et sort hull som et utrolig tett område av rom-tid, som har en så kraftig gravitasjonsattraksjon at ikke en eneste partikkel kan unnslippe utover sin grense, kalt hendelseshorisonten.

Som allerede nevnt, er forskere i stand til å bedømme prosessene som skjer i sorte hull bare etter strålingstilstanden til objekter som er absorbert av hullene, mens i hvile forblir disse supertette kroppene som lurer i dypet av verdensrommet fullstendig umulige å skille fra observatøren. Det første beviset på eksistensen av sorte hull ble oppnådd gjennom observasjonen av rotasjonen av lysende skiver av oppvarmede gasser og "dansende" stjerner, som uten noen åpenbar grunn begynte å snurre raskt i langstrakte baner rundt et tilsynelatende tomt område av verdensrommet .

Moderne vitenskap kjenner ikke til et annet slikt objekt som er i stand til å spinne, varme, male og snu ufattelige massemasser ut og inn. Det er supermassive sorte hull som lurer i hjertene til galakser og kanskje de lyseste objektene i universet - kvasarer.

Opprinnelsen til sorte hull er imidlertid verdig en separat, mer nøye vurdering, spesielt siden forskere ikke har vært i stand til å kaste lys over alle detaljene i denne prosessen. I dag kan forskerne ikke engang komme til enighet om hva sorte hull faktisk er . svart hull- et isolert objekt, en uendelig kollapsende stjerne, eller et spesielt område i verdensrommet. Dessuten: astrofysikere har ikke uomtvistelige bevis på selve eksistensen av objekter utstyrt med egenskapene til sorte hull, siden det direkte avhenger av riktigheten av postulatene moderne teori gravitasjon. Men som praksis viser, menneskelige ideer om universets lover er ikke en autoritet for sorte hull.

HUNDREVIS AV SVARTE HUL I KONSTELLASJONEN PARADISFUGLEN

Tidlig i høst annonserte forskere fra University of Surrey () oppdagelsen av en utrolig konsentrasjon av hundrevis av sorte hull i den kuleformede stjernehopen NGC 6101 fra stjernebildet Bird of Paradise, fra et astrofysisk synspunkt. Vi er enige om at oppdagelsen av en gruppe "sosiale" sorte hull neppe vil gjøre et skikkelig inntrykk på en person langt fra vitenskapen, men for forskere var denne oppdagelsen virkelig sjokkerende.

I følge det tradisjonelle synet kan det oppstå tallrike klynger av sorte hull i systemer som inkluderer stort antall massive stjerner plassert i relativt liten avstand fra hverandre etter kosmiske standarder og dannet omtrent samtidig. På grunn av den store konsentrasjonen av stjerner som tilhører samme "generasjon" og omtrent samme bevegelseshastighet for systemelementer i rommet i slike klynger, skjer prosessen med transformasjon av massive stjerner til supernovaer nesten synkront, noe som fører til utstøting av gasser og sorte hull utenfor klyngen. Men formasjonen i stjernebildet Bird of Paradise virker uvillig til å passe inn i standardmodellen.

Det viser seg at kulestjernehoper som NGC 6101 kan inneholde hundrevis av sorte hull med stjernemasse, men ikke uten konsekvenser for selve formasjonens struktur.

UNGE "OUTcasts"

Påvisningen av sorte hull i fjerne områder ble muliggjort av en oppdagelse i 2013 der astronomer var i stand til å oppdage tilstedeværelsen av et hull av strålingen som ble sendt ut under dets "måltid", da en ledsagerstjerne ga fra seg stoffet til det sorte hullet. Når det gjelder NGC 6101, ble oppmerksomheten til astrofysikere tiltrukket, spesielt av den lignende oppførselen til stjerner og tilstedeværelsen stor kvantitet såkalte useriøse stjerner I standard kulehoper er det store flertallet av stjerner fordelt nærmere midten av formasjonen, men i Bird of Paradise-hopen observeres det motsatte mønsteret.

"Sorte hull kan ikke sees gjennom et teleskop, siden fotoner rett og slett ikke fysisk kan unnslippe dem," sier en av forfatterne av oppdagelsen, Miklos Poyten. "For å finne disse objektene måtte vi observere hvordan tiltrekningen deres påvirker oppførselen til synlig materie rundt dem. Observasjoner av disse effektene og beregningene har hjulpet oss å forstå hvor sorte hull er, og dermed finne det som ikke kan sees."

BNGC61Q1, mange stjerner er lokalisert i periferien av systemet, mens standardmodellen av en kulehop, som vi allerede vet, krever at konsentrasjonen av stjerner fra sentrum til utkanten minker jevnt og trutt. Det atypisk lille antallet stjerner i midten av klyngen indikerer en høy prosentandel av tilstedeværelsen av "skurke" stjerner, båret av ytre krefter fra områdene i verdensrommet der de ble dannet. Utseendet til "skurker" indikerer tilstedeværelsen av kraftige gravitasjonsfelt: virkningen fra en kilde som er usynlig for det blotte øye tvinger stjerner til å forlate sine vanlige habitater og sette av gårde langs en ustabil bane, og fylle opp reservene av materie for å støtte kjernefysisk fusjon ved bekostning av energien til andre stjerner.

Denne spredte typen distribusjon av normale stjerner og «skurke» stjerner er mest typisk for unge stjernehoper, selv om alderen til regionen som studeres er omtrent 13 milliarder år.

Etter å ha studert plasseringen av de blå som ble revet fra sine hjemlige regioner<изгоев» по отношению к нормальным звёздам, астрофизики построили гипотетическую модель перемещения звезд Б системе за период её существования. Согласно полученным в ходе моделирования данным, подобная организация звёздного скопления возможна лишь в том случае, если NGC населена невероятным количеством чёрных дыр небольшой массы, которые силой своего воздействия перераспределяют объекты в скоплении» Кроме того, скорости перемещения блуждающих объектов указывают на то, что в NGC 6101 соседствуют звёзды как минимум двух поколений, что, как выяснилось, является частным проявлением воздействия сил притяжения.

Denne oppdagelsen førte til konklusjonen at slike klynger av sorte hull ikke bare eksisterer, noe som fundamentalt tilbakeviser tidligere oppnådde beregninger, men de er også de viktigste "fabrikkene" for produksjon av sorte hull.

VIDERE UTSIKTER

Hovedverdien av oppdagelsen av University of Surrey-ansatte er ikke bare det faktum at det eksisterer grupper av sorte hull som var i stand til å motstå kraften til supernovaeksplosjoner uten å bli spredt utover det observerbare rommet. Og ikke engang en unik mulighet til å studere dynamikken i livssyklusen til stjerner og atypiske kulehoper.


Romteleskopet Hubble har gitt, kanskje for første gang, klare bevis på eksistensen av sorte hull. Han observerte forsvinningen av materie som falt inn i handlingssonen til et sort hull, bortenfor den såkalte «hendelseshorisonten».

Observerte svake lyspulser fra strømmer av varm gass i det ultrafiolette spekteret ble misfarget og forsvant deretter, og dannet en virvel rundt en massiv, kompakt gjenstand kalt Cygnus XR-1. Denne fallmekanismen, som for eksempel ligner på vann som faller ved kanten av en foss, tilsvarer en klar analogi med teoretiske beregninger av materie som faller ned i et svart hull.

Hendelseshorisonten er et område av rom som omgir et sort hull, en gang der materie aldri vil kunne forlate denne regionen og falle inn i det sorte hullet. Lys kan fortsatt overvinne den enorme tyngdekraften og sende ut de siste strømmene fra den forsvinnende materien, men bare for en kort periode, inntil den fallende materien faller inn i den såkalte singularitetssonen, som selv lys ikke lenger kan gå utover. .

I følge velkjente teorier kan ingen andre astronomiske objekter enn et sort hull ha en hendelseshorisontsone.

Sorte hull ble identifisert ved å observere mønstre for absorpsjon (strømning) av masser av stjernegass inn i dem. Ved å estimere hvor mye masse som går inn i et lite område av rommet, kan vi bestemme hvor mye plass det sorte hullet tar opp og massen.

Ingen har noen gang sett materie som allerede har kommet inn i hendelseshorisonten falle ned i et svart hull. Vanligvis ble et bilde av en enkel strøm av materie fra en stjerne ved siden av det sorte hullet observert. Samtidig var det sorte hullet fullstendig sfærisk innhyllet i en masse flytende gass og lignet selv i utseende en liten stjerne, men sendte ut lys i et spektrum nær ultrafiolett eller i nøytroner.

Denne hemmeligheten var skjult for offentligheten i ganske lang tid. Forskere var engasjert i grundig analyse og verifisering av disse dataene.

Hubble selv så selvfølgelig ikke hendelseshorisonten - dette er en for liten plass på en slik avstand til å bli verdsatt. Hubble målte kaotiske svingninger i ultrafiolett lys fra kokende gass fanget i det sorte hullets gravitasjonspåvirkning. Hubble fanget unike øyeblikk av "forfallne pulstog" som ble svekket veldig raskt.

Denne mekanismen er i samsvar med den allment aksepterte teorien forutsagt av forskere: når materie faller nær hendelseshorisonten, dempes lyset raskt fordi jo nærmere midten av det sorte hullet, jo sterkere er gravitasjonskraften og jo lengre blir bølgene, gradvis. beveger seg fra det ultrafiolette spekteret til nøytron, og forsvinner deretter helt. Denne effekten kalles "rødt skift".

Det observerte fragmentet av fallende materiale forsvant fra Hubble-teleskopets synsfelt før det faktisk nådde hendelseshorisonten. Hubbles raske fotometer prøver lyspulser med en hastighet på 100 000 målinger per sekund. Hubbles ultrafiolette oppløsning gjorde at det svake flimmeret fra fallende materiale ble sett innenfor 1000 miles fra hendelseshorisonten.

Dynamiske modeller har tidligere spådd at Cygnus XR-1 er et sort hull Gass kan ikke falle direkte ned i det, som i en grøft, men danner en virvel i form av en flat spiralskive.