kara delik ne zaman Öncelikle bu nesneyi tanımlayalım. Galaksideki kara delikler
Bir yıldız, ömrünün sonunda bir kara deliğe dönüşebilir. Bu dönüşüm sırasında yıldız çok güçlü bir şekilde sıkıştırılır ve kütlesi korunur. Yıldız küçük ama çok ağır bir topa dönüşüyor. Dünya gezegenimizin bir kara delik olduğunu varsayarsak, bu durumda çapı sadece 9 milimetre olacaktır. Ancak Dünya bir kara deliğe dönüşemeyecek, çünkü gezegenlerin çekirdeğinde yıldızlarda olduğu gibi tamamen farklı reaksiyonlar meydana geliyor.
Yani güçlü sıkıştırma ve yıldızın sıkışması, termal etkisi altında olduğu gerçeğinden kaynaklanmaktadır. nükleer reaksiyonlar yıldızın merkezinde çekim gücü büyük ölçüde artar ve yıldızın yüzeyini merkezine çekmeye başlar. Yavaş yavaş, yıldızın büzülme hızı artar ve sonunda ışık hızını aşmaya başlar. Bir yıldız bu duruma ulaştığında parlamayı keser, çünkü ışık parçacıkları - quanta - çekim kuvvetinin üstesinden gelemez. Bu durumdaki bir yıldız ışık yaymayı bırakır, tüm nesnelerin yıldızın yüzeyine çekildiği sınır olan yerçekimi yarıçapının "içinde" kalır. Gökbilimciler bu sınırı olay ufku olarak adlandırırlar. Ve bu sınırın ötesinde, çekim kuvveti Kara delik azalır. Hafif parçacıklar bir yıldızın yerçekimi sınırını aşamadığından, bir kara delik ancak aletler kullanılarak tespit edilebilir, örneğin, bilinmeyen bir nedenden dolayı bir uzay gemisi veya başka bir cisim - bir kuyruklu yıldız veya bir asteroit - yörüngesini değiştirmeye başlarsa, o zaman çoğu muhtemelen bir kara deliğin yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altına girmiştir. Böyle bir durumda kontrollü bir uzay nesnesi acilen tüm motorları çalıştırmalı ve tehlikeli çekim bölgesini terk etmelidir ve yeterli güç yoksa, kaçınılmaz olarak bir kara delik tarafından yutulacaktır.
Güneş bir kara deliğe dönüşebilseydi, o zaman gezegenler Güneş Sistemi Güneş'in yerçekimi yarıçapı içinde olurdu ve onları çeker ve emerdi. Neyse ki bizim için bu olmayacak. sadece çok büyük kütleli yıldızlar karadeliğe dönüşebilir. Güneş bunun için çok küçük. Evrim sürecinde, Güneş büyük olasılıkla soyu tükenmiş bir kara cüce olacak. Halihazırda uzayda bulunan diğer kara delikler gezegenimiz ve dünya uzay aracımız için tehlikeli değil - bizden çok uzaktalar.
İzleyebileceğiniz popüler dizi "The Big Bang Theory"de, Evrenin yaratılış sırlarını veya uzaydaki kara deliklerin nedenlerini öğrenemeyeceksiniz. Ana karakterler bilim konusunda tutkulu ve üniversitede fizik bölümünde çalışıyor. Sürekli olarak izlemesi eğlenceli olan çeşitli saçma durumlara girerler.
Kara delikler, bilim adamları için her zaman en ilginç gözlem nesnelerinden biri olmuştur. Evrendeki en büyük nesneler olarak, aynı zamanda erişilemez ve insanlık için tamamen erişilemezler. "Geri dönüşü olmayan nokta" yakınında meydana gelen süreçleri öğrenmemiz uzun zaman alacak. Bilim açısından kara delik nedir?
Yine de uzun çalışmalar sonucunda araştırmacılar tarafından bilinen gerçeklerden bahsedelim..
1. Kara delikler aslında kara değildir.
Kara delikler elektromanyetik dalgalar yaydıkları için siyah değil, oldukça renkli görünebilirler. Ve çok etkileyici görünüyor.
2. Kara delikler maddeyi emmez.
Sıradan ölümlüler arasında, kara deliğin çevredeki alanı kendi içine çeken devasa bir elektrikli süpürge olduğuna dair bir klişe vardır. Aptal olmayalım ve gerçekte ne olduğunu anlamaya çalışmayalım.
Genel olarak, (karmaşıklığa girmeden kuantum fiziği ve astronomik araştırma) bir kara delik, fazlasıyla abartılmış bir kütleçekim alanına sahip kozmik bir nesne olarak temsil edilebilir. Örneğin, Güneş'in yerine aynı büyüklükte bir kara delik olsaydı, o zaman hiçbir şey olmazdı ve gezegenimiz aynı yörüngede dönmeye devam ederdi. Kara delikler, herhangi bir yıldızın doğasında bulunan yıldız rüzgarı biçimindeki yıldız maddesinin yalnızca bir kısmını "emer".
3. Kara delikler yeni evrenler doğurabilir
Tabii ki bu gerçek kulağa bilim kurgu dışında bir şey gibi geliyor, özellikle de başka evrenlerin varlığına dair hiçbir kanıt olmadığı için. Bununla birlikte, bu tür teoriler bilim adamları tarafından oldukça yakından incelenmektedir.
konuşmak gerekirse sade dil, o zaman dünyamızdaki en az bir fiziksel sabit az miktarda değişirse, var olma olasılığını kaybederiz. Kara deliklerin tekilliği, olağan fizik yasalarını iptal eder ve (en azından teoride) bizimkinden şu ya da bu şekilde farklı olan yeni bir evrene yol açabilir.
4. Kara delikler zamanla buharlaşır
Daha önce de belirtildiği gibi, kara delikler yıldız rüzgarını emer. Ek olarak, yavaş ama kesin bir şekilde buharlaşırlar, yani kütlelerini çevreleyen alana bırakırlar ve sonra tamamen kaybolurlar. Bu fenomen 1974 yılında keşfedildi ve dünyaya bu keşfi yapan Stephen Hawking'in onuruna Hawking radyasyonu adını verdi. 
5. "Kara delik nedir" sorusunun cevabı Karl Schwarzschild tarafından tahmin edildi
Bildiğiniz gibi, görelilik teorisinin yazarı - Albert Einstein. Ancak bilim adamı, teorisi kara deliklerin varlığını öngörebilse ve dahası öngörebilse de, gök cisimlerinin çalışmasına gerekli ilgiyi göstermedi. Böylece Karl Schwarzschild, başvuran ilk bilim insanı oldu. genel teori görelilik, "dönüşü olmayan bir nokta"nın varlığını haklı çıkarmak için. 
İlginç bir şekilde, bu 1915'te, Einstein'ın genel görelilik kuramını yayınlamasından hemen sonra oldu. O zaman "Schwarzschild yarıçapı" terimi ortaya çıktı - kabaca konuşursak, bu bir nesneyi kara deliğe dönüşecek şekilde sıkıştırmak için gerekli olan kuvvet miktarıdır. Ancak bu kolay bir iş değildir. Neden görelim.
Gerçek şu ki, teoride herhangi bir cisim bir kara delik haline gelebilir, ancak üzerinde belirli bir sıkıştırma derecesinin etkisi altında. Örneğin, bir fıstık meyvesi, Dünya gezegeninin kütlesine sahip olsaydı bir kara deliğe dönüşebilirdi ...
İlginç gerçek: Kara delikler, kendi türlerinde yerçekimi ile ışığı çekme yeteneğine sahip tek kozmik cisimlerdir.
6. Kara delikler etraflarındaki uzayı büker.
Evrenin tüm alanını bir vinil plak şeklinde hayal edin. Üzerine sıcak bir cisim koyarsanız şekli değişir. Aynı şey kara deliklerde olur. Nihai kütleleri, etraflarındaki boşluğun eğrilmesi nedeniyle ışık ışınları da dahil olmak üzere her şeyi çeker.
7. Kara delikler evrendeki yıldız sayısını sınırlar
.... Sonuçta, eğer yıldızlar yanıyorsa -
Bu, birinin ihtiyacı olduğu anlamına mı geliyor?
V.V. Mayakovski
Genellikle tamamen oluşmuş yıldızlar, soğutulmuş gazlardan oluşan bir buluttur. Kara deliklerden gelen radyasyon gaz bulutlarının soğumasına izin vermez ve bu nedenle yıldız oluşumunu engeller.
8. Kara delikler en gelişmiş enerji santralleridir.
Kara delikler Güneş'ten ve diğer yıldızlardan daha fazla enerji üretir. Bunun nedeni, etrafındaki meseledir. Madde olay ufkunu geçtiğinde yüksek hız bir kara deliğin yörüngesinde sınırına kadar ısınır. Yüksek sıcaklık. Bu fenomene kara cisim radyasyonu denir.
İlginç gerçek: Nükleer füzyon sürecinde maddenin %0.7'si enerjiye dönüşür. Bir kara deliğin yakınında, maddenin %10'u enerjiye dönüşür!
9. Bir kara deliğe düşerseniz ne olur?
Kara delikler, yanlarındaki cisimleri "uzatır". Bu işlemin bir sonucu olarak, nesneler spagetti'ye benzemeye başlar (özel bir terim bile vardır - "spagetti" =).
Bu gerçek komik görünse de, kendi açıklaması var. Bu sayesinde olur fiziksel prensipçekim kuvvetleri. Örnek olarak insan vücudunu ele alalım. Yerdeyken bacaklarımız Dünya'nın merkezine başımızdan daha yakındır, bu nedenle daha güçlü bir şekilde çekilirler. Bir kara deliğin yüzeyinde, bacaklar kara deliğin merkezine çok daha hızlı çekilir ve bu nedenle üst kısım vücut onlara ayak uyduramaz. Sonuç: spagetti!
10. Teorik olarak herhangi bir nesne kara delik olabilir
Ve hatta güneş. Güneşin mutlak dönüşmesini engelleyen tek şey siyah gövde yerçekimi kuvvetidir. Bir kara deliğin merkezinde, Güneş'in merkezinden kat kat daha güçlüdür. Bu durumda, armatürümüz dört kilometre çapa sıkıştırılırsa, (büyük kütle nedeniyle) bir kara delik haline gelebilir.
Ama bu teoride. Uygulamada, kara deliklerin yalnızca Güneş'in kütlesini 25-30 kat aşan süper büyük yıldızların çökmesi sonucu ortaya çıktığı bilinmektedir.
11. Kara delikler, yanlarındaki zamanı yavaşlatır.
Bu gerçeğin temel tezi, olay ufkuna yaklaştıkça zamanın yavaşladığıdır. Bu fenomen, genellikle görelilik teorisinin hükümlerini açıklamak için kullanılan "ikiz paradoks" kullanılarak gösterilebilir.
Ana fikir, ikiz kardeşlerden birinin uzaya uçması, diğerinin ise Dünya'da kalmasıdır. Eve dönen ikiz, erkek kardeşinin kendisinden daha fazla yaşlandığını fark eder, çünkü ışık hızına yakın bir hızla hareket ederken zaman daha yavaş geçmeye başlar. 
Kara delik uzayda özel bir bölgedir. Bu, uzayın diğer nesnelerini içine çekebilen ve emebilen bir tür siyah madde birikimidir. Kara delik fenomeni hala değil. Mevcut tüm veriler sadece bilimsel astronomların teorileri ve varsayımlarıdır.
"Kara delik" adı, bilim adamı J.A. Wheeler, 1968'de Princeton Üniversitesi'nde.
Kara deliklerin yıldızlar olduğuna dair bir teori var, ancak nötronlar gibi sıra dışı. Bir kara delik - - çünkü çok yüksek bir parlaklık yoğunluğuna sahiptir ve kesinlikle radyasyon göndermez. Bu nedenle, ne kızılötesi, ne x-ışınları ne de radyo ışınlarında görünmez.
Bu durum, Fransız astronom P. Laplace'ın karadeliklerden hala 150 yıl önce. Argümanlarına göre, Dünya'nın yoğunluğuna eşit bir yoğunluğa ve Güneş'in çapını 250 kat aşan bir çapa sahipse, yerçekimi nedeniyle ışık ışınlarının Evrende yayılmasına izin vermez, ve bu nedenle görünmez kalır. Böylece kara deliklerin evrendeki en güçlü ışınım yapan nesneler olduğu, ancak katı bir yüzeye sahip olmadığı varsayılır.
Kara deliklerin özellikleri
Kara deliklerin iddia edilen tüm özellikleri, 20. yüzyılda A. Einstein tarafından türetilen görelilik teorisine dayanmaktadır. Bu fenomenin incelenmesine yönelik herhangi bir geleneksel yaklaşım, kara delikler fenomeni için ikna edici bir açıklama sağlamaz.
Bir kara deliğin temel özelliği, zaman ve uzayı bükme yeteneğidir. Yerçekimi alanına düşen herhangi bir hareketli nesne kaçınılmaz olarak içe doğru çekilecektir, çünkü. bu durumda, nesnenin etrafında bir tür huni olan yoğun bir yerçekimi girdabı belirir. Aynı zamanda zaman kavramı da dönüşmektedir. Bilim adamları, hesaplama yoluyla hala kara deliklerin geleneksel anlamda gök cisimleri olmadığı sonucuna varma eğilimindedir. Bunlar gerçekten bir tür delikler, zaman ve uzayda, onu değiştirebilen ve sıkıştırabilen solucan delikleri.
Kara delik - kapalı alan maddenin sıkıştırıldığı ve hiçbir şeyin, hatta ışığın bile kaçamadığı boşluk.
Gökbilimcilerin hesaplarına göre, kara deliklerin içinde bulunan güçlü yerçekimi alanı ile tek bir nesne bile zarar görmeden kalamaz. Daha içeri girmeden anında milyarlarca parçaya ayrılacak. Ancak bu, onların yardımıyla parçacık ve bilgi alışverişi olasılığını dışlamaz. Ve eğer bir kara deliğin kütlesi Güneş'in kütlesinden (süper kütleli) en az bir milyar kat daha büyükse, o zaman nesnelerin yerçekimi tarafından parçalanmadan içinden geçmesi teorik olarak mümkündür.
Elbette bunlar sadece teoriler, çünkü bilim adamlarının araştırmaları hala kara deliklerin hangi süreçleri ve olasılıkları gizlediğini anlamaktan çok uzak. Gelecekte buna benzer bir şeyin olması mümkündür.
görmüş olmalısın Bilim kurgu filmleri, uzayda seyahat eden kahramanların sonu başka bir evrende mi bitiyor? Çoğu zaman, gizemli kozmik kara delikler başka bir dünyanın kapısı olur. Bu hikayelerde bazı gerçekler olduğu ortaya çıkıyor. Yani bilim adamları söylüyor.
Bir yıldızın tam merkezi olan çekirdeğinin yakıtı bittiğinde, tüm parçacıkları çok ağır hale gelir. Ve sonra, tüm gezegen kendi merkezine çöker. Bu, yıldızın dış, hala yanan kabuğunu kıran güçlü bir şok dalgasına neden olur ve kör edici bir flaşla patlar. Soyu tükenmiş küçük bir yıldızın bir çay kaşığı birkaç milyar ton ağırlığındadır. Böyle bir yıldız denir nötron. Ve eğer bir yıldız güneşimizden yirmi ila otuz kat daha büyükse, yok edilmesi evrendeki en tuhaf fenomenin oluşmasına yol açar - Kara delik.
Bir karadelikteki çekim o kadar güçlüdür ki gezegenleri, gazları ve hatta ışığı yakalar. Kara delikler görünmezdir, ancak içine uçan büyük bir kozmik cisim hunisiyle bulunabilirler. Sadece bazı deliklerin çevresinde parlak bir parıltı oluşur. Sonuçta, dönme hızı çok yüksektir, gök cisimlerinin parçacıkları milyonlarca dereceye kadar ısınır ve parlak bir şekilde parlar.
kozmik kara delik tüm nesneleri çeker, onları bir spiral içinde büker. Bir kara deliğe yaklaşırken nesneler hızlanmaya ve dev spagetti gibi uzamaya başlar. Çekim gücü yavaş yavaş büyür ve bir noktada o kadar korkunç hale gelir ki hiçbir şey onun üstesinden gelemez. Bu sınıra olay ufku denir. Arkasında meydana gelen herhangi bir olay sonsuza kadar görünmez kalacaktır.
Bilim adamları kara deliklerin uzayda tüneller oluşturabileceğini öne sürüyorlar - " solucan delikleri". Eğer içine girerseniz, uzaya gidebilir ve kendinizi zıt bir beyaz deliğin olduğu başka bir Evrende bulabilirsiniz. Belki bir gün bu sır güçlü bir şekilde ortaya çıkar. uzay gemileri insanlar başka boyutlarda seyahat edecekler.
Sınırsız Evren sırlarla, bilmecelerle ve paradokslarla doludur. Rağmen modern bilim uzay araştırmalarında büyük bir adım attı, bu sonsuz dünyada çoğu insan dünya görüşü için anlaşılmaz kalıyor. Yıldızlar, bulutsular, kümeler ve gezegenler hakkında çok şey biliyoruz. Bununla birlikte, Evrenin genişliğinde, varlığını ancak tahmin edebileceğimiz bu tür nesneler vardır. Örneğin, kara delikler hakkında çok az şey biliyoruz. Kara deliklerin doğası hakkında temel bilgi ve bilgiler varsayımlara ve varsayımlara dayanmaktadır. Astrofizikçiler ve atom bilimcileri bir düzineden fazla yıldır bu sorunla mücadele ediyor. Uzayda bir kara delik nedir? Bu tür nesnelerin doğası nedir?
Kara delikler hakkında basit terimlerle konuşmak
Bir kara deliğin neye benzediğini hayal etmek için tünelden çıkan bir trenin kuyruğunu görmek yeterlidir. Tren tünelin derinliklerine indikçe son vagondaki sinyal lambaları tamamen gözden kaybolana kadar küçülür. Başka bir deyişle, bunlar canavarca çekim nedeniyle ışığın bile kaybolduğu nesnelerdir. Temel parçacıklar, elektronlar, protonlar ve fotonlar görünmez bariyerin üstesinden gelemezler, hiçliğin kara uçurumuna düşerler, bu nedenle uzayda böyle bir deliğe kara denirdi. İçinde en ufak bir parlak nokta yok, katı bir karanlık ve sonsuzluk. Bir kara deliğin diğer tarafında ne olduğu bilinmiyor.
Bu uzay elektrikli süpürgesi muazzam bir çekim gücüne sahiptir ve tüm yıldız kümeleri ve üstkümeleri, önyüklenecek bulutsular ve karanlık madde ile bütün bir galaksiyi emebilir. Bu nasıl mümkün olabilir? Sadece tahmin etmek için kalır. Bu durumda bildiğimiz fizik yasaları dikişlerde çatlıyor ve devam eden süreçler için bir açıklama yapmıyor. Paradoksun özü, Evrenin belirli bir bölümünde, cisimlerin yerçekimi etkileşiminin kütleleri tarafından belirlenmesi gerçeğinde yatmaktadır. Bir nesnenin diğerini özümseme süreci, onların kalitesinden ve kalitesinden etkilenmez. nicel kompozisyon. Belirli bir alanda kritik bir miktara ulaşan parçacıklar, yerçekimi kuvvetlerinin çekim kuvvetleri haline geldiği başka bir etkileşim seviyesine girer. Yerçekimi etkisindeki beden, nesne, madde veya madde küçülmeye başlayarak devasa bir yoğunluğa ulaşır.
Yaklaşık olarak bu tür süreçler, yıldız maddesinin iç yerçekiminin etkisi altında hacim olarak sıkıştırıldığı bir nötron yıldızının oluşumu sırasında meydana gelir. Serbest elektronlar, nötronlar adı verilen elektriksel olarak nötr parçacıkları oluşturmak için protonlarla birleşir. Bu maddenin yoğunluğu muazzamdır. Bir parça rafine şeker büyüklüğündeki bir madde parçacığının ağırlığı milyarlarca tondur. Burada, uzay ve zamanın sürekli nicelikler olduğu genel görelilik teorisini hatırlamak uygun olacaktır. Bu nedenle sıkıştırma işlemi yarıda durdurulamaz ve bu nedenle sınırı yoktur.
Potansiyel olarak bir kara delik, uzayın bir bölümünden diğerine geçişin olabileceği bir deliğe benziyor. Aynı zamanda, uzayın ve zamanın kendisinin özellikleri de değişerek bir uzay-zaman hunisine dönüşüyor. Bu huninin dibine ulaşan herhangi bir madde kuantaya bozunur. Kara deliğin diğer tarafında, bu dev delik nedir? Belki başka yasaların işlediği ve zamanın ters yönde aktığı başka bir alan daha vardır.
Görelilik teorisi bağlamında, bir kara delik teorisi aşağıdaki gibidir. Uzayda, yerçekimi kuvvetlerinin herhangi bir maddeyi mikroskobik boyutlara sıkıştırdığı nokta, büyüklüğü sonsuza kadar artan devasa bir çekim kuvvetine sahiptir. Bir zaman kırışıklığı belirir ve uzay kavislidir, bir noktada kapanır. Kara delik tarafından yutulan nesneler, bu korkunç elektrikli süpürgenin geri çekilme kuvvetine kendi başlarına direnemezler. Kuantanın sahip olduğu ışık hızı bile, temel parçacıkların çekim kuvvetini yenmesine izin vermez. Böyle bir noktaya ulaşan herhangi bir cisim, uzay-zaman balonuyla birleşerek maddi bir nesne olmaktan çıkar.
Bilim açısından kara delikler
Kendinize sorarsanız, kara delikler nasıl oluşur? Tek bir cevap olmayacak. Evrende bilim açısından açıklanamayan birçok paradoks ve çelişki vardır. Einstein'ın görelilik teorisi, bu tür nesnelerin doğasının yalnızca teorik bir açıklamasına izin verir, ancak kuantum mekaniği ve fiziği bu durumda sessizdir.
Devam eden süreçleri fizik yasalarıyla açıklamaya çalışırken, resim böyle görünecektir. Büyük kütleli veya süper kütleli bir kozmik cismin devasa yerçekimi sıkıştırması sonucu oluşan bir nesne. Bu süreç bilimsel ad- yerçekimi çöküşü. "Kara delik" terimi, bilim camiasında ilk olarak 1968'de, Amerikalı astronom ve fizikçi John Wheeler'ın yıldızların çöküş durumunu açıklamaya çalıştığı zaman ortaya çıktı. Teorisine göre, kütleçekimsel çöküşe uğramış büyük bir yıldızın yerine, sürekli büyüyen bir sıkıştırmanın etki ettiği uzamsal ve zamansal bir boşluk ortaya çıkıyor. Yıldızın oluşturduğu her şey kendi içine girer.
Böyle bir açıklama, kara deliklerin doğasının hiçbir şekilde Evrende meydana gelen süreçlerle ilgili olmadığı sonucuna varmamızı sağlar. Bu nesnenin içinde olan her şey, tek bir "AMA" ile çevredeki alanı hiçbir şekilde etkilemez. Bir kara deliğin yerçekimi kuvveti o kadar güçlüdür ki, uzayı bükerek galaksilerin kara deliklerin etrafında dönmesine neden olur. Buna göre galaksilerin spiral şeklini almasının nedeni ortaya çıkıyor. Devasa Samanyolu galaksisinin süper kütleli bir kara deliğin uçurumunda kaybolmasının ne kadar süreceği bilinmiyor. İlginç bir gerçek, kara deliklerin bunun için yaratıldıkları uzayda herhangi bir noktada ortaya çıkabilmeleridir. ideal koşullar. Böyle bir zaman ve uzay kırışıklığı, yıldızların galaksinin uzayında döndüğü ve hareket ettiği devasa hızları dengeler. Bir kara delikte zaman başka bir boyutta akar. Bu bölge içinde hiçbir yerçekimi kanunu fizik açısından yorumlanamaz. Bu duruma kara delik tekilliği denir.
Kara delikler herhangi bir dış tanımlama işareti göstermezler, varlıkları başkalarının davranışlarıyla değerlendirilebilir. uzay nesneleri, yerçekimi alanlarından etkilenir. Yaşam ve ölüm mücadelesinin bütün resmi, bir zarla kaplı bir kara deliğin sınırında gerçekleşir. Huninin bu hayali yüzeyine "olay ufku" denir. Bu sınıra kadar gördüğümüz her şey somut ve maddidir.
Kara deliklerin oluşumu için senaryolar
John Wheeler'ın teorisini geliştirerek, kara deliklerin gizeminin oluşum sürecinde olmadığı sonucuna varabiliriz. Bir nötron yıldızının çökmesi sonucu bir kara delik oluşumu meydana gelir. Ayrıca, böyle bir nesnenin kütlesi, Güneş'in kütlesini üç veya daha fazla kat aşmalıdır. Nötron yıldızı, kendi ışığı artık yerçekiminin sıkı tutuşundan kaçamayacak duruma gelene kadar küçülür. Bir yıldızın bir kara deliği doğurmak için küçülebileceği boyutun bir sınırı vardır. Bu yarıçapa yerçekimi yarıçapı denir. Gelişimlerinin son aşamasındaki büyük kütleli yıldızlar, birkaç kilometrelik bir kütleçekim yarıçapına sahip olmalıdır.
Bugün bilim adamları, bir düzine x-ışını ikili yıldızda kara deliklerin varlığına ilişkin ikinci derece kanıtlar elde ettiler. Bir X-ışını yıldızı, pulsar veya patlamanın katı bir yüzeyi yoktur. Ek olarak, kütleleri üç Güneş'in kütlesinden daha büyüktür. Kuğu takımyıldızındaki dış uzayın mevcut durumu, X-ışını yıldızı Kuğu X-1, bu meraklı nesnelerin oluşumunu izlemeyi mümkün kılıyor.
Araştırma ve teorik varsayımlara dayanarak, bugün bilimde siyah yıldızların oluşumu için dört senaryo var:
- evriminin son aşamasında büyük bir yıldızın kütleçekimsel çöküşü;
- galaksinin merkezi bölgesinin çöküşü;
- Büyük Patlama sırasında kara deliklerin oluşumu;
- kuantum kara deliklerin oluşumu.
İlk senaryo en gerçekçi olanıdır, ancak bugün aşina olduğumuz siyah yıldızların sayısı bilinen nötron yıldızlarının sayısını aşmaktadır. Ve Evrenin yaşı o kadar büyük değil ki, bu kadar çok sayıda büyük yıldız, tüm evrim sürecinden geçebilir.
İkinci senaryonun yaşam hakkı vardır ve önemli bir örnek- galaksimizin merkezinde korunan süper kütleli bir kara delik Yay A *. Bu nesnenin kütlesi 3.7 güneş kütlesidir. Bu komut dosyasının mekanizması komut dosyasına benzer yerçekimi çöküşü tek fark, çöküşün yıldız değil, yıldızlararası gaz olmasıdır. Yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altında gaz, kritik bir kütle ve yoğunluğa sıkıştırılır. Kritik bir anda, madde kuantaya ayrılarak bir kara delik oluşturur. Bununla birlikte, Columbia Üniversitesi'ndeki gökbilimciler yakın zamanda Sagittarius A* kara deliğinin uydularını tanımladıkları için bu teori sorgulanabilir. Muhtemelen farklı bir şekilde oluşan çok sayıda küçük kara delik olduğu ortaya çıktı.
Üçüncü senaryo ise daha teoriktir ve Big Bang teorisinin varlığı ile ilgilidir. Evrenin oluşumu sırasında, maddenin bir kısmı ve yerçekimi alanları dalgalandı. Başka bir deyişle, süreçler kuantum mekaniği ve nükleer fiziğin bilinen süreçleriyle ilgili olmayan farklı bir yol izledi.
Son senaryo fizik odaklı nükleer patlama. Madde kümelerinde, nükleer reaksiyonlar sürecinde, yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altında, bir kara deliğin oluştuğu yerde bir patlama meydana gelir. Madde, tüm parçacıkları emerek içe doğru patlar.
Kara deliklerin varlığı ve evrimi
Bu tür garip uzay nesnelerinin doğası hakkında kabaca bir fikre sahip olmak, ilginç bir şey daha var. Kara deliklerin gerçek boyutları nelerdir, ne kadar hızlı büyürler? Kara deliklerin boyutları yerçekimi yarıçaplarına göre belirlenir. Kara delikler için karadeliğin yarıçapı kütlesi tarafından belirlenir ve Schwarzschild yarıçapı olarak adlandırılır. Örneğin, bir nesnenin kütlesi gezegenimizin kütlesine eşitse, bu durumda Schwarzschild yarıçapı 9 mm'dir. Ana armatürümüzün yarıçapı 3 km'dir. Kütlesi 10⁸ güneş kütlesi olan bir yıldızın yerinde oluşan bir kara deliğin ortalama yoğunluğu, suyun yoğunluğuna yakın olacaktır. Böyle bir oluşumun yarıçapı 300 milyon kilometre olacaktır.
Bu tür dev kara deliklerin galaksilerin merkezinde yer alması muhtemeldir. Bugüne kadar, merkezinde devasa zaman ve uzay kuyularının bulunduğu 50 galaksi bilinmektedir. Bu tür devlerin kütlesi, Güneş'in kütlesinin milyarlarcası kadardır. Böyle bir deliğin ne kadar muazzam ve canavarca bir çekim gücüne sahip olduğu ancak hayal edilebilir.
Küçük deliklere gelince, bunlar yarıçapı ihmal edilebilir değerlere ulaşan, sadece 10¯¹² cm olan mini nesnelerdir, böyle bir kırıntının kütlesi 10¹⁴g'dir. benzer oluşumlar Büyük Patlama sırasında ortaya çıktı, ancak zamanla boyut olarak arttı ve bugün uzay canavarlar olarak. Küçük kara deliklerin oluşumunun gerçekleştiği koşullar, bugün bilim adamları karasal koşullarda yeniden yaratmaya çalışıyorlar. Bu amaçlar için, elektron çarpıştırıcılarında deneyler yapılır. temel parçacıklarışık hızına çıkmak. İlk deneyler, laboratuvar koşullarında kuark-gluon plazma elde etmeyi mümkün kıldı - Evrenin oluşumunun başlangıcında var olan madde. Bu tür deneyler, Dünya'daki bir kara deliğin bir zaman meselesi olduğunu ummamızı sağlar. Başka bir şey, insan biliminin böyle bir başarısının bizim ve gezegenimiz için bir felakete dönüşüp dönüşmeyeceğidir. Yapay olarak bir kara delik oluşturarak Pandora'nın kutusunu açabiliriz.
Diğer galaksilerin son gözlemleri, bilim adamlarının, boyutları akla gelebilecek tüm beklentileri ve varsayımları aşan kara delikleri keşfetmelerine izin verdi. Bu tür nesnelerle meydana gelen evrim, kara deliklerin kütlesinin neden büyüdüğünü, gerçek sınırının ne olduğunu daha iyi anlamayı mümkün kılıyor. Bilim adamları, bilinen tüm kara deliklerin büyüdüğü sonucuna vardılar. gerçek boyutlar 13-14 milyar yıl içinde. Boyuttaki fark, çevreleyen alanın yoğunluğundan kaynaklanmaktadır. Kara delik, yerçekimi kuvvetlerinin ulaşabileceği yeterli yiyeceğe sahipse, sıçramalar ve sınırlarla büyür ve yüzlerce ve binlerce güneş kütlesine ulaşır. Bu nedenle ve dev boyut galaksilerin merkezinde bulunan bu tür nesneler. Devasa bir yıldız kümesi, devasa yıldızlararası gaz kütleleri büyüme için bol miktarda besindir. Galaksiler birleştiğinde, kara delikler birleşerek yeni bir süper kütleli nesne oluşturabilir.
Evrimsel süreçlerin analizine bakıldığında, iki sınıf kara delik ayırt etmek gelenekseldir:
- güneş kütlesinin 10 katı kütleye sahip nesneler;
- kütlesi yüz binlerce, milyarlarca güneş kütlesi olan devasa nesneler.
Ortalama ara kütlesi 100-10 bin güneş kütlesine eşit olan kara delikler var ama bunların doğası hala bilinmiyor. Her galakside yaklaşık olarak böyle bir nesne vardır. X-ışını yıldızlarının incelenmesi, M82 galaksisinde 12 milyon ışıkyılı uzaklıkta iki ortalama kara delik bulmayı mümkün kıldı. Bir nesnenin kütlesi 200-800 güneş kütlesi aralığında değişir. Diğer bir nesne ise çok daha büyük ve 10-40 bin güneş kütlesi kütlesine sahip. Bu tür nesnelerin kaderi ilginçtir. Yıldız kümelerinin yakınında bulunurlar ve yavaş yavaş galaksinin orta kısmında bulunan süper kütleli bir kara deliğe çekilirler.
Gezegenimiz ve kara delikler
Kara deliklerin doğası hakkında ipuçları aranmasına rağmen, bilim dünyası kara deliğin Samanyolu galaksisinin kaderindeki ve özellikle Dünya gezegeninin kaderindeki yeri ve rolü hakkında endişeler. Merkezde var olan zaman ve uzay kıvrımı Samanyolu, yavaş yavaş etrafındaki tüm mevcut nesneleri emer. Milyonlarca yıldız ve trilyonlarca ton yıldızlararası gaz şimdiden kara deliğe emildi. Zamanla, dönüş 27 bin ışıkyılı mesafe kat eden güneş sisteminin bulunduğu Kuğu ve Yay'ın kollarına ulaşacak.
En yakın diğer süper kütleli kara delik, Andromeda galaksisinin orta kısmındadır. Bu bizden yaklaşık 2,5 milyon ışıkyılı uzaklıkta. Muhtemelen, nesnemiz Yay A * kendi galaksisini emdiği zamandan önce, iki komşu galaksinin birleşmesini beklemeliyiz. Buna göre, iki süper kütleli kara deliğin, korkunç ve canavarca bir boyutta birleşmesi olacak.
Tamamen farklı bir konu küçük kara deliklerdir. Dünya gezegenini emmek için birkaç santimetre yarıçaplı bir kara delik yeterlidir. Sorun şu ki, doğası gereği bir kara delik tamamen yüzü olmayan bir nesnedir. Rahminden radyasyon veya radyasyon gelmez, bu nedenle böyle gizemli bir nesneyi fark etmek oldukça zordur. sadece ile yakin MESAFE arka plan ışığının eğriliğini tespit edebilirsiniz, bu da evrenin bu bölgesinde uzayda bir delik olduğunu gösterir.
Bilim adamları bugüne kadar Dünya'ya en yakın kara deliğin V616 Monocerotis olduğunu belirlediler. Canavar, sistemimizden 3000 ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor. Boyut açısından bu büyük bir oluşumdur, kütlesi 9-13 güneş kütlesidir. Dünyamızı tehdit eden bir diğer yakın nesne ise kara delik Gygnus X-1'dir. Bu canavarla aramızda 6000 ışıkyılı mesafe var. Mahallemizde ortaya çıkan kara delikler ikili bir sistemin parçasıdır, yani. doyumsuz bir nesneyi besleyen bir yıldızın yakınında bulunur.
Çözüm
Kara delikler gibi gizemli ve gizemli nesnelerin uzayda varlığı elbette bizi tetikte tutuyor. Bununla birlikte, evrenin yaşı ve büyük mesafeler göz önüne alındığında, kara deliklere olan her şey oldukça nadirdir. 4,5 milyar yıldır, güneş sistemi bizim bildiğimiz yasalara göre varolmaktadır. Bu süre zarfında, güneş sisteminin yakınında, ne uzayın bozulması ne de zamanın kıvrımı gibi hiçbir şey ortaya çıkmadı. Muhtemelen, bunun için uygun koşullar yoktur. Samanyolu'nun Güneş yıldız sisteminin bulunduğu bölümü, uzayın sakin ve istikrarlı bir bölümüdür.
Bilim adamları, kara deliklerin ortaya çıkmasının tesadüfi olmadığı fikrini kabul ediyor. Bu tür nesneler, kozmik cisimlerin fazlalığını yok ederek Evrendeki düzen rolünü oynar. Canavarların kaderine gelince, evrimleri henüz tam olarak incelenmedi. Kara deliklerin sonsuz olmadığı ve belirli aşama varlığı sona erebilir. Bu tür nesnelerin en güçlü enerji kaynakları olduğu artık kimse için bir sır değil. Ne tür bir enerji olduğu ve nasıl ölçüldüğü başka bir konudur.
Stephen Hawking'in çabalarıyla bilime, bir kara deliğin hala enerji yaydığı ve kütlesini kaybettiği teorisi sunuldu. Varsayımlarında, bilim adamı, tüm süreçlerin birbiriyle bağlantılı olduğu görelilik teorisi tarafından yönlendirildi. Hiçbir şey başka bir yerde görünmeden ortadan kaybolmaz. Herhangi bir madde başka bir maddeye dönüştürülebilirken, bir tür enerji başka bir enerji düzeyine geçer. Bu, bir durumdan diğerine geçiş kapısı olan kara delikler için geçerli olabilir.
Herhangi bir sorunuz varsa - bunları makalenin altındaki yorumlarda bırakın. Biz veya ziyaretçilerimiz onlara cevap vermekten mutluluk duyacağız.