Зачем изучают чёрные дыры: несколько фактов о загадочных объектах

10 апреля 2019 года люди наконец смогли увидеть изображение тени черной дыры. После этого многие издания по всему миру написали об этом событии. Действительно, раньше черные дыры были, в основном, объектом теоретического изучения, но теперь мы знаем точно — они есть и выглядят так, как мы думали. В этом материале попробуем разобраться, зачем изучать эти, на первый взгляд, странные объекты, и что они собой представляют.

 

Что такое черные дыры и какие они бывают

Черные дыры — одни из самых странных, но в то же время интересных и загадочных объектов в космосе. Их можно описать всего двумя величинами: массой и скоростью вращения. Черные дыры имеют чрезвычайную плотность с таким гравитационным притяжением, что даже свет (фотон) не может оттуда вырваться.

Зачем изучают чёрные дыры: несколько фактов о загадочных объектах
Полученное изображение тени черной дыры

Альберт Эйнштейн впервые предсказал существование подобных объектов в 1916 году. Сделал он это при помощи общей теории относительности, которую сам же и создал. Изначально черные дыры назывались коллапсарами. И только 1967 году американский астроном придумал современное название.

Существует 3 типа черных дыр: звездные черные дыры, сверхмассивные черные дыры и промежуточные черные дыры

- Звездные черные дыры: они относительно маленьких размеров. Эти объекты создаются после смерти звезд. Перед своей кончиной она начинает сжиматься, в результате образуя черную дыру. По данным Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, во Млечном пути несколько сотен миллионов таких черных дыр.

- Сверхмассивные черные дыры: в миллионы или даже в миллиарды раз массивнее Солнца, но по размеру примерно схожи с ним. Считается, что такие объекты лежат в центре почти каждой галактики, включая Млечный Путь. Ученые точно не уверены, как появляются такие большие черные дыры.

- Промежуточные черные дыры. Ученые когда-то думали, что существуют только маленькие или большие объекты, но недавние исследования выявили промежуточный элемент. Такие черные дыры могут образовываться, когда звезды последовательно сталкиваются друг с другом.

 

Особенности черных дыр

Из-за сильной гравитации, астрономы не могут увидеть черные дыры так, как мы могли бы наблюдать звезды и другие объекты в космосе. Вместо этого астрономы должны полагаться на излучение, испускаемое при попадании пыли и газа в плотные объекты. В черных дырах настолько сильная сила тяжести, что свет изгибается, пространство деформируется, а время искажается.

Зачем изучают чёрные дыры: несколько фактов о загадочных объектах

Иногда, когда материя притягивается к таким объектам, она рикошет за горизонт событий и выбрасывается обратно. Создаются яркие потоки вещества, движущиеся почти с релятивистскими скоростями. Хотя сама черная дыра остается невидимой. Зато такие эффекты можно наблюдать с очень больших расстояний, что и было сделано 10 апреля 2019 года.

Черные дыры условно можно разделить на 3 «слоя»: два горизонта событий и сингулярность. Горизонт событий — это граница вокруг черной дыры, откуда свет или любая другая частица не могут выйти. В этом месте гравитация постоянна. А внутренняя часть черной дыры, где находится ее масса, известна, как сингулярность.

 

Зачем изучают черные дыры

Ученым нужно больше доказательств правоты своих же теорий и предположений. Как уже было упомянуто, Эйнштейн предсказал черную дыру еще в начале 20 века, а увидели мы ее только сейчас. Недавнее открытие гравитационных волн также подтвердило верность научных теорий. Нам нужно еще больше разбираться в черных дырах, чтобы приблизиться к тайне не только нашего возникновения, но и создания целой Вселенной.

 

Интересные факты о черных дырах

- Может ли черная дыра поглотить Землю? Конечно нет. Черные дыры не летают по космосу в поиске звезд и планет. Земля не поглотится черной дырой, потому что ее просто нет на достаточно близком расстоянии. Даже если бы она была вместо Солнца, наша планета все равно бы никуда не упала. К слову, наше светило никогда не станет черной дырой из-за своих небольших размеров.

Зачем изучают чёрные дыры: несколько фактов о загадочных объектах

- Что будет, если упасть в черную дыру? Теория предполагает, что в этом случае человека растянут, как спагетти. Хотя смерть наступит до того, как будет достигнута сингулярность. Судя по исследованию 2012 года, горизонт событий будет вести себя как стена огня, мгновенно сжигая человека.

- Первым объектом, считающимися черной дырой, является Лебедь-Х-1. В 1971 году ученые обнаружили радиоизлучение, исходящее от него.

Черные дыры по-прежнему остаются очень таинственными объектами для человечества. Пока большинство свойств и эффектов описаны лишь на бумаге. В этом году астрономы уже сделали большой шаг к практическому рассмотрению черных дыр. Будущие исследования должны будут пролить свет не только на их природу, но и на наше возникновение и существование.