Ce este o gaură neagră?
Pentru început, este necesar să se indice că găurile negre au fost studiate foarte prost și în cea mai mare parte la nivel teoretic. Până în 2019, omenirea avea doar cunoștințe teoretice. Cu toate acestea, pe 10 aprilie a aceluiași an, oamenii de știință au reușit să obțină prima fotografie cu raze X a unei găuri negre supermasive din centrul galaxiei Messier 87 (M87).
Ce este o gaură neagră
Pe scurt, o gaură neagră este cea mai grea și, în același timp, cea mai mică dintre toate obiectele posibile din univers.
O gaură neagră este un obiect din spațiul cosmic în care o cantitate imensă de materie este comprimată. Pentru a înțelege aproximativ scara compresiei - imaginați-vă o stea care este de 10 - 100 - 1.000.000 de ori mai mare decât soarele și comprimată într-o sferă cu un diametru al regiunii Kiev. Ca rezultat al densității incredibile, ia naștere un câmp gravitațional puternic, din care nici măcar lumina nu poate scăpa.
De ce se numesc așa găurile negre?
În acest moment, se știe că găurile negre au o gravitate inimaginabilă, atât de puternică încât chiar și particule atât de mici precum fotonii (particule vizibile de lumină) nu-și poate învinge puterea atracție și ei, pentru o clipă, se mișcă cu viteza luminii. Tocmai datorită faptului că lumina nu este reflectată (mai precis, nu poate depăși forța gravitațională) de la suprafață, „găurile negre” rămân zone întunecate pentru orice dispozitiv de observare existent, în timp ce cele de mai sus nu înseamnă deloc că suprafața unei găuri negre este neagră, doar din exterior imposibil de văzut, un paradox, și departe de a fi singurul!
Se numește regiunea spațiului din jurul unei găuri negre, dincolo de care materia și orice particule, inclusiv cuantele de lumină, nu pot pătrunde (întoarce). Fiind sub orizontul evenimentelor, orice obiect, corp, particulă se va mișca, va exista doar în interiorul găurii negre și nu va putea scăpa în afara orizontului evenimentului. Un observator extern care se află în exteriorul orizontului de evenimente nu poate observa ceea ce se întâmplă în interior.
Cu un orizont de evenimente nu este în regulă pur și simplu, datorită efectelor cuantice, radiază energie (un flux de particule fierbinți) în univers. Acest efect este cunoscut sub numele de radiație Hawking și datorită acestuia, teoretic, o gaură neagră poate înceta să mai existe (se evaporă treptat energie radiantă) și se transformă într-o stea dispărută. Această afirmație este adevărată în fizica cuantică, unde materia se poate mișca prin tunel, depășind obstacole care nu pot fi depășite în condiții normale.
Nu se știe cu siguranță ce se întâmplă cu materia atunci când forțele gravitaționale ale unei găuri negre o atrag și trece de orizontul evenimentelor.Din punct de vedere teoretic, este probabil ca corpul/materia după trecerea orizontului de evenimente să cadă în așa-numita singularitate, iar înainte să fie distrusă din cauza forțelor gravitaționale.
O singularitate gravitațională este un punct din spațiu-timp în care legile fizicii care ne sunt cunoscute, cel mai probabil, nu funcționează sau funcționează diferit. De exemplu, mărimile care descriu gravitația în condiții normale, în condiții de singularitate, pot fi infinite sau nedefinite.
De ce există o strălucire în jurul găurii negre din fotografie?
Urmărește acest videoclip pe YouTube
Pe inelele de acreție ale unei găuri negre
Strălucirea din jurul unei găuri negre nu este Photoshop sau efecte speciale de computer. În virtutea legilor atracției, găurile negre atrag în sine tot ceea ce cade în zona gravitației sale. Poate fi gaz, praf și alte materii. În acest caz, materia, căzând sub atracția unei găuri negre, nu cade imediat pe suprafața sa, ci începe să se rotească pe o orbită circulară. În timpul rotației, se încălzește datorită vitezei și frecării colosale și emite raze X, radiații. Rotația aparentă a materiei luminoase se numește disc de acreție și tocmai aceasta este afișată în fotografia găurii negre de la începutul articolului.
Ce alte modalități există pentru a detecta găurile negre?
Telescoapele care studiază găurile negre privesc mediul lor, unde materialul este foarte aproape de orizontul evenimentelor. Substanța este încălzită la milioane de grade și strălucește cu raze X. Gravitația uriașă a găurilor negre distorsionează spațiul în sine, astfel încât să puteți vedea efectul atracției gravitaționale invizibile asupra stelelor și a altor obiecte.
