Как образуется черная дыра: происхождение и характеристики
Один из самых страшных элементов во Вселенной — черная дыра. Подсчитано, что центр нашей галактики образован сверхмассивной черной дырой. Речь идет о точке, гравитация практически бесконечна и пытается «проглотить» все на своем пути. Наука изучила как образуется черная дыра и каковы шансы, что они станут больше.
Поэтому мы собираемся посвятить эту статью тому, чтобы рассказать вам, как образуется черная дыра и каковы ее характеристики.
Индекс
- 1 Características principales
- 2 Как образуется черная дыра
- 3 Сила черной дыры
- 4 Эволюция черной дыры
Características principales
Эти черные дыры — не что иное, как остатки древних звезд, которых больше не существует. Звезды, как правило, содержат много вещества и частиц, поэтому у них много гравитации. Вам просто нужно увидеть, как у Солнца есть 8 планет и другие звезды, непрерывно окружающие его.
Многие звезды заканчивают свою жизнь в виде белых карликов или нейтронных звезд. Черные дыры — заключительный этап эволюции этих звезд, намного больше Солнца. Хотя люди думают, что Солнце большое, это все же средняя звезда (даже маленькая по сравнению с другими звездами). Поэтому есть звезды в 10 и 15 раз больше Солнца, и когда они перестанут существовать, они сформируют черную дыру.
Если никакая сила не сможет остановить действие гравитации, появится черная дыра, которая может сжать все пространство и сжимать его, пока его объем не станет нулевым. В этот момент можно сказать, что плотность бесконечна. Другими словами, количество вещества, которое может находиться в нулевом объеме, неограниченно. Следовательно, гравитационная сила этого черного пятна также бесконечна. Ничто не может избежать этого влечения.
В этом случае даже свет, которым обладает звезда, не может избежать гравитации и находится в ловушке на своей собственной орбите.
По этой причине ее называют черной дырой, потому что в этом объеме бесконечной плотности и гравитации даже свет не может излучать свет. Хотя гравитация бесконечна только в точке нулевого объема, где пространство складывается, эти черные дыры притягивают друг к другу вещество и энергию.
Как образуется черная дыра
Черные дыры состоят только из очень массивных звезд. Когда в конце жизни у них заканчивается топливо, они разрушаются катастрофическим и неудержимым образом, а когда они разрушаются, они образуют колодец в космосе — черную дыру. Если они не такие большие, материал, из которого они изготовлены, может предотвратить их коллапс и образование умирающей звезды, которая почти не излучает свет:
Разница между черными дырами заключается в их размере. Звезды — это звезды, которые имеют массу, эквивалентную массе Солнца, и имеют радиус в десятки или сотни километров. Те, чьи массы достигают массы в миллионы или даже миллиарды раз больше массы Солнца, являются сверхмассивными черными дырами в ядрах галактик.
Также могут быть промежуточные черные дыры, сотни тысяч солнечных масс и ранние черные дыры, образовавшиеся в начале Вселенной, и их массы могут быть очень маленькими. Их гравитационное притяжение настолько велико, что они не могут просто избежать его притяжения. Если самый быстрый свет в нашей Вселенной нельзя выключить, то и выключить нельзя ничего.
Сила черной дыры
Хотя всегда считалось, что черная дыра притянет все вокруг себя и поглотит ее, это не так. Чтобы планета, свет и другая материя были поглощены черной дырой, вы должны быть слишком близко к нему, чтобы вас привлекла его деятельность. Достигнув точки невозврата, вы попадаете на горизонт событий, откуда не можете сбежать.
И как только мы выходим на горизонт событий, мы можем двигаться, мы должны быть в состоянии двигаться быстрее света. Размер черной дыры очень мал. Черная дыра, например, найденная в центрах некоторых галактик, он имеет радиус до 3 миллионов километров.
Есть около 4-х таких солнц, как наше. Если черная дыра имеет ту же массу, что и наше Солнце, то ее диаметр составляет всего 3 километра. Как всегда, эти пространства могут быть страшными, но все во вселенной страшно.
Следует подчеркнуть, что черная дыра может захватить в себя всю материю и само пространство-время. Он не только может ловить свет, но и является центром с таким центром тяжести, что может усилить все, что мы говорим. Сама дыра полностью черная и не имеет никаких особенностей. До сих пор они не могли вернуться домой из-за большого воздействия, которое они оказали на окружающую среду. Они также известны огромной энергией, которую они выделяют.
Вот почему первое воздействие на черную дыру происходит из-за использования сети зеркал. Эти радиоскопы могут измерять радиацию из космоса. Он не указывает нам на Вселенную, как телескоп. Чтобы конкретно обнаружить две черные дыры, был использован флюороскоп. Одна из них — сверхмассивная черная дыра в центре нашей галактики.
Эволюция черной дыры
Поскольку они маленькие и темные, мы не можем наблюдать за ними напрямую. Из-за этого ученые давно подозревали о его существовании. То, о существовании чего известно, но нельзя увидеть напрямую. Чтобы увидеть черную дыру вы должны измерить массу области пространства и искать области с большим количеством темной массы.
В двойных звездных системах много черных дыр. Они привлекают много массы от окружающих их звезд. Когда он привлекает эти качества, его размер увеличивается и становится больше. Однажды звезда-компаньон, от которой происходит масса, полностью исчезнет.
Как видите, одна из наиболее изученных вещей во Вселенной — это то, как образуется черная дыра. Я надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать о том, как образуется черная дыра и каковы ее характеристики.
Ученые объяснили, как возникли сверхмассивные черные дыры
https://ria.ru/20210617/dyry-1737427892.html
Ученые объяснили, как возникли сверхмассивные черные дыры
Ученые объяснили, как возникли сверхмассивные черные дыры — РИА Новости, 17.
06.2021
Ученые объяснили, как возникли сверхмассивные черные дыры
Американские ученые предложили оригинальную гипотезу образования сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной. Авторы статьи, опубликованной в журнале… РИА Новости, 17.06.2021
2021-06-17T16:24
2021-06-17T16:24
2021-06-17T16:41
наука
сша
космос — риа наука
физика
астрофизика
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/92517/02/925170253_0:0:4400:2475_1920x0_80_0_0_250527c47b8b6f6dd28c084001b2f194.jpg
МОСКВА, 17 июн — РИА Новости. Американские ученые предложили оригинальную гипотезу образования сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной. Авторы статьи, опубликованной в журнале Astrophysical Journal Letters, считают, что эти гигантские объекты возникли в результате коллапса гало темной материи.Сверхмассивные черные дыры — это черные дыры, масса которых в несколько миллионов или миллиардов раз превышает массу Солнца.
Такие объекты расположены в центре многих галактик, включая Млечный Путь. Астрофизические наблюдения показывают, что сверхмассивные черные дыры существовали в нашей Вселенной практически с самого начала, древнейшие из них имеют возраст 13,7 миллиарда лет. При этом общий возраст Вселенной составляет 13,799 миллиарда лет. До сих пор ученые не могут однозначно объяснить, как за столь короткое время смогли появиться такие массивные объекты.Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде и Института космологической физики Чикагского университета представили модель, согласно которой массивные черные дыры могли образоваться в результате самовзаимодействия частиц темной материи.Хотя темная материя пока не обнаружена в явном виде, физики уверены, что она составляет до 85 процентов материальной части Вселенной. Ее невидимый ореол — гало — окружает галактики и скопления галактик. Ученые считают, что, если бы видимая материя галактики не была заключена в гало темной материи, она моментально разлетелась бы в разные стороны.
«Физики недоумевают, почему сверхмассивные черные дыры, расположенные в центральных областях гало темной материи, так сильно выросли за короткое время, — приводятся в пресс-релизе Калифорнийского университета в Риверсайде слова руководителя исследования доцента физики и астрономии Хай-Бо Ю (Hai-Bo Yu). — Это как если бы пятилетний ребенок весил, скажем, 90 килограммов. Такой ребенок удивил бы всех, потому что мы знаем типичный вес новорожденного и скорость его роста. Также и у физиков есть общие представления относительно массы зародышевой черной дыры и скорости ее роста. Наличие молодых сверхмассивных черных дыр говорит о том, что существующие представления неверны».По словам ученых, здесь могут быть два объяснения: либо зародыши черных дыр сразу очень большие, либо черные дыры растут намного быстрее, чем думали.»Черным дырам требуется время, чтобы стать массивными за счет аккреции окружающей материи, — объясняет еще один автор статьи, И-Мин Чжун из Чикагского университета. — Наша модель показывает, что если темная материя взаимодействует сама с собой, то гравитермический коллапс гало может привести к образованию достаточно массивного зародыша черной дыры.
При этом скорость ее роста будет соответствовать общим ожиданиям».До сих пор считали, что сверхмассивные черные дыры формируются в процессе коллапса чистого газа в протогалактиках ранней Вселенной. Однако этот механизм не может привести к созданию массивного зародыша, поэтому предполагает, что сверхвысокой была скорость роста.»Наша работа предлагает альтернативное объяснение: самовзаимодействующий ореол темной материи испытывает гравитермическую нестабильность, и его центральная область коллапсирует в зародышевую черную дыру, — объясняет Ю. — Преимущество нашего сценария в том, что масса зародышевой черной дыры может быть высокой, поскольку она создается в результате коллапса гало темной материи. Таким образом, он может вырасти в сверхмассивную черную дыру за относительно короткий промежуток времени».Согласно гипотезе авторов, частицы темной материи сначала группируются вместе под действием силы тяжести и образуют ореол темной материи, на который действуют две конкурирующие силы — гравитация и давление.
В то время как гравитация притягивает частицы темной материи внутрь, давление выталкивает их наружу. Если частицы темной материи не взаимодействуют друг с другом, то по мере того, как гравитация тянет их к центральному гало, они становятся более горячими, то есть движутся быстрее, давление эффективно увеличивается, и они отскакивают. При взаимодействии они, наоборот, притягиваются, и в какой-то момент гало схлопывается до особого состояния — зародышевой черной дыры.
https://ria.ru/20210416/dyra-1728544012.html
https://ria.ru/20210329/astrofizika-1603339774.html
сша
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2021
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.
ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
1920
1080
true
1920
1440
true
https://cdnn21.img.ria.ru/images/92517/02/925170253_550:0:3850:2475_1920x0_80_0_0_2d6ea67f38cc07beb5e3211f95b1509d.jpg
1920
1920
true
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
сша, космос — риа наука, физика, астрофизика
Наука, США, Космос — РИА Наука, Физика, астрофизика
МОСКВА, 17 июн — РИА Новости.
Американские ученые предложили оригинальную гипотезу образования сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной. Авторы статьи, опубликованной в журнале Astrophysical Journal Letters, считают, что эти гигантские объекты возникли в результате коллапса гало темной материи.
Сверхмассивные черные дыры — это черные дыры, масса которых в несколько миллионов или миллиардов раз превышает массу Солнца. Такие объекты расположены в центре многих галактик, включая Млечный Путь.
Астрофизические наблюдения показывают, что сверхмассивные черные дыры существовали в нашей Вселенной практически с самого начала, древнейшие из них имеют возраст 13,7 миллиарда лет. При этом общий возраст Вселенной составляет 13,799 миллиарда лет. До сих пор ученые не могут однозначно объяснить, как за столь короткое время смогли появиться такие массивные объекты.
Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде и Института космологической физики Чикагского университета представили модель, согласно которой массивные черные дыры могли образоваться в результате самовзаимодействия частиц темной материи.
Хотя темная материя пока не обнаружена в явном виде, физики уверены, что она составляет до 85 процентов материальной части Вселенной. Ее невидимый ореол — гало — окружает галактики и скопления галактик. Ученые считают, что, если бы видимая материя галактики не была заключена в гало темной материи, она моментально разлетелась бы в разные стороны.
Создана первая визуализация двойной черной дыры
16 апреля 2021, 11:49
«Физики недоумевают, почему сверхмассивные черные дыры, расположенные в центральных областях гало темной материи, так сильно выросли за короткое время, — приводятся в пресс-релизе Калифорнийского университета в Риверсайде слова руководителя исследования доцента физики и астрономии Хай-Бо Ю (Hai-Bo Yu). — Это как если бы пятилетний ребенок весил, скажем, 90 килограммов. Такой ребенок удивил бы всех, потому что мы знаем типичный вес новорожденного и скорость его роста. Также и у физиков есть общие представления относительно массы зародышевой черной дыры и скорости ее роста.
Наличие молодых сверхмассивных черных дыр говорит о том, что существующие представления неверны».
По словам ученых, здесь могут быть два объяснения: либо зародыши черных дыр сразу очень большие, либо черные дыры растут намного быстрее, чем думали.
«Черным дырам требуется время, чтобы стать массивными за счет аккреции окружающей материи, — объясняет еще один автор статьи, И-Мин Чжун из Чикагского университета. — Наша модель показывает, что если темная материя взаимодействует сама с собой, то гравитермический коллапс гало может привести к образованию достаточно массивного зародыша черной дыры. При этом скорость ее роста будет соответствовать общим ожиданиям».
До сих пор считали, что сверхмассивные черные дыры формируются в процессе коллапса чистого газа в протогалактиках ранней Вселенной. Однако этот механизм не может привести к созданию массивного зародыша, поэтому предполагает, что сверхвысокой была скорость роста.
«Наша работа предлагает альтернативное объяснение: самовзаимодействующий ореол темной материи испытывает гравитермическую нестабильность, и его центральная область коллапсирует в зародышевую черную дыру, — объясняет Ю.
— Преимущество нашего сценария в том, что масса зародышевой черной дыры может быть высокой, поскольку она создается в результате коллапса гало темной материи. Таким образом, он может вырасти в сверхмассивную черную дыру за относительно короткий промежуток времени».
Обнаружена первая черная дыра промежуточной массы
29 марта 2021, 18:00
Согласно гипотезе авторов, частицы темной материи сначала группируются вместе под действием силы тяжести и образуют ореол темной материи, на который действуют две конкурирующие силы — гравитация и давление. В то время как гравитация притягивает частицы темной материи внутрь, давление выталкивает их наружу. Если частицы темной материи не взаимодействуют друг с другом, то по мере того, как гравитация тянет их к центральному гало, они становятся более горячими, то есть движутся быстрее, давление эффективно увеличивается, и они отскакивают. При взаимодействии они, наоборот, притягиваются, и в какой-то момент гало схлопывается до особого состояния — зародышевой черной дыры.
черных дыр
Почти в каждой галактике есть один
Что такое черные дыры?
Черная дыра — это область пространства, заполненная таким количеством материи, что ее собственная гравитация не позволяет чему-либо вырваться — даже лучу света. Хотя мы не можем видеть черную дыру, материал вокруг нее виден. Материал, падающий в черную дыру, образует диск, похожий на водоворот в сливе ванны. Вещество, вращающееся вокруг черной дыры, нагревается и испускает излучение, которое можно обнаружить. Вокруг звездной черной дыры эта материя состоит из газа. Вокруг сверхмассивной черной дыры в центре галактики вращающийся диск состоит не только из газа, но и из звезд.
Звездные черные дыры
Звездные черные дыры образуются, когда центр очень массивной умирающей звезды коллапсирует сам на себя. Этот коллапс может также вызвать сверхновую или взорвавшуюся звезду, которая выбросит внешние части звезды в космос.
Только звезды с очень большими массами могут стать черными дырами. Наше Солнце, например, недостаточно массивно, чтобы стать черной дырой. Через пять миллиардов лет, когда у Солнца закончится доступное ядерное топливо в его ядре, оно закончит свою жизнь как белый карлик.
Ультрафиолетовые приборы Хаббла обнаруживают ветры частиц, исходящие от аккреционных дисков черных дыр звездной массы. Когда свет от диска проходит через ветер, часть его поглощается ветром. Дисковые ветры включаются, когда черная дыра поглощает материал почти так быстро, как только может. Эти переедания обычно происходят в течение нескольких месяцев, в отличие от сверхмассивных черных дыр, у которых прием пищи занимает гораздо больше времени, чем человеческая жизнь. Уникальные ультрафиолетовые возможности Хаббла делают его идеальным инструментом для понимания того, как материя падает в черную дыру.
Сверхмассивные черные дыры
На этом рисунке показана IGR J17091-3624, двойная система, которая, вероятно, содержит черную дыру звездной массы. Сильная гравитация черной дыры (слева) оттягивает газ от звезды-компаньона (справа). Это формирует диск горячего газа вокруг черной дыры; частица ветра отгоняется от этого диска. Фото: NASA/CXC/M.WeissЗвездные черные дыры ничтожны по сравнению с чудовищами, которые, по мнению астрономов, обитают в центрах большинства галактик. Эти черные дыры сверхмассивны — в миллионы или миллиарды раз больше массы нашего Солнца.
До появления Хаббла у астрономов не было убедительных доказательств существования во Вселенной сверхмассивных черных дыр. Благодаря Хабблу и другим обсерваториям мы теперь знаем, что сверхмассивные черные дыры неразрывно связаны с эволюцией галактик, в которых они находятся. Эти черные дыры образовались в то же время, что и их родительские галактики. Считается, что они выросли из семян самых ранних массивных звезд.
Когда астрономы впервые направили радиотелескопы на небо, они отследили источники радиоволн до некоторых типичных космических объектов, включая остатки сверхновых, далекие галактики и мощные области рождения звезд. Один конкретный тип объекта выглядел как не более чем точка света, возможно, звезда. Дальнейшие наблюдения показали, что эти объекты находились очень далеко, то есть могли находиться только в очень далеких галактиках. Объекты, называемые квазарами, считались невероятно яркими центрами этих далеких галактик.
Теперь мы знаем, что квазары — это маленькие, но ярко светящиеся двунаправленные маяки света, создаваемые и питаемые сверхмассивными черными дырами в центрах галактик.
Галактический материал, такой как газ, пыль и даже звезды, если он находится слишком близко к черной дыре, поддастся ее безжалостному притяжению и будет втянут внутрь. Когда это происходит, падающий материал растягивается, нагревается и ускоряется, создавая огромные силы вблизи горизонта событий, точки невозврата от притяжения черной дыры. Эти силы создают мощные закрученные магнитные поля, которые запускают струи материала со скоростью, близкой к скорости света, и простираются на тысячи или даже миллионы световых лет в поперечнике. Интенсивные силы создают сильное излучение по всему спектру, от гамма-лучей до радиоволн.
Расстояние до квазаров настолько велико, а их реальный размер настолько мал — размером с нашу Солнечную систему, — что сам факт того, что мы можем видеть их в телескоп, делает квазары самыми яркими объектами, обнаруженными нами во Вселенной. На самом деле, одним из вкладов Хаббла в тайну квазара было доказательство с его высоким разрешением, что действительно была галактика, скрытая за бликом.
Наблюдения Хаббла также помогли определить, что эти блестящие галактические центры питаются от сверхмассивных черных дыр.
Хаббл обнаружил квазары в центрах галактик, сталкивающихся или сталкивающихся друг с другом, а также в эллиптических галактиках, которые, как считается, образовались в результате множественных галактических слияний. Эти взаимодействия могут помочь «накормить» сверхмассивную черную дыру и осветить квазар.
Как Хаббл находит черные дыры?
Многие из первых наблюдений Хаббла показали влияние сверхмассивных черных дыр на их непосредственное галактическое окружение. В 1990, вскоре после запуска, Хаббл сфотографировал джет длиной 30 000 световых лет, исходящий из галактики, которая, как известно, является потрясающим источником радиоизлучения. Благодаря наблюдениям Хаббла у астрономов были данные, необходимые им для определения того, что эти джеты исходят из очень маленьких областей в центрах галактик и, вероятно, питаются сверхмассивными черными дырами.
Высокое разрешение Хаббла — способность видеть мельчайшие детали — помогло еще больше продвинуть теорию о сверхмассивных черных дырах в 1994 году, когда астрономы получили спектры газа в центре эллиптической галактики M87. Спектры, или разложение света на составляющие цвета, могут дать астрономам большой объем информации о газе, в том числе о его скорости. Астрономы заметили, что в M87 центральный газ вращался по диску с очень высокой скоростью вокруг небольшого, но массивного объекта. Единственный тип объекта, который может быть таким массивным и при этом очень маленьким по размеру, — это черная дыра. Эти наблюдения Хаббла помогли подтвердить почти два столетия теорий и догадок о существовании черных дыр.
Спектрограф изображений космического телескопа (STIS), прибор, установленный на Хаббле в феврале 1997 года, является основным «охотником за черными дырами» космического телескопа. В спектрографе используются призмы или дифракционные решетки, чтобы разделить входящий свет на радужный узор.
Каждый элемент взаимодействует со светом в уникальной радужной подписи. Положение и сила этих сигнатур в спектре дает ученым ценную информацию, например, о том, как быстро движутся звезды и газ. STIS может охватывать множество мест одновременно в центре галактики. С помощью этой информации можно рассчитать центральную массу, вокруг которой вращаются звезды. Чем быстрее движутся звезды, тем массивнее должен быть центральный объект.
Как сверхмассивная черная дыра влияет на галактику-хозяина?
Из множества данных Хаббла астрономы теперь понимают, что черные дыры могут оказывать глубокое влияние на галактику в целом.
Например, струи сверхмассивных черных дыр могут выбрасывать огромное количество газа и пыли в межгалактическое пространство, тем самым избавляя галактику от столь необходимого топлива для продолжающегося звездообразования. Или в случае результата 2015 года, основанного на наблюдениях Хаббла за большими эллиптическими галактиками, джеты сверхмассивных черных дыр могут регулировать звездообразование таким образом, чтобы оно продолжалось, хотя и с меньшей скоростью.
Возможно, самым удивительным результатом наблюдений Хаббла является то, что сверхмассивные черные дыры должны находиться в большинстве или даже во всех галактиках. Сверхмассивные черные дыры, которые когда-то были предметом крайних спекуляций, теперь считаются неотъемлемыми компонентами галактик и имеют решающее значение для изучения эволюции галактик с течением времени.
Об этой статье
Последнее обновление:
30 сентября 2022 г.
Как формируется черная дыра?
Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию.
Вот как это работает.
В черных дырах есть нечто завораживающее. Может быть, это невидимые звери, скрывающиеся в космосе, которые иногда разрывают пролетающие звезды пополам и разбрасывают их останки. Как бы то ни было, эти странные космические объекты продолжают очаровывать как ученых, так и обычных людей.
Но откуда берутся черные дыры? Как они формируются и что дает им такую страшную разрушительную силу? [Самые далекие идеи Стивена Хокинга о черных дырах]
Прежде чем мы сможем ответить на этот вопрос, мы должны задать еще более фундаментальный вопрос: что такое черная дыра? «По сути, это объект или точка в пространстве, где гравитационное притяжение настолько сильно, что ничто не может от него ускользнуть», — рассказала Live Science астрофизик Нета Бахкол из Принстонского университета в Нью-Джерси.
Всасываются даже световые волны, поэтому черные дыры черные.
Эти причудливые объекты возникают, как фениксы, появляющиеся из пепла мертвых звезд. Когда массивные звезды достигают конца своей жизни, водород, который они превращали в гелий, почти истощается. Таким образом, эти звезды-монстры начинают сжигать гелий, превращая оставшиеся атомы в еще более тяжелые элементы, вплоть до железа, синтез которого больше не дает достаточно энергии, чтобы поддерживать внешние слои звезды, по данным Технологического университета Суинберна в Австралийском центре астрофизики и суперкомпьютеров. . Эти верхние слои разрушаются внутрь, а затем взрываются мощным и ярким взрывом, называемым сверхновой.
Тем не менее, небольшая часть звезды осталась позади. Уравнения общей теории относительности Альберта Эйнштейна предсказывают, что если этот остаток имеет массу, примерно в три раза превышающую массу земного солнца, мощная гравитационная сила остатка звезды сокрушит все остальное, а материал, из которого он сделан, будет раздавлен в бесконечно малую точку с бесконечной плотностью.
в НАСА. Известные законы физики на самом деле не могут справиться с такими умопомрачительными бесконечностями. «В какой-то момент они ломаются, и мы действительно не знаем, что происходит», — сказал Бахколл. [8 способов увидеть теорию относительности Эйнштейна в реальной жизни]
Если этот звездный остаток одинок, черная дыра, как правило, будет просто сидеть там, ничего не делая. Но если газ и пыль окружают объект, этот материал будет всасываться в пасть черной дыры, создавая яркие вспышки света по мере того, как газ и пыль нагреваются, завихряясь, как вода, стекающая по канализации. По словам Бахколла, черная дыра включит эту массу в свою собственную, что позволит объекту расти.
Если две черные дыры встретятся, мощная гравитация каждой из них притянет другую, и они будут становиться все ближе и ближе, вращаясь вокруг друг друга. Их совокупная масса будет сотрясать ткань близлежащего пространства-времени, посылая гравитационные волны. В 2015 году астрономы обнаружили такие гравитационные волны с помощью лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO), как ранее сообщал Live Science.
«Это был первый раз, когда мы действительно смогли увидеть черные дыры и подтвердить, что они существуют», — сказал Бахколл, добавив, что результаты также являются прекрасным подтверждением предсказательных уравнений Эйнштейна.
Ученые уже находили косвенные доказательства существования черных дыр, наблюдая звезды в центре нашей галактики Млечный Путь, вращающиеся вокруг гигантского невидимого объекта, сообщает Universe Today. По словам Бахколла, как образуются такие сверхмассивные черные дыры, масса которых может в миллиарды раз превышать массу нашего Солнца, остается открытым вопросом.
Исследователи полагают, что когда-то эти сверхмассивные черные дыры были намного меньше, формируясь как черные дыры более скромных размеров в первые дни существования нашей Вселенной. В течение космологического времени эти объекты поглощали газ и пыль и сливались друг с другом, чтобы расти, превращаясь в колоссальных монстров. Но многие детали этой истории остаются неясными, сказал Бахколл.
Астрономы наблюдали объекты, называемые квазарами, которые светятся ярче, чем тысячи галактик, вместе взятых, и, как считается, питаются сверхмассивными черными дырами, поглощающими материю. По словам Бахколла, квазары были замечены еще в первый миллиард лет после Большого взрыва, когда сформировалась наша Вселенная, что заставило ученых ломать голову над тем, как такие огромные объекты могли образоваться так быстро.
«Это действительно подчеркивает и усложняет вопрос», — сказал Бахколл, и он остается очень активной темой исследований.
Первоначально опубликовано на Live Science .
Будьте в курсе последних научных новостей, подписавшись на нашу рассылку Essentials.
Свяжитесь со мной, чтобы сообщить о новостях и предложениях от других брендов Future. Получайте электронные письма от нас от имени наших надежных партнеров или спонсоров. Адам Манн — независимый журналист с десятилетним стажем, специализирующийся на астрономии и физике.