Всередині горизонту подій. Цікаві факти про чорні діри
24.05.2022 | 00:00

Чорна діра — це область простору-часу, яка має настільки потужне гравітаційне тяжіння, що жодна частинка чи електромагнітне випромінювання не можуть із неї вирватися. Межа цієї області називається горизонтом подій.

З точки зору астрофізики, чорні діри — це фінальна стадія еволюції зірок. Астрофізичні чорні діри являють собою невеликі за розмірами, але дуже масивні космічні об’єкти, що зовсім не випромінюють світла та інших електромагнітних хвиль.

Наприклад, чорна діра в далекій галактиці M87, яку вдалося зареєструвати вченим, має розмір, співставний із нашою Сонячною системою. За масою вона перевищує Сонце у 6,5 млрд разів. За цим показником учені виділяють чорні діри зоряної маси, проміжної маси та надмасивні чорні діри.

Чорні діри зоряних мас є кінцевою стадією еволюції масивних зірок. Після вичерпання воднево-гелієвого «палива» в центрі такого світила воно починає стискатись, оскільки внутрішній тиск, створюваний за рахунок виділення енергії в ході реакцій термоядерного синтезу, вже не може підтримувати стабільний стан зірки, і під дією власної гравітації вона стрімко колапсує у масивний невипромінюючий об’єкт, який ми можемо спостерігати, наприклад, у тісній подвійній системі завдяки акреційному диску, що утворюється при «перетіканні» на нього речовини зірки-компаньйона.

Надмасивні чорні діри утворюються при злитті менш масивних чорних дір, розташованих у центрах галактик. Цей процес передбачає, що маса утвореного об’єкта буде приблизно рівною сумі мас його «попередників». Такі об’єкти також можуть формуватися за рахунок злиття масивних зірок у зоряних скупченнях.

Горизонт подій випромінює енергію. Завдяки квантовим ефектам на ньому виникають потоки частинок, що вириваються в навколишній простір. Це явище називається «випромінюванням Гокінга» — на честь британського фізика-теоретика Стівена Гокінга, який його описав. Незважаючи на те, що матерія не може вирватися за межі горизонту подій, за рахунок цього випромінювання чорна діра, тим не менш, поступово «випаровується». Згодом вона остаточно втратить свою масу та зникне.

В міру просування вглиб чорної діри простір-час продовжує викривлятись і в її центрі стає нескінченно викривленим. Ця точка відома як гравітаційна сингулярність. Строго кажучи, самі поняття «простір» і «час» у ній перестають мати будь-яке значення, тож усі відомі нам закони фізики, для опису яких необхідні ці два поняття, більше не діють.

США

Коментарі

Про газету

Рік заснування 1993
Перiодичнiсть виходу 120 номерiв на рiк

Передплатити газету

Придбати