Kada crna rupa Prvo, hajde da opišemo ovaj objekat. Crne rupe u galaksiji
Zvezda se do kraja svog života može pretvoriti u crnu rupu. Tokom ove transformacije, zvijezda je vrlo snažno komprimirana, dok je njena masa očuvana. Zvezda se pretvara u malu, ali veoma tešku loptu. Ako pretpostavimo da naša planeta Zemlja postaje crna rupa, tada će njen promjer u ovom stanju biti samo 9 milimetara. Ali Zemlja se neće moći pretvoriti u crnu rupu, jer se u jezgru planeta odvijaju potpuno drugačije reakcije, a ne iste kao kod zvijezda.
Dakle jaka kompresija a zbijenost zvijezde dolazi iz činjenice da pod utjecajem topline nuklearne reakcije u centru zvijezde, njena sila privlačenja se jako povećava i počinje da privlači površinu zvijezde u njeno središte. Postepeno, brzina kojom se zvijezda skuplja povećava i na kraju počinje da premašuje brzinu svjetlosti. Kada zvijezda dostigne ovo stanje, prestaje da sija, jer čestice svjetlosti - kvanti - ne mogu savladati silu privlačenja. Zvijezda u ovom stanju prestaje da emituje svjetlost, ostaje "unutar" gravitacionog radijusa - granice unutar koje se svi objekti privlače na površinu zvijezde. Astronomi ovu granicu nazivaju horizontom događaja. A izvan ove granice, sila privlačnosti crna rupa smanjuje se. Budući da svjetlosne čestice ne mogu savladati gravitacijsku granicu zvijezde, crna rupa se može otkriti samo instrumentima, na primjer, ako iz nepoznatih razloga svemirski brod ili drugo tijelo - kometa ili asteroid - počne mijenjati svoju putanju, tada najverovatnije je pao pod uticaj gravitacionih sila crne rupe . Kontrolirani svemirski objekt u takvoj situaciji mora hitno upaliti sve motore i napustiti zonu opasnog privlačenja, a ako nema dovoljno snage, onda će ga neminovno progutati crna rupa.
Ako bi se Sunce moglo pretvoriti u crnu rupu, onda bi planete Solarni sistem bili bi unutar gravitacionog radijusa Sunca i ono bi ih privlačilo i apsorbovalo. Na našu sreću, to se neće dogoditi. samo vrlo velike, masivne zvijezde mogu se pretvoriti u crnu rupu. Sunce je premalo za to. U procesu evolucije, Sunce će najvjerovatnije postati izumrli crni patuljak. Druge crne rupe koje već postoje u svemiru nisu opasne za našu planetu i zemaljske svemirske letjelice – predaleko su od nas.
U popularnoj seriji "Teorija velikog praska", koju možete pogledati, nećete saznati tajne stvaranja Univerzuma niti uzroke crnih rupa u svemiru. Glavni likovi su strastveni za nauku i rade na odsjeku za fiziku na univerzitetu. Stalno upadaju u razne smiješne situacije koje je zabavno gledati.
Crne rupe su oduvek bile jedan od najzanimljivijih objekata za posmatranje naučnika. Budući da su najveći objekti u svemiru, oni su u isto vrijeme nedostupni i potpuno nedostupni čovječanstvu. Proći će dosta vremena prije nego što naučimo o procesima koji se dešavaju blizu "tačke bez povratka". Šta je crna rupa u smislu nauke?
Razgovarajmo o činjenicama koje su ipak postale poznate istraživačima kao rezultat dugotrajnog rada.
1. Crne rupe zapravo nisu crne.
Pošto crne rupe zrače elektromagnetnim talasima, one možda ne izgledaju crne, već prilično šarene. I izgleda veoma impresivno.
2. Crne rupe ne usisavaju materiju.
Među običnim smrtnicima postoji stereotip da je crna rupa ogroman usisivač koji uvlači okolni prostor u sebe. Nemojmo biti budale i pokušajmo shvatiti šta je to zapravo.
Općenito, (ne ulazeći u složenost kvantna fizika i astronomska istraživanja) crna rupa se može predstaviti kao kosmički objekat sa jako precijenjenim gravitacijskim poljem. Na primjer, da je na mjestu Sunca postojala crna rupa iste veličine, onda... ništa se ne bi dogodilo, a naša planeta bi nastavila da rotira u istoj orbiti. Crne rupe "upijaju" samo dijelove materije zvijezda u obliku zvjezdanog vjetra svojstvenog svakoj zvijezdi.
3. Crne rupe mogu proizvesti nove svemire
Naravno, ova činjenica zvuči kao nešto iz naučne fantastike, pogotovo jer nema dokaza za postojanje drugih univerzuma. Ipak, naučnici pomno proučavaju takve teorije.
Ako pričam običan jezik, onda kada bi se barem jedna fizička konstanta u našem svijetu promijenila za malu količinu, izgubili bismo mogućnost postojanja. Singularnost crnih rupa poništava uobičajene zakone fizike i može (barem u teoriji) dovesti do novog svemira koji se na ovaj ili onaj način razlikuje od našeg.
4. Crne rupe vremenom isparavaju
Kao što je ranije spomenuto, crne rupe apsorbiraju zvjezdani vjetar. Osim toga, oni polako ali sigurno isparavaju, odnosno prepuštaju svoju masu okolnom prostoru, a zatim potpuno nestaju. Ovaj fenomen je otkriven 1974. godine i nazvan je Hawkingovo zračenje, u čast Stephena Hawkinga, koji je ovo otkriće donio svijetu. 
5. Odgovor na pitanje "šta je crna rupa" predvidio je Karl Schwarzschild
Kao što znate, autor teorije relativnosti povezan je sa - Albertom Ajnštajnom. Ali naučnik nije posvetio dužnu pažnju proučavanju nebeskih tijela, iako je njegova teorija mogla i štoviše predvidjeti postojanje crnih rupa. Tako je Karl Schwarzschild postao prvi naučnik koji se prijavio opšta teorija relativnosti kako bi se opravdalo postojanje "tačke bez povratka". 
Zanimljivo je da se to dogodilo 1915. godine, neposredno nakon što je Ajnštajn objavio svoju opštu teoriju relativnosti. Tada se pojavio pojam "Schwarzschild radijus" - grubo rečeno, to je količina sile kojom je potrebno sabiti predmet tako da se pretvori u crnu rupu. Međutim, to nije lak zadatak. Hajde da vidimo zašto.
Činjenica je da u teoriji svako tijelo može postati crna rupa, ali pod utjecajem određenog stepena kompresije na nju. Na primjer, plod kikirikija mogao bi postati crna rupa kada bi imao masu planete Zemlje...
Zanimljiva činjenica: Crne rupe su jedina kosmička tijela te vrste koja imaju sposobnost da privlače svjetlost gravitacijom.
6. Crne rupe iskrivljuju prostor oko sebe.
Zamislite cijeli prostor svemira u obliku vinilne ploče. Ako na njega stavite vrući predmet, promijenit će svoj oblik. Ista stvar se dešava i sa crnim rupama. Njihova konačna masa privlači sve, uključujući i zrake svjetlosti, zbog čega se prostor oko njih zakrivljuje.
7. Crne rupe ograničavaju broj zvijezda u svemiru
.... Uostalom, ako su upaljene zvijezde -
Da li to znači da nekome treba?
V.V. Majakovski
Obično potpuno formirane zvijezde su oblak ohlađenih plinova. Zračenje crnih rupa ne dozvoljava da se oblaci gasa ohlade, pa samim tim sprečava nastanak zvezda.
8. Crne rupe su najnaprednije elektrane.
Crne rupe proizvode više energije od Sunca i drugih zvijezda. Razlog tome je stvar oko toga. Kada materija pređe horizont događaja velika brzina, zagrijava se u orbiti crne rupe do granice visoke temperature. Ovaj fenomen se naziva zračenje crnog tijela.
Zanimljiva činjenica: U procesu nuklearne fuzije 0,7% materije postaje energija. U blizini crne rupe, 10% materije se pretvara u energiju!
9. Šta se dešava ako upadnete u crnu rupu?
Crne rupe "razvlače" tijela koja se nalaze pored njih. Kao rezultat ovog procesa, objekti počinju ličiti na špagete (postoji čak i poseban izraz - "špageti" =).
Iako ova činjenica može izgledati komično, ona ima svoje objašnjenje. Ovo se dešava zahvaljujući fizički princip sile privlačenja. Uzmimo za primjer ljudsko tijelo. Dok smo na tlu, naše noge su bliže centru Zemlje nego glava, pa ih jače privlače. Na površini crne rupe, noge se mnogo brže privlače u centar crne rupe, pa stoga gornji dio tijelo ih jednostavno ne prati. Zaključak: špagetifikacija!
10. Teoretski, bilo koji predmet može postati crna rupa
Čak i sunce. Jedina stvar koja sprečava da se sunce pretvori u apsolutno crno tijelo je sila gravitacije. U središtu crne rupe mnogo je puta jači nego u centru Sunca. U ovom slučaju, kada bi se naša svjetiljka stisnula na četiri kilometra u prečniku, mogla bi postati crna rupa (zbog velike mase).
Ali to je u teoriji. U praksi je poznato da se crne rupe pojavljuju samo kao rezultat kolapsa super velikih zvijezda, koje premašuju masu Sunca za 25-30 puta.
11. Crne rupe usporavaju vrijeme u njihovoj blizini.
Osnovna teza ove činjenice je da kako se približavamo horizontu događaja, vrijeme se usporava. Ovaj fenomen se može ilustrovati korištenjem "paradoksa blizanaca", koji se često koristi za objašnjenje odredbi teorije relativnosti.
Glavna ideja je da jedan od braće blizanaca odleti u svemir, dok drugi ostane na Zemlji. Vraćajući se kući, blizanac otkriva da je njegov brat ostario više od njega, jer kada se kreće brzinom bliskom brzini svjetlosti, vrijeme počinje da teče sporije. 
Crna rupa je posebna oblast u svemiru. Ovo je vrsta akumulacije crne materije, sposobne da uvuče i apsorbuje druge objekte prostora. Fenomen crnih rupa još uvijek nije . Svi dostupni podaci su samo teorije i pretpostavke naučnih astronoma.
Naziv "crna rupa" uveo je naučnik J.A. Wheeler 1968. na Univerzitetu Princeton.
Postoji teorija da su crne rupe zvijezde, ali neobične, poput neutronskih. Crna rupa je - - jer ima vrlo visoku gustinu sjaja i ne šalje apsolutno nikakvo zračenje. Dakle, nije nevidljiv ni u infracrvenom, ni u rendgenskim, ni u radio zracima.
Ovakva situacija je francuski astronom P. Laplace još 150 godina prije crnih rupa. Prema njegovim argumentima, ako ima gustinu jednaku gustini Zemlje, a prečnik 250 puta veći od prečnika Sunca, onda ne dozvoljava zracima svetlosti da se šire kroz Univerzum zbog njegove gravitacije, i stoga ostaje nevidljiv. Dakle, pretpostavlja se da su crne rupe najmoćniji zračeći objekti u svemiru, ali nemaju čvrstu površinu.
Svojstva crnih rupa
Sva navodna svojstva crnih rupa zasnovana su na teoriji relativnosti, koju je u 20. veku izveo A. Ajnštajn. Bilo kakav tradicionalni pristup proučavanju ovog fenomena ne pruža nikakvo uvjerljivo objašnjenje za fenomen crnih rupa.
Glavno svojstvo crne rupe je sposobnost savijanja vremena i prostora. Svaki pokretni objekat koji je pao u svoje gravitaciono polje neizbežno će biti uvučen unutra, jer. u ovom slučaju se oko objekta pojavljuje gusti gravitacijski vrtlog, neka vrsta lijevka. Istovremeno se transformiše i koncept vremena. Naučnici, proračunom, još uvijek teže zaključku da crne rupe nisu nebeska tijela u konvencionalnom smislu. To su zaista nekakve rupe, crvotočine u vremenu i prostoru, koje su sposobne promijeniti i sabiti.
Crna rupa - zatvorenom prostoru prostor u koji je sabijena materija i iz kojeg ništa ne može pobjeći, čak ni svjetlost.
Prema proračunima astronoma, uz snažno gravitaciono polje koje postoji unutar crnih rupa, niti jedan objekt ne može ostati neozlijeđen. Odmah će biti raskomadano na milijarde komada prije nego što uopće uđe unutra. Međutim, to ne isključuje mogućnost razmjene čestica i informacija uz njihovu pomoć. A ako crna rupa ima masu najmanje milijardu puta veću od mase Sunca (supermasivne), onda je teoretski moguće da se objekti kreću kroz nju, a da ih gravitacija ne rastrgne.
Naravno, ovo su samo teorije, jer su istraživanja naučnika još uvijek predaleko od razumijevanja koji procesi i mogućnosti kriju crne rupe. Moguće je da bi se nešto slično moglo dogoditi u budućnosti.
Mora da ste videli sci-fi filmovi, gdje junaci, putujući svemirom, završavaju u drugom svemiru? Najčešće misteriozne kosmičke crne rupe postaju vrata u drugi svijet. Ispostavilo se da u ovim pričama ima istine. Tako kažu naučnici.
Kada u samom centru zvezde, njenom jezgru, ponestane goriva, sve njene čestice postaju veoma teške. A onda, cijela planeta kolabira u središte sebe. To uzrokuje snažan udarni talas koji razbija vanjsku, još uvijek goruću, školjku zvijezde i ona eksplodira u zasljepljujućem bljesku. Jedna kašičica male izumrle zvijezde teška je nekoliko milijardi tona. Takva zvijezda se zove neutron. A ako je zvijezda dvadeset do trideset puta veća od našeg Sunca, njeno uništenje dovodi do stvaranja najčudnije pojave u svemiru - crna rupa.
Privlačnost u crnoj rupi je toliko jaka da hvata planete, gasove, pa čak i svjetlost. Crne rupe su nevidljive, mogu ih pronaći samo ogromnim lijevkama kosmičkih tijela koji ulijeću u nju. Samo oko nekih rupa formira se sjajan sjaj. Na kraju krajeva, brzina rotacije je vrlo velika, čestice nebeskih tijela se zagrijavaju do miliona stepeni i sjajno svijetle
kosmička crna rupa privlači sve predmete, uvijajući ih u spiralu. Kada se približavaju crnoj rupi, objekti počinju da se ubrzavaju i rastežu poput ogromnih špageta. Snaga privlačnosti postepeno raste i u nekom trenutku postaje toliko monstruozna da je ništa ne može nadvladati. Ova granica se zove horizont događaja. Svaki događaj koji se dogodi iza toga ostat će zauvijek nevidljiv.
Naučnici sugeriraju da crne rupe mogu stvoriti tunele u svemiru - " crvotočine". Ako uđete u njega, možete proći kroz svemir i naći se u drugom Univerzumu, gdje se nalazi suprotna bijela rupa. Možda će jednog dana ova tajna biti otkrivena na moćnom svemirski brodovi ljudi će putovati u drugim dimenzijama.
Bezgranični Univerzum pun je tajni, zagonetki i paradoksa. Unatoč činjenici da moderna nauka napravio ogroman iskorak u istraživanju svemira, mnogo toga u ovom beskrajnom svijetu ostaje neshvatljivo ljudskom svjetonazoru. Znamo mnogo o zvijezdama, maglinama, jatom i planetama. Međutim, u prostranstvu Univerzuma postoje takvi objekti o čijem postojanju možemo samo nagađati. Na primjer, znamo vrlo malo o crnim rupama. Osnovne informacije i saznanja o prirodi crnih rupa zasnivaju se na pretpostavkama i nagađanjima. Astrofizičari i atomski naučnici se bore s ovim problemom više od deset godina. Šta je crna rupa u svemiru? Kakva je priroda takvih objekata?
Govorimo o crnim rupama jednostavnim riječima
Da biste zamislili kako izgleda crna rupa, dovoljno je vidjeti rep voza koji napušta tunel. Signalna svjetla na posljednjem vagonu kako se voz produbljuje u tunel smanjivat će se sve dok potpuno ne nestanu iz vidokruga. Drugim riječima, radi se o objektima u kojima zbog monstruozne privlačnosti nestaje čak i svjetlost. Elementarne čestice, elektroni, protoni i fotoni nisu u stanju da savladaju nevidljivu barijeru, padaju u crni ponor ništavila, pa je takva rupa u svemiru nazvana crnom. U njemu nema ni najmanje svetle tačke, čvrsta crnina i beskonačnost. Ne zna se šta se nalazi s druge strane crne rupe.
Ovaj svemirski usisivač ima kolosalnu silu privlačenja i sposoban je da apsorbira cijelu galaksiju sa svim jatima i superjatom zvijezda, s maglinama i tamnom materijom. Kako je to moguće? Ostaje samo da se nagađa. Nama poznati zakoni fizike u ovom slučaju pucaju po šavovima i ne daju objašnjenje za procese koji su u toku. Suština paradoksa leži u činjenici da je u datom dijelu svemira gravitacijska interakcija tijela određena njihovom masom. Na proces apsorpcije jednog objekta drugog ne utiče njihov kvalitet i kvantitativni sastav. Čestice, dostižući kritičnu količinu u određenom području, ulaze u drugi nivo interakcije, gdje gravitacijske sile postaju sile privlačenja. Tijelo, predmet, tvar ili materija pod utjecajem gravitacije počinje se skupljati, dostižući kolosalnu gustoću.
Otprilike takvi procesi se dešavaju tokom formiranja neutronske zvezde, gde se zvezdana materija sabija u zapremini pod uticajem unutrašnje gravitacije. Slobodni elektroni se kombinuju sa protonima i formiraju električno neutralne čestice koje se nazivaju neutroni. Gustina ove supstance je ogromna. Čestica materije veličine komada rafinisanog šećera ima težinu od milijarde tona. Ovdje bi bilo prikladno podsjetiti se na opću teoriju relativnosti, gdje su prostor i vrijeme neprekidne veličine. Stoga se proces kompresije ne može zaustaviti na pola puta i stoga nema ograničenja.
Potencijalno, crna rupa izgleda kao rupa u kojoj može doći do prijelaza iz jednog dijela prostora u drugi. Istovremeno, svojstva prostora i samog vremena se mijenjaju, uvijajući se u prostorno-vremenski lijevak. Dosegnuvši dno ovog levka, svaka materija se raspada u kvante. Šta je s druge strane crne rupe, ove džinovske rupe? Možda postoji još jedan drugi prostor u kojem djeluju drugi zakoni i vrijeme teče u suprotnom smjeru.
U kontekstu teorije relativnosti, teorija crne rupe je sljedeća. Tačka u svemiru, gdje su gravitacijske sile stisnule bilo koju materiju do mikroskopskih dimenzija, ima kolosalnu silu privlačenja, čija se veličina povećava do beskonačnosti. Pojavljuje se bora vremena, a prostor je zakrivljen, zatvarajući se u jednoj tački. Predmeti koje je progutala crna rupa ne mogu sami da se odupru sili uvlačenja ovog monstruoznog usisivača. Čak ni brzina svjetlosti koju posjeduju kvanti ne dozvoljava elementarnim česticama da savladaju silu privlačenja. Svako tijelo koje dođe do takve točke prestaje biti materijalni objekt, stapajući se sa prostorno-vremenskim mjehurićem.
Crne rupe u smislu nauke
Ako se zapitate, kako nastaju crne rupe? Neće biti jedinstvenog odgovora. U Univerzumu postoji mnogo paradoksa i kontradikcija koje se ne mogu objasniti sa stanovišta nauke. Ajnštajnova teorija relativnosti dozvoljava samo teorijsko objašnjenje prirode takvih objekata, ali kvantna mehanika i fizika u ovom slučaju ćute.
Pokušavajući objasniti tekuće procese zakonima fizike, slika će izgledati ovako. Objekt nastao kao rezultat kolosalne gravitacijske kompresije masivnog ili supermasivnog kosmičkog tijela. Ovaj proces je naučni naziv— gravitacioni kolaps. Termin "crna rupa" prvi put se pojavio u naučnoj zajednici 1968. godine, kada je američki astronom i fizičar John Wheeler pokušao objasniti stanje kolapsa zvijezde. Prema njegovoj teoriji, umjesto masivne zvijezde koja je pretrpjela gravitacijski kolaps, pojavljuje se prostorni i vremenski jaz u kojem djeluje sve veća kompresija. Sve od čega se zvezda sastojala ide u nju.
Takvo objašnjenje nam omogućava da zaključimo da priroda crnih rupa ni na koji način nije povezana s procesima koji se odvijaju u Univerzumu. Sve što se dešava unutar ovog objekta ni na koji način ne utiče na okolni prostor sa jednim "ALI". Gravitaciona sila crne rupe je toliko jaka da savija prostor, uzrokujući da se galaksije okreću oko crnih rupa. Shodno tome, postaje jasan razlog zašto galaksije imaju oblik spirala. Koliko će vremena trebati da ogromna galaksija Mliječni put nestane u ponoru supermasivne crne rupe, nije poznato. Zanimljiva je činjenica da se crne rupe mogu pojaviti u bilo kojoj tački svemira, gdje su za to stvorene. idealnim uslovima. Takva bora vremena i prostora izravnava ogromne brzine kojima se zvijezde rotiraju i kreću u prostoru galaksije. Vrijeme u crnoj rupi teče u drugoj dimenziji. Unutar ovog područja, nikakvi zakoni gravitacije ne mogu se tumačiti sa stanovišta fizike. Ovo stanje se naziva singularitet crne rupe.
Crne rupe ne pokazuju nikakve vanjske znakove identifikacije, o njihovom postojanju može se suditi po ponašanju drugih svemirski objekti, na koje utiču gravitaciona polja. Cijela slika borbe za život i smrt odvija se na granici crne rupe, koja je prekrivena membranom. Ova zamišljena površina lijevka naziva se "horizont događaja". Sve što vidimo do ove granice je opipljivo i materijalno.
Scenariji za nastanak crnih rupa
Razvijajući teoriju John Wheelera, možemo zaključiti da misterija crnih rupa nije u procesu svog formiranja. Formiranje crne rupe nastaje kao rezultat kolapsa neutronske zvijezde. Štaviše, masa takvog objekta trebala bi biti veća od mase Sunca tri ili više puta. Neutronska zvijezda se skuplja sve dok njena vlastita svjetlost više ne bude u stanju pobjeći iz čvrstog stiska gravitacije. Postoji ograničenje veličine do koje se zvijezda može smanjiti da bi rodila crnu rupu. Ovaj radijus se naziva gravitacioni radijus. Masivne zvijezde u završnoj fazi svog razvoja trebale bi imati gravitacijski radijus od nekoliko kilometara.
Danas su naučnici dobili posredne dokaze za prisustvo crnih rupa u desetak rendgenskih binarnih zvijezda. Rendgenska zvijezda, pulsar ili burster nemaju čvrstu površinu. Osim toga, njihova masa je veća od mase tri Sunca. Trenutno stanje svemira u sazviježđu Labud, rendgenskoj zvijezdi Labud X-1, omogućava praćenje formiranja ovih znatiželjnih objekata.
Na osnovu istraživanja i teorijskih pretpostavki, postoje četiri scenarija za formiranje crnih zvijezda u današnjoj nauci:
- gravitacijski kolaps masivne zvijezde u završnoj fazi njene evolucije;
- kolaps centralnog regiona galaksije;
- formiranje crnih rupa tokom Velikog praska;
- formiranje kvantnih crnih rupa.
Prvi scenario je najrealniji, ali broj crnih zvijezda s kojima smo danas upoznati premašuje broj poznatih neutronskih zvijezda. A starost Univerzuma nije toliko velika da bi toliki broj masivnih zvijezda mogao proći kroz puni proces evolucije.
Drugi scenario ima pravo na život, i postoji odličan primjer- supermasivna crna rupa Strelac A*, zaklonjena u centru naše galaksije. Masa ovog objekta je 3,7 solarnih masa. Mehanizam ove skripte je sličan skripti gravitacioni kolaps sa jedinom razlikom što nije zvezda ta koja prolazi kroz kolaps, već međuzvezdani gas. Pod uticajem gravitacionih sila, gas se komprimira do kritične mase i gustine. U kritičnom trenutku materija se raspada na kvante, formirajući crnu rupu. Međutim, ova teorija je upitna, budući da su astronomi sa Univerziteta Kolumbija nedavno identifikovali satelite crne rupe Strijelac A*. Ispostavilo se da se radi o puno malih crnih rupa, koje su vjerovatno nastale na drugačiji način.
Treći scenario je više teorijski i vezan je za postojanje teorije Velikog praska. U vrijeme formiranja Univerzuma dio materije i gravitacijskih polja su fluktuirali. Drugim riječima, procesi su krenuli drugačijim putem, nevezanim za poznate procese kvantne mehanike i nuklearne fizike.
Poslednji scenario fokusiran je na fiziku nuklearna eksplozija. U nakupinama materije, u procesu nuklearnih reakcija, pod utjecajem gravitacijskih sila, dolazi do eksplozije na čijem mjestu nastaje crna rupa. Materija eksplodira unutra, upijajući sve čestice.
Postojanje i evolucija crnih rupa
Imajući grubu predstavu o prirodi tako čudnih svemirskih objekata, zanimljivo je još nešto. Koje su prave veličine crnih rupa, koliko brzo rastu? Dimenzije crnih rupa su određene njihovim gravitacionim radijusom. Za crne rupe, radijus crne rupe je određen njenom masom i naziva se Schwarzschildov radijus. Na primjer, ako objekt ima masu jednaku masi naše planete, tada je Schwarzschildov radijus u ovom slučaju 9 mm. Naša glavna svjetiljka ima radijus od 3 km. Prosječna gustina crne rupe formirane na mjestu zvijezde s masom od 10⁸ solarnih masa bit će bliska gustini vode. Radijus takve formacije bit će 300 miliona kilometara.
Vjerovatno se takve džinovske crne rupe nalaze u centru galaksija. Do danas je poznato 50 galaksija u čijem središtu se nalaze ogromni vremenski i prostorni bunari. Masa takvih divova je milijarde mase Sunca. Može se samo zamisliti kakvu kolosalnu i monstruoznu silu privlačenja takva rupa posjeduje.
Što se tiče malih rupa, radi se o mini objektima čiji radijus dostiže zanemarljive vrijednosti, samo 10¯¹² cm.Masa takve mrvice je 10¹⁴g. Slične formacije nastao u vrijeme Velikog praska, ali se vremenom povećao i danas se šepuri vanjski prostor kao čudovišta. Uslove u kojima je došlo do formiranja malih crnih rupa, naučnici danas pokušavaju da rekreiraju u zemaljskim uslovima. U te svrhe se izvode eksperimenti u elektronskim sudaračima, kroz koje elementarne čestice ubrzati do brzine svjetlosti. Prvi eksperimenti omogućili su dobijanje kvark-gluonske plazme u laboratorijskim uslovima - materije koja je postojala u zoru formiranja Univerzuma. Ovakvi eksperimenti nam omogućavaju da se nadamo da je crna rupa na Zemlji pitanje vremena. Druga je stvar da li će se takvo dostignuće ljudske nauke pretvoriti u katastrofu za nas i našu planetu. Vještačkim stvaranjem crne rupe možemo otvoriti Pandorinu kutiju.
Nedavna zapažanja drugih galaksija omogućila su naučnicima da otkriju crne rupe čije dimenzije premašuju sva zamisliva očekivanja i pretpostavke. Evolucija koja se događa s takvim objektima omogućava bolje razumijevanje zašto masa crnih rupa raste, koja je njena stvarna granica. Naučnici su došli do zaključka da su sve poznate crne rupe prerasle u svoje stvarne veličine u roku od 13-14 milijardi godina. Razlika u veličini je zbog gustine okolnog prostora. Ako crna rupa ima dovoljno hrane u dometu sila gravitacije, ona raste skokovima i granicama, dostižući masu od stotina i hiljada solarnih masa. Stoga i gigantske veličine takvi objekti koji se nalaze u centru galaksija. Masivno jato zvijezda, ogromne mase međuzvjezdanog plina su bogata hrana za rast. Kada se galaksije spoje, crne rupe se mogu spojiti, formirajući novi supermasivni objekat.
Sudeći prema analizi evolucijskih procesa, uobičajeno je razlikovati dvije klase crnih rupa:
- objekti čija je masa 10 puta veća od Sunčeve mase;
- masivni objekti čija je masa stotine hiljada, milijarde solarnih masa.
Postoje crne rupe čija je prosječna srednja masa jednaka 100-10 hiljada solarnih masa, ali njihova priroda je još uvijek nepoznata. Postoji otprilike jedan takav objekat po galaksiji. Proučavanje rendgenskih zvijezda omogućilo je pronalaženje dvije prosječne crne rupe na udaljenosti od 12 miliona svjetlosnih godina u galaksiji M82. Masa jednog objekta varira u rasponu od 200-800 solarnih masa. Drugi objekat je mnogo veći i ima masu od 10-40 hiljada solarnih masa. Zanimljiva je sudbina takvih objekata. Nalaze se u blizini zvjezdanih jata, postepeno ih privlači supermasivna crna rupa koja se nalazi u središnjem dijelu galaksije.
Naša planeta i crne rupe
Uprkos potrazi za tragovima o prirodi crnih rupa, naučni svet brine o mjestu i ulozi crne rupe u sudbini galaksije Mliječni put i, posebno, u sudbini planete Zemlje. Preklop vremena i prostora koji postoji u centru mliječni put, postepeno apsorbira sve postojeće objekte oko sebe. Milioni zvijezda i trilioni tona međuzvjezdanog plina već su apsorbirani u crnu rupu. Vremenom će zaokret stići do krakova Labuda i Strijelca, u kojima se nalazi Sunčev sistem, prešavši udaljenost od 27 hiljada svjetlosnih godina.
Druga najbliža supermasivna crna rupa nalazi se u centralnom dijelu galaksije Andromeda. Ovo je oko 2,5 miliona svetlosnih godina od nas. Vjerovatno, prije nego što naš objekat Strijelac A* apsorbira vlastitu galaksiju, treba očekivati spajanje dvije susjedne galaksije. Shodno tome, doći će do spajanja dvije supermasivne crne rupe u jednu, strašne i monstruozne veličine.
Sasvim druga stvar su male crne rupe. Za apsorpciju planete Zemlje dovoljna je crna rupa poluprečnika od nekoliko centimetara. Problem je što je crna rupa po prirodi potpuno bezličan objekat. Nikakvo zračenje ili zračenje ne dolazi iz njene utrobe, tako da je prilično teško uočiti tako misteriozni objekat. Samo sa blizina možete otkriti zakrivljenost pozadinskog svjetla, što ukazuje da u ovom dijelu svemira postoji rupa u svemiru.
Do danas su naučnici utvrdili da je najbliža crna rupa Zemlji V616 Monocerotis. Čudovište se nalazi 3000 svjetlosnih godina od našeg sistema. Što se tiče veličine, ovo je velika formacija, njena masa je 9-13 solarnih masa. Još jedan obližnji objekat koji prijeti našem svijetu je crna rupa Gygnus X-1. Sa ovim čudovištem dijeli nas udaljenost od 6000 svjetlosnih godina. Crne rupe otkrivene u našem susjedstvu dio su binarnog sistema, tj. postoje u neposrednoj blizini zvezde koja hrani nezasitni objekat.
Zaključak
Postojanje u svemiru tako misterioznih i misterioznih objekata kao što su crne rupe, naravno, tjera nas da budemo na oprezu. Međutim, sve što se dešava crnim rupama događa se prilično rijetko, s obzirom na starost svemira i ogromne udaljenosti. Već 4,5 milijardi godina Sunčev sistem miruje i postoji po nama poznatim zakonima. Tokom ovog vremena, ništa slično, ni izobličenje prostora, ni nabor vremena, nije se pojavilo u blizini Sunčevog sistema. Vjerovatno za to ne postoje odgovarajući uslovi. Taj dio Mliječnog puta, u kojem se nalazi Sunčev zvjezdani sistem, je miran i stabilan dio svemira.
Naučnici priznaju ideju da pojava crnih rupa nije slučajna. Takvi objekti igraju ulogu redara u Univerzumu, uništavajući višak kosmičkih tijela. Što se tiče sudbine samih čudovišta, njihova evolucija još nije u potpunosti proučena. Postoji verzija da crne rupe nisu vječne i određenoj fazi može prestati da postoji. Više nikome nije tajna da su takvi objekti najmoćniji izvori energije. O kakvoj energiji se radi i kako se mjeri je druga stvar.
Kroz napore Stephena Hawkinga, nauci je predstavljena teorija da crna rupa i dalje zrači energiju, gubeći svoju masu. U svojim pretpostavkama, naučnik se vodio teorijom relativnosti, gdje su svi procesi međusobno povezani. Ništa jednostavno ne nestane, a da se ne pojavi negdje drugdje. Bilo koja materija se može transformisati u drugu supstancu, dok jedna vrsta energije prelazi na drugi energetski nivo. To može biti slučaj sa crnim rupama, koje su prijelazni portal iz jednog stanja u drugo.
Ako imate bilo kakvih pitanja - ostavite ih u komentarima ispod članka. Mi ili naši posjetioci rado ćemo im odgovoriti.