Οι μαύρες τρύπες είναι από τα πιο μυστηριώδη αντικείμενα στο σύμπαν και τα πιο μελετημένα είναι τα αστέρια και υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Για να σχηματιστεί ένας τύπος αστεριού, το αστέρι πρέπει πρώτα να πεθάνει ξαφνικά. Από την άλλη πλευρά, δεν είμαστε ακόμα σίγουροι για το προέλευση των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών βρίσκεται στους περισσότερους γαλαξίες. Στη μοναδικότητα, το κέντρο της μαύρης τρύπας, είναι όπου σταματά ο χρόνος και ο χώρος.
Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε τι είναι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες προέλευση και χαρακτηριστικά.
Τι είναι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες
Μια μαύρη τρύπα είναι μια πεπερασμένη περιοχή του χωροχρόνου όπου το βαρυτικό πεδίο είναι τόσο ισχυρό που τίποτα, συμπεριλαμβανομένου του φωτός, δεν μπορεί να διαφύγει. Οι ίδιες οι μαύρες τρύπες δεν μπορούν να παρατηρηθούν, αλλά το θέμα που τα περιβάλλει μπορεί να ανιχνευθεί. Αυτό ονομάζεται α δίσκος προσαύξησης. Σχηματίζεται από ύλη που έλκεται στο κέντρο της μαύρης τρύπας.
Γενικά χαρακτηριστικά
Ακολουθούν ορισμένα χαρακτηριστικά των αστρικών μαύρων οπών και των υπερμεγέθων μαύρων οπών:
- Οι αστρικές μαύρες τρύπες σχηματίζονται όταν πεθαίνουν τα αστέρια. Όσον αφορά τα υπερμεγέθη αντικείμενα, η προέλευσή τους δεν είναι καλά γνωστή, αλλά πιστεύεται ότι σχετίζονται στενά με την γέννηση του Γαλαξία.
- Λόγω της ισχυρής βαρυτικής του έλξης, τίποτα δεν μπορεί να ξεφύγει, ούτε καν το φως. Ωστόσο, εάν είστε σε απόσταση ασφαλείας, τίποτα δεν θα συμβεί.
- Είναι πολύ μεγάλοι, με αστέρια δεκάδες φορές πιο ογκώδη από τα δικά μας.
- Δεν έχουν άκαμπτη ή συμπαγή επιφάνεια. Για παράδειγμα, ο ορίζοντας γεγονότων δεν είναι μια οντότητα που μπορεί να πει κανείς ότι ξεκινά εδώ και τελειώνει εκεί, είναι ένα αόρατο όριο, αλλά από τη στιγμή που δεν υπάρχει επιστροφή.
- Οι μαύρες τρύπες αναπτύσσονται παγιδεύοντας ύλη όπως αέριο και σκόνη από κοντινά αστέρια, ακόμη και συγχωνεύοντας με άλλες μαύρες τρύπες.
- Λόγω των κβαντικών επιδράσεων που εκπέμπουν, Ονομάζεται ακτινοβολία Hawking.
- Παρά το μεγαλείο τους, οι μαύρες τρύπες είναι απλές και γνωρίζουμε μόνο τη μάζα, τη γωνιακή ορμή και το φορτίο τους.
- Έχουν μια μοναδικότητα στο κέντρο τους, όπου τελειώνει όλη η ύλη. Το τέλος του χώρου και του χρόνου είναι μια κουκκίδα πυκνά.
- Πιστεύεται ότι κάθε γαλαξίας έχει μια μαύρη τρύπα στο κέντρο του. Ωστόσο, χρειάζεται ακόμη περισσότερη έρευνα. και πολλές μελέτες στην περιοχή.
- Όταν δύο μαύρες τρύπες συγχωνεύονται, δημιουργούν διαταραχές στο χωροχρόνο που είναι γνωστές ως βαρυτικά κύματα. Θα μπορούσε να είναι κάπου μεταξύ μιας μαύρης τρύπας και ενός αστέρα νετρονίων.
- Οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες μπορούν να παράγουν τεράστιους πίδακες υπερύλης.
- Η θερμότητα, όπως οι ακτίνες Χ, οι ακτίνες γάμμα και τα ραδιοκύματα, που ταξιδεύουν με σχεδόν την ταχύτητα του φωτός, εκτείνονται εκατοντάδες χιλιάδες έτη φωτός από τους πόλους της μαύρης τρύπας.
- Οι μαύρες τρύπες σαφώς δεν μπορούν να παρατηρηθούν, αλλά καθώς απορροφούν ύλη από κοντινά αντικείμενα όπως η αστρόσκονη, τα αστέρια και οι γαλαξίες, γίνονται ορατές καθώς σχηματίζονται γύρω τους δίσκοι συσσώρευσης.
Πώς σχηματίζονται οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες
Για να έχουμε μια μικρή ιδέα, μπορούμε να φανταστούμε ότι συμπιέζουμε έντονα ένα αντικείμενο για να αυξήσουμε την πυκνότητά του, λόγω ηλεκτρομαγνητικών και πυρηνικών δυνάμεων, το υλικό θα αρχίσει να αντιστέκεται.
Για εμάς, για να το συμπιέσουμε σε έναν τόσο μικρό, εξαιρετικά πυκνό όγκο για να σχηματίσουμε μια μαύρη τρύπα θα απαιτούσε τεράστια δύναμη ή έκρηξη, όπως ένας σουπερνόβα. Ένας σουπερνόβα εμφανίζεται όταν ένα τεράστιο αστέρι πεθαίνει, απελευθερώνοντας μεγάλη ποσότητα ενέργειας σε μια έκρηξη και καταρρέει για να σχηματίσει μια μαύρη τρύπα.
Οι πιο μελετημένοι τύποι μαύρων οπών είναι οι μαύρες τρύπες αστρικής μάζας και οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Οι αστρικές μαύρες τρύπες είναι τα ψυχρά απομεινάρια μεγάλων αστεριών (10 έως 15 φορές μεγαλύτερης μάζας από τον ήλιο μας) που έχουν εισέλθει στα τελευταία στάδια της ζωής τους. Αυτές οι μαύρες τρύπες είναι διάσπαρτες σε όλο τον γαλαξία και το σύμπαν μας, όπως συμβαίνει σε άλλες μελέτες για τις μαύρες τρύπες.
Πολλά αστέρια στα τελευταία τους στάδια γίνονται τελικά λευκοί νάνοι ή αστέρια νετρονίων. Ωστόσο, αυτά τα αστέρια μπορεί να είναι τόσο ασταθή ώστε να παράγουν εκρήξεις που ονομάζονται σουπερνόβα. Σε αυτό το στάδιο, το αστέρι δεν έχει αρκετή δύναμη για να αντέξει τη βαρυτική έλξη, έτσι το αστέρι αρχίζει να συρρικνώνεται μέχρι να σχηματίσει μια μαύρη τρύπα.
Αυτό είναι ένα δυαδικό αστρικό σύστημα που βρίσκεται δίπλα σε ένα τεράστιο αστέρι δίπλα σε μια αστρική μαύρη τρύπα, από την οποία αντλεί ενέργεια. Και τα δύο αποτελούν μέρος ενός δυαδικού αστρικού συστήματος, όπου το πρώτο αστέρι γίνεται μαύρη τρύπα μετά από μια τεράστια έκρηξη που ονομάζεται σουπερνόβα. Το δεύτερο απορροφάται, το υλικό του σχηματίζει έναν δίσκο προσαύξησης και εκπέμπει ραδιοκύματα ή ακτίνες Χ.
Οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες είναι πραγματικά τέρατα που υπάρχουν στο κέντρο πολλών γαλαξιών, συμπεριλαμβανομένου του Γαλαξία μας. Έχουν μάζες σε εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες και εκτείνονται μέχρι το ηλιακό σύστημα. είναι ένα παράδειγμα αυτών των ακραίων αντικειμένων.
Οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες παίζουν σημαντικό ρόλο στην εξέλιξη των γαλαξιών. Έχει παρατηρηθεί ότι οι περισσότεροι (αλλά όχι όλοι) γαλαξίες έχουν μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο τους. Η ανακάλυψη αυτών των στοιχείων Είναι ένας τομέας έρευνας με μεγάλες δυνατότητες επί του παρόντος. Υπάρχουν ακόμα πολλά να ανακαλύψετε.
Δομή και μέρη μιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας
Μια μαύρη τρύπα αποτελείται από τις ακόλουθες δομές:
- Μοναδικότητα: Είναι το κεντρικό σημείο μιας μαύρης τρύπας άπειρης πυκνότητας, όπου η ύλη τελειώνει, όπου οι νόμοι της φυσικής δεν έχουν πλέον νόημα και όπου ο χρόνος και ο χώρος σταματούν.
- ορίζοντας γεγονότων: Είναι το σημείο χωρίς επιστροφή, η μοναδικότητα γύρω από τη μαύρη τρύπα και είναι το μέγεθος της ακτίνας Schwarzschild. Η ταχύτητα διαφυγής εδώ είναι ίση με την ταχύτητα του φωτός, επομένως η ύλη (σωματίδια και ακτινοβολία) που διασχίζει το όριο του ορίζοντα γεγονότων δεν θα μπορέσει να διαφύγει, ούτε καν το φως. Αυτό είναι ένα μονόδρομο ταξίδι.
- δίσκος προσαύξησης: σχηματίζεται γύρω από μια μαύρη τρύπα καθώς συλλαμβάνει την ύλη από ένα κοντινό αντικείμενο, όπως ένα αστέρι. Ο δίσκος, κατασκευασμένος από υπερθερμασμένο αέριο και σκονισμένη ύλη, περιστρέφεται επίσης με υψηλές ταχύτητες, παράγοντας ακτινοβολία όπως ακτίνες Χ και ραδιοκύματα. Η μαύρη τρύπα θα πάρει την τροφή της από αυτόν τον δίσκο της ύλης.
- Εργόσφαιρα: Είναι η περιοχή γύρω από την περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα, μακριά από τον ορίζοντα γεγονότων. Εδώ, ο χώρος και ο χρόνος απορροφώνται στη δίνη που περιβάλλει τη μαύρη τρύπα. Ένα αντικείμενο μπορεί να εισέλθει και να εξέλθει από την εργοσφαιρία (αν υποστηρίζει παλιρροϊκές δυνάμεις).
- σχετικιστικοί πίδακες: είναι μεγάλες εκτάσεις πολύ θερμής ύλης που ταξιδεύουν με ταχύτητα κοντά στην ταχύτητα του φωτός, κυρίως ακτίνες Χ και ραδιοκύματα, που δημιουργούν κοντινούς πίδακες στους πόλους μιας μαύρης τρύπας καθώς τροφοδοτείται από το υλικό του αντικειμένου.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για το τι είναι οι ογκώδεις μαύρες τρύπες και τα χαρακτηριστικά τους.