Чорна діра - що це і що буде, якщо в неї потрапити?

Чорна діра - що це і що буде, якщо в неї потрапити?


Незважаючи на величезні досягнення в галузі фізики і астрономії, є немало явищ, суть яких до кінця не розкрита. До таких явищ належать загадкові чорні діри, уся інформація про яких носить лише теоретичний характер і не може бути перевірена практичним шляхом.

Чи існують чорні діри?

Ще до появи теорії відносності астрономами була висловлена теорія про існування чорних воронок. Після публікації теорії Ейнштейна було переглянуто питання гравітації і в проблемі чорних дір з'явилися нові припущення. Побачити цей космічний об'єкт нереально, адже він поглинає увесь світ, що потрапляє в його простір. Учені доводять наявність чорних дір, спираючись на аналіз руху міжзоряного газу і траєкторії пересувань зірок.

Утворення чорних дір веде до зміни навколо них просторово-часових характеристик. Час ніби стискається під впливом величезної гравітації і сповільнюється. Зірки, що виявилися на шляхи чорної воронки, можуть ухилятися від свого маршруту і навіть міняти напрям руху. Чорні діри поглинають енергію своїй зірки-двійника, чим також проявляють себе.

Як виглядає чорна діра?

Інформація, що стосується чорних дір, здебільшого носить гіпотетичний характер. Учені вивчають їх по їх дії на простір і випромінюванню. Побачити чорні діри у всесвіті не представляється можливим, адже вони поглинають увесь світ, що потрапляє в довколишній простір. Із спеціальних супутників було зроблено рентгенівське зображення чорних об'єктів, на якому видно яскравий центр, що є джерелом випромінювання променів.

Як утворюються чорні діри?

Чорна діра в космосі є окремим світом, який має свої унікальні характеристики і властивості. Властивості космічних дір обумовлені причинами їх появи. Відносно появи чорних об'єктів існують такі теорії:

  • Вони є результатом колапсів, що відбуваються в космосі. Це може бути зіткнення великих космічних тіл або вибух найновіших зірок.
  • Вони виникають внаслідок того, що обважнює космічних об'єктів при збереженні їх розмірів. Причина такого явища не визначена.

Чорна воронка - це об'єкт в космосі, що має відносно невеликий розмір при величезній масі. Теорія чорної діри говорить, що кожен космічний об'єкт потенційно може стати чорною воронкою, якщо в результаті якихось явищ він втрачатиме свої розміри, але зберігати масу. Учені навіть говорять про існування безлічі чорних мікродір - мініатюрні космічні об'єкти з відносно великий масою. Така невідповідність маси і розміру призводить до посилення гравітаційного поля і появи сильного тяжіння.

Що знаходиться в чорній дірі?

Чорний таємничий об'єкт можна назвати дірою лише з великою натяжкою. Центром цього явища є космічне тіло, що має підвищену гравітацію. Результатом такої гравітації стає сильне тяжіння до поверхні цього космічного тіла. При цьому утворюється вихровий потік, в якому обертаються гази і крупинки космічного пилу. Тому чорну діру правильніше називати чорною воронкою.

Дізнатися на практиці, що усередині чорної діри, неможливо, тому що рівень гравітації космічної воронки не дозволяє ніякому об'єкту вирватися із зони її впливу. На думку учених, усередині чорної діри повна темрява, адже кванти світла зникають в ній безповоротно. Передбачається, що усередині чорної воронки спотворюється простір і час, закони фізики і геометрії в цьому місці не діють. Такі особливості чорних дір імовірно можуть призводити до утворення антиречовин, які на даний момент не знайомі ученим.

Чим небезпечні чорні діри?

Іноді чорні діри описуються як об'єкти, що поглинають навколишні предмети, випромінювання і частки. Таке представлення невірне: властивості чорної діри дозволяють їй вбирати лише те, що потрапляє в зону її впливу. Вона може втягувати в себе космічні мікрочастки і випромінювання, витікаюче від зірок-двійників. Навіть якщо планета знаходиться поблизу чорної діри, вона не буде поглинена, а продовжить рухатися по своїй орбіті.

Що буде, якщо потрапити в чорну діру?

Властивості чорних дір залежать від сили гравітаційного поля. Чорні воронки притягують до себе все, що потрапляє в зону їх впливу. При цьому змінюються просторово-часові характеристики. Учені, що вивчають все про чорні діри, розходяться в думці відносного того, що відбувається з предметами в цій воронці:

  • одні учені припускають, що усі предмети, що потрапляють в ці діри, розтягуються або розриваються на шматки і не устигають досягти поверхні притягуючого об'єкту;
  • інші ж учені стверджують, що в дірах викривляються усі звичні характеристики, тому предмети там як би зникають в часі і просторі. З цієї причини чорні діри іноді називають воротами в інші світи.

Види чорних дір

Чорні воронки діляться по видах, виходячи із способу їх освіти:

  • Чорні об'єкти зоряних мас зароджуються у кінці життя деяких зірок. Повне згорання зірки і закінчення термоядерних реакцій призводить до стискування зірки. Якщо ж при цьому зірка зазнає гравітаційний колапс, то зможе трансформуватися в чорну воронку.
  • Надмасивні чорні воронки. Учені стверджують, що серцевиною будь-якої галактики є надмасивна воронка, утворення якої є початком появи нової галактики.
  • Первинні чорні діри. Сюди можуть відноситися діри різної маси, включаючи мікродіри, що утворилися із-за розбіжностей в щільності матерії і силі гравітації. Такі діри - це воронки, що утворилися на початку зародження Всесвіту. Сюди ж відносяться такі об'єкти, як волохата чорна діра. Відрізняються ці діри наявністю променів, схожих на волоски. Передбачається, що ці фотони і гравітони зберігають частину інформації, що потрапляє в чорну діру.
  • Квантові чорні діри. З'являються як результат ядерних реакцій і живуть нетривалий час. Квантові воронки представляють найбільший інтерес, оскільки їх вивчення може допомогти відповісти на питання з проблеми чорних космічних об'єктів.
  • Деякі учені виділяють такий вид космічних об'єктів, волохата чорна діра. Відрізняються ці діри наявністю променів, схожих на волоски. Передбачається, що ці фотони і гравітони зберігають частину інформації, що потрапляє в чорну діру.

Найближча чорна діра до Землі

Найближча чорна діра віддалена від Землі на 3000 світлових років. Вона називається V616 Monocerotis, або V616 Mon. Її вага досягає 9-13 мас Сонця. Бінарний партнер цієї діри - зірка в півмаси Сонця. Ще одна відносно близька до Землі воронка - Cygnus X - 1. Вона розташовується від Землі в 6 тисячах світлових років і важить в 15 разів більше Сонця. Ця чорна космічна діра теж має свого бінарного партнера, рух якого і допомагає відстежити вплив Cygnus X - 1.

Чорні діри - цікаві факти

Учені розповідають про чорні об'єкти такі цікаві факти:

  • Якщо брати в розрахунок, що ці об'єкти є центром галактик, то для пошуку найбільшої воронки слід виявити найбільшу галактику. Тому найбільша чорна діра у всесвіті - воронка, що знаходиться в галактиці IC 1101 в центрі скупчення Abell 2029.
  • Чорні об'єкти насправді виглядають як різноколірні. Причина цього криється в їх радіомагнітному випромінюванні.
  • В середині чорної діри немає постійних фізичних або математичних законів. Все залежить від маси діри і її гравітаційного поля.
  • Чорні воронки поступово випаровуються.
  • Вага чорних воронок може доходити до неймовірних розмірів. Маса найбільшої чорної діри дорівнює 30 мільйонам мас Сонця.