What This » Наука » Вселенная

Черные дыры

Черные дыры — самые необычные объекты во Вселенной. Их никто и никогда не видел, но большинство астрономов убеждено, что они существуют. Это небольшие области в космосе, в которых сила тяготения так велика, что из них ничто не может вырваться наружу, даже свет.

Звезда как шарик
Звезда как шарик

колоссальный диск из пыли и газа
Вдалеке, на расстоянии миллиардов световых лет, колоссальный диск из пыли и газа быстро вращается вокруг гигантской черной дыры в ядре квазара

Все тела в пространстве обладают тяготением. Чем больше объект, тем сильнее его притяжение и тем труднее удалиться от него. Запущенная с Земли ракета должна двигаться со скоростью не менее 40000 км/ч (развить так называемую «скорость убегания»), чтобы преодолеть притяжение Земли. Солнце во много тысяч раз больше Земли, так что ракета должна двигаться гораздо быстрее, со скоростью больше 2000000 км/ч, чтобы преодолеть его притяжение. Если же объект гораздо больше или плотнее Солнца, то необходимая скорость убегания может достигать скорости света. Звезды, масса которых в 10 раз превышает массу Солнца, сжигают свои запасы ядерного топлива за несколько миллионов лет, разбухают и становятся массивными сверхгигантами, после чего взрываются, превращаясь

Представьте себе, что звезда в пространстве — это шарик на тонком резиновом коврике. Такой массивный объект. как звезда, «искривит» пространство, и все, что было поблизости, скатится во впадину. Если шарик будет таким тяжелым, что впадина превратится в длинную глубокую трубу, результатом окажется черная дыра.

в сверхновые звезды. Ядро сверхновой звезды, сжимаясь за секунды, превращается в маленькое сверхплотное тело, называемое нейтронной звездой. Чтобы отдалиться от такого тела, скорость убегания должна быть равна скорости света. Тяготение оказывается настолько большим, что даже свет не может покинуть это тело, и оно оказывается невидимым. Это и есть черная дыра.

Общая теория относительности Эйнштейна

В своей общей теории относительности, разработанной в 1915 году, великий немецкий физик Альберт Эйнштейн (1879—1955) предположил, что тяготение объекта приводит к «искривлению» пространства. Массивный объект создает в пространстве «впадину», в которую скатываются свет и материя. Чем плотнее объект, тем глубже впадина. Черная дыра, самый плотный объект во Вселенной, создает такую глубокую впадину, из которой ничто не может вырваться наружу.

Квазары

Альберт Эйнштейн
Для Альберта Эйнштейна тяготение было свойством пространства, а не силой притяжения между объектами

Необыкновенно массивные черные дыры могут, по мнению астрономов, таиться в центральных частях галактик. Астрономы обнаружили кольцо из раскаленного газа, быстро вращающееся вокруг центра нашей галактики. Млечного Пути. По-видимому, оно удерживается мощными силами тяготения, создаваемыми, скорее всего, черной дырой. Но активность в центре галактики — ничто по сравнению с квазарами. Эти объекты выглядят как звезды, находящиеся на невероятных расстояниях от нас — самый дальний квазар располагается на расстоянии 13 миллиардов световых лет. Чтобы быть видимым на таком расстоянии, объект должен излучать фантастическое количество энергии. Квазары являются центрами чрезвычайно активных галактик, содержащих сверхмассивные черные дыры. Ярчайший свет исходит от газопылевого диска, скатывающегося по спирали в черную дыру.

Лебедь Х-1
Звезда Лебедь Х-1

Увидеть черные дыры нельзя, но о них можно судить, исследуя сопутствующие эффекты. Наблюдая звезду, известную как Лебедь Х-1, астрономы обнаружили, что она излучает невероятное количество энергии (верный признак вспышки активности во Вселенной). Они установили, что эта огромная голубая звезда вращается вокруг невидимого объекта, обладающего колоссальной силой притяжения. Как полагают, этот невидимый объект является черной дырой, втягивающей в себя звездный газ. Перед тем, как всосаться в черную дыру, газ образует вращающийся диск. Падая в дыру, газ движется все быстрее, пока его скорость не приблизится к скорости света.

Также вам будет интересно