Черная дыра

Черная дыра́ — область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть ее не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе и лучи света. Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер — гравитационным радиусом.

Вокруг черной дыры существует особая грань, называемая горизонтом событий, пересекая которую спастись невозможно. Но нужно понимать, что у черной дыры отсутствует физическая оболочка. Под данным термином подразумевается лишь пространство на определенном расстоянии от центра, где заканчивается действие силы притяжения.

Интересный факт: чтобы покинуть черную дыру, объект должен двигаться навстречу времени, т.е. перемещаться в прошлое, что в принципе невозможно.

Кто открыл черную дыру?

Идея черной дыры была впервые предложена двумя английским и французким учеными XVIII века: Джоном Мичеллом и Пьером-Симоном Лапласом. В 1967 году американским физиком - теоретиком по имени Джон Арчибальд Уилер, который предложил термин «черная дыра».

Черные дыры получили такое название, поскольку полностью поглощают свет, из-за чего их нельзя увидеть.

Когда можно разглядеть черные дыры:

·        Разглядеть объект можно лишь в том случае, если вокруг горизонта событий находится оболочка из определенного вещества, например, газа.

·        Также черная дыра хорошо заметна, если она впитывает вещество и энергию из расположенной рядом звезды

·        Видимыми черные дыры становятся, когда сталкиваются друг с другом. От них в пространство начинают исходить заметные гравитационные волны.

Появление черных дыр напрямую зависит от их массы. По этому параметру они разделяются на две категории: околосолнечные – их вес равен нескольким Солнцам, и массивные – у них данный параметр в миллионы раз больше. Исследования показывают, что околосолнечные черные дыры имеют большой возраст и скорее всего появились на ранних этапах формирования Вселенной. Они образовались в результате сжатия звезд, размеры которых в 25-70 раз превышают габариты Солнца. Когда светило прекращало уменьшаться, оно взрывалось, а его центр превращался в черную дыру. Массивные объекты в большинстве случаев образуются из гигантских газовых облаков. Массы последних как раз хватает, чтобы сформировалась черная дыра больших размеров, которая весит в миллионы раз больше Солнца. На протяжении своего существования оба вида объектов притягивают из пространства вещества, которые пересекают их горизонт событий. Из-за этого габариты черной дыры постепенно увеличиваются. Более того, если поглощение происходит лишь с одной стороны, она начинает вращаться в определенную сторону. Интересный факт: размеры черной дыры пропорциональны ее массе. Чем она больше весит, тем шире горизонт событий.

Изучение Вселенной позволило ученым выявить четыре вида черных дыр, обладающих определенными особенностями.

Сверхмассивная чёрная дыра Представители данного класса обладают гигантскими размерами и большой массой. Не так давно американские ученые доказали, что данные объекты обладают гораздо большим весом, чем считалось ранее. Интересный факт: в большинстве случаев сверхмассивная черная дыра располагается в центре галактики и выполняет роль ядра. Сверхмассивные черные дыры могут появляться как из звезд, так и из газовых облаков. При этом они поглощают большое количество материала из пространства, продолжая наращивать вес и габариты.

Квантовые чёрные дыры Квантовые черные дыры должны образовываться в результате ядерных реакций, в которых задействовано большое количество энергии, равное 10^26 эВ и более. Однако на данный момент человечество не способно преодолеть данный порог, поэтому этот тип объектов имеет лишь теоретическое существование.

Чёрные дыры звёздных масс Этот вид черных дыр появляется после выгорания топлива в звезде. Когда термоядерная реакция внутри светила прекращается, оно начинает остывать и сжиматься из-за сильной гравитации. Если на определенном этапе процесс остановится, то объект превратится в нейтронную звезду. Но если он продолжится, то в конечном итоге из-за гравитационного коллапса светило станет черной дырой.

Первичные чёрные дыры Существование первичных черных дыр во Вселенной пока не доказано. Считается, что если на ранних этапах формирования космоса в гравитационных полях возникали колебания и появлялись сильные отклонения в их однородности, это могло способствовать образованию подобных объектов. Если первичные черные дыры существуют, то они обладают небольшой массой, которая может быть даже меньше, чем у Солнца.

Белая дыра является полной противоположностью черной. Ее главная особенность заключается в том, что за ее горизонт событий невозможно проникнуть. Белые дыры также принято называть “безмассовыми сингулярностями”, поскольку внутри них отсутствует материя, а сами они ничего не весят.