Тезаурус познаний. Чёрная дыра. Это что?

   Во всём есть черта, за которую перейти опасно, но иногда возможно.
Хотя,  раз переступив, воротиться назад бывает невозможно.
   /По строкам Ф.М. Достоевского./

   Чёрная дыра — область пространства-времени, гравитационное притяжение которой
настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света,
в том числе кванты самого света.
    Граница этой области называется горизонтом событий. 
Чёрная дыра - это область внутри космоса с настолько сильной гравитацией,
что она засасывает всё вокруг, включая свет.

   Само словосочетание «чёрная дыра» - это просто удачно придуманное обозначение,
примерно - как «Большой взрыв».
Сама идея черных дыр возникла в конце XVIII века.
Но в итоге научная журналистка Энн Юинг предложила такой термин.
    Если представить пустую Вселенную, чёрный космос, и поместить там чёрную дыру, то её невозможно будет увидеть. Она ничем не выделяется на фоне этой черноты.
   Чёрные дыры ещё определяют как некоторую область пространства-времени.
Все современные теории гравитации - теории геометрические.
В них гравитация описывается как свойство пространства и времени.
Имеется в виду, что между пространством и временем можно составить уравнение,
это взаимосвязанные величины.
Любые тела, не только массивные, но и самые маленькие,
искривляют пространство вокруг себя и одновременно влияют на ход времени.
Современные измерения позволяют определить,
что в одном месте время идёт не так, как в другом.

   Чёрные дыры - максимально компактный объект, который не демонстрирует свойств поверхности.
И размер этого объекта соответствует радиусу Шварцшильда - расстоянию от центра тела до горизонта событий. где горизонт событий — это «точка невозврата»
или граница черной дыры.
   Для каждого объекта существует свой радиус Шварцшильда, который можно рассчитать. Если сжать любой предмет до этого радиуса, он превратится в чёрную дыру. Условно говоря, если бы мы хотели сжать Солнце и трансформировать его в чёрную дыру,
его радиус составил бы всего 3 км, при изначальных около 700 тыс. км (696 340 км).

    Чёрная дыра - это экстремальный способ воздействия на пространство, когда в одном месте собрали так много вещества или энергии, что пространство-время свернулось
и образовало специфическую область.
Можно говорить, что чёрная дыра - это объект,
но с обычной точки зрения объект - это что-то имеющее поверхность.
   Черные дыры интересны в первую очередь как экстремальные объекты.
Это максимально скрученное пространство-время, и многие эффекты становятся более заметны вблизи черных дыр. Начинают появляться принципиально новые физические феномены.
   В конце своей жизни массивные звезды могут превращаться в черные дыры.
Вещество с обычной звезды может перетекать в дыру.
Чёрная дыра своей гравитацией будет засасывать это вещество.
Если представить, что в нее одновременно кинули два камня, они могут столкнуться над горизонтом на скорости почти равной скорости света.
При таком столкновении выделится много энергии, которую можно заметить.
Но в звёздах не камни, а газ. Когда разные слои газа трутся друг о друга,
они нагреваются до миллионов градусов, и это тепло можно увидеть.
С помощью такого способа в конце 60-х - начале 70-х годов,
когда стали запускать первые рентгеновские детекторы в космос,
открыли и первые чёрные дыры.
   В начале 60-х годов стало ясно, что есть яркие астрономические объекты - квазары.
Дословно - «похожий на звезду радиоисточник».
Это активные ядра галактик на начальном этапе развития, в центре которых находятся
 сверхмассивные чёрные дыры.
Обнаружить их можно даже на очень отдалённых расстояниях.
В ходе изучения квазаров стало ясно, что это небольшой источник, который находится в центре далёкой галактики и при этом испускает много энергии.
Когда ученые открывают квазар, они уверены, что там «сидит» сверхмассивная черная дыра.
Сейчас это самый массовый способ открытия черных дыр.
   Если есть пара чёрных дыр, то, сливаясь, они будут порождать гравитационно-волновой всплеск.
И в 2015 году впервые были обнаружены такие всплески гравитационного излучения.
Это последний на сегодняшний день хороший способ поиска чёрных дыр.
    То, что принято называть фотографией чёрной дыры,
на самом деле - изображение вещества, движущегося вокруг чёрной дыры.
Но в центре действительно возникает тёмная область, поскольку там находится чёрная дыра,
из которой не может исходить свет.
    Чтобы получить нечто похожее на снимок от других объектов, ученым нужны новые инструменты.
Тем не менее есть прямые данные наблюдения поведения вещества вокруг разных чёрных дыр,
практически вплоть до самого горизонта,
до расстояния всего в несколько раз превышающих размер горизонта чёрной дыры.


Рецензии