Черные дыры продолжают нас удивлять

2015-06-16 | 11:42 , Категория фото


Черная дыра – это огромное количество материи, втиснутой в крохотное пространство и обладающей сильнейшей гравитацией. Если бы Земля стала черной дырой, она весила бы столько же, как и сейчас, её гравитационное притяжение осталось бы прежним, но её размер был бы меньше человеческого глаза. Не все ученые верят в существование чёрных дыр, невидимых нашему глазу, но те, кто верит, обнаруживают всё новые и новые факты про эти космические объекты.





1. Наши предки вполне могли видеть чёрную дыру в Млечном пути

Около 2 млн. лет назад в центре нашей галактики вспыхнула сверхмассивная черная дыра. Наши предки, скорее всего, могли наблюдать этот светящийся объект. Сейчас эта черная дыра не светится, но тогда она была активным галактическим ядром (АГЯ), то есть компактным центром галактики, производящим энергию и освещающим всё вокруг. Чёрная дыра может быть источником АГЯ, поскольку её гравитационное поле притягивает материю, образуя диск, который нагревается и светится.





2. Не каждый «космический генератор» является чёрной дырой

На протяжении десятилетий многие ученые считали, что ультрамощные источники рентгеновских лучей (ULX) – это результат поглощения чёрными дырами звёзд или другой материи. Чем крупнее черная дыра, тем больше она потребляет, тем мощнее излучение. Такова была теория. Затем в соседней галактике M82 астрономы случайно обнаружили пульсирующий источник ULX. Проблема в том, что пульсируют не черные дыры, а пульсары (вращающиеся нейтронные звезды). Но пульсары в галактике М82 в 100 раз ярче в соответствии с их массой (физический принцип «предел Эддингтона»). Она не может быть источником ULX. Следовательно, астрономы уже не считают, что каждый источник ULX или «космический генератор» является черной дырой.





3. Чёрные дыры более «прожорливы», чем предполагалось

До недавнего времени ученые полагали, что размер черной дыры определяется максимальной скоростью, с которой она может поглощать / производить излучение («предел Эддингтона»). Сейчас уже обнаружена чёрная дыра Р13 в галактике NGC7793, которая вращается вокруг звезды-сверхгиганта, поглощая её. Объект P13 притягивает газ своей звезды-спутника в 10 раз быстрее, чем думали ранее. Считается, что эта чёрная дыра в 15 раз меньше Солнца, но в миллион раз ярче. Как и пульсар М82, Р13 является ULX, что не только противоречит «пределу Эддингтона», но и полностью его опровергает.





4. Сверхмассивные черные дыры более многочисленны, чем мы думали

Черные дыры бывают различных размеров: от размера с один атом до массивных (с массами больше, чем один миллион солнц в границах Солнечной системы). В редких случаях встречаются сверхмассивные чёрные дыры. Когда-то считалось, что они могут существовать только в больших галактиках, однако недавно астрономы установили, что у многих карликовых галактик есть свои массивные черные дыры в центре. Затем астрономы заявили, что они обнаружили сверхмассивную черную дыру в сверхкомпактной карликовой галактике M60-UCD1. Масса этой центральной чёрной составляет 21 миллионов Солнц (15% от общей массы всей галактики).





5. Быстрое наращивание массы чёрными дырами

Квазары – это светящиеся центры самых далеких галактик. Их считают сверхмассивными черными дырами с аккреционными дисками, испускающими мощнейшее рентгеновское излучение. Ученые давно ломают голову над вопросом, как черная дыра может разрастаться с такой неимоверной скоростью. Сейчас исследователи полагают, что в ранней Вселенной существовали холодные потоки газа, которые были гораздо плотнее нынешних потоков. Молодая чёрная дыра быстро и хаотично двигалась, притягивая соседнюю материю. По мере своего роста и наращивания массы черная дыра становилась ещё более «прожорливой».





6. Черные дыры могут помешать формированию звезд

В зрелых галактиках массивные черные дыры могут остановить развитие молодых звёзд, испуская частицы, излучающие радиоволны. Двигаясь со скоростью света, они не дают горячему газу в галактике охладиться и превратиться в новые звёзды. Почему же черные дыры в немолодых, эллиптических галактиках начинают излучать частицы? Позднее было обнаружено несколько компактных, молодых, но умирающих галактик. Астрономы пришли к выводу, что бурное начало формирования звезды начинается со столкновения двух галактик с большим количеством холодного газа. Энергия от этого процесса может взорвать любой оставшийся газ, что и останавливает формирование звёзд.





7. Глаз Саурона доказывает то, что черные дыры весят больше

Астрономы думают, что сверхмассивные черные дыры в центрах галактик на 40% тяжелее, чем считалось ранее. Это объясняет то, почему «предел Эддингтона» не работает с некоторыми расчётами по массе. Исследователи использовали геодезическую технику, чтобы измерить расстояние до галактики NGC 4151, чья активная зона называется «Глаз Саурона», и получили результат с точностью до 90%, вычислив расстояние между черной дырой и пылевым кольцом на её орбите, а затем и до глаза Саурона (62 млн. световых лет). Это теперь даёт возможность более точно измерить массу сверхмассивных черных дыр.





8. Объяснение тому, почему шмель летает

До недавнего времени большинство исследователей гравитации считали, что пространство-время не может быть турбулентным. Это было опровергнуто тремя учёными, которые решили проверить, может ли гравитация вести себя как жидкость и начали изучать быстро вращающиеся черные дыры. Пространство-время оказалось менее вязким вокруг них, что увеличивает возможность турбулентности. Результаты исследований могут также помочь понять турбулентность на Земле, в том числе природу ураганов, сдвиг ветра при движении самолетов и даже полёт шмеля.





9. Тайна исчезновения в центре галактики

Некоторые астрономы полагают, что одна из тайн космоса – это превращение пульсаров в малые черные дыры. По крайней мере, 50 таких погибших звёзд должны быть в центре Млечного Пути. Однако астрономы обнаружили только один пульсар. Одна из теорий затрагивает тёмную материю, считая, что гравитация пульсара может притянуть определенные частицы темной материи, в результате чего темная материя «раздувает» пульсар до огромных размеров, а затем превращая его в черную дыру. Пульсар становится настолько крупным, что пробивает дыру в ткани пространства-времени и исчезает.





10. Наша Вселенная, возможно, является детищем 4-D черной дыры

Сомнения насчёт теории Большого взрыва заключаются в том, что наша Вселенная происходит от сингулярности, бесконечно плотной точки, которая «не играет» по правилам физики. Физики не понимают сингулярности и не могут объяснить, что вызвало большой взрыв. Была предложена новая, вполне обоснованная теория. Учёные утверждают, что наша Вселенная – это наружный материал погибшей сверхновой 4-D звезды, чей внутренний слой превратился в черную дыру. Исследователи до сих пор совершенствуют эту теорию, утверждая, что наше мышление ограничено 3-D миром, а потому мы видим только верхушку реальности.