7 παράξενα γεγονότα για τις μαύρες τρύπες

Οι μαύρες τρύπες είναι ίσως τα πιο εφιαλτικά συναρπαστικά χαρακτηριστικά του σύμπαντος μας. Όπως και οι μακριές σκοτεινές σήραγγες στο πουθενά (ή οι γιγαντιαίες αποδόσεις σκουπιδιών), αυτά τα μυστηριώδη φωτιστικά στο διάστημα ασκούν μια βαρυτική έλξη που δεν είναι τόσο κοντά – ούτε καν ελαφρύ – μπορεί να ξεφύγει από την κατάποση. Τι συμβαίνει (ως επί το πλείστον) δεν βγαίνει ποτέ. (Περισσότερα για αυτό αργότερα.)

Για το λόγο αυτό, οι μαύρες τρύπες είναι αόρατες στο μάτι, τόσο ανοικτοί όσο ο άδειος, σκοτεινός χώρος που τους περιβάλλει. Οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι δεν υπάρχουν επειδή μπορούν να δουν μια πραγματική τρύπα, αλλά επειδή η τεράστια βαρυτική σφαίρα μιας μαύρης τρύπα επηρεάζει τις τροχιές των κοντινών αστεριών και φυσικού αερίου. Μια άλλη ένδειξη είναι η ανιχνεύσιμη ακτινοβολία που εκπέμπεται ως αέριο που αναρροφάται είναι υπερθερμασμένο. Στην πραγματικότητα, αυτές οι ισχυρές εκπομπές ακτίνων Χ οδήγησαν στην ανακάλυψη της πρώτης μαύρης τρύπας, Cygnus Χ-1 στον αστερισμό Cygnus, το 1964.

Εάν όλα αυτά ακούγονται σαν επιστημονική φαντασία, διαβάστε παρακάτω. Είναι μόνο η κορυφή του κοσμικού παγόβουνου. Όπως ανακαλύπτουν οι επιστήμονες, οι μαύρες τρύπες είναι ακόμη πιο ξένο από την επιστημονική φαντασία. Εδώ είναι επτά μυστήρια για να αναλογιστούν.

1. Οι μαύρες τρύπες στρεβλώνουν το χρόνο και το διάστημα γύρω τους

Εάν πετάξετε κοντά σε μια μαύρη τρύπα, η ακραία βαρυτική έλξη του θα μπορούσε όλο και περισσότερο επιβραδύνει το χρόνο και στρεβλωμένος χώρος. Θα τραβήξατε όλο και πιο κοντά, σταδιακά ενώνοντας ένα δίσκο προσαύξησης του διαστημικού υλικού (αστέρια, αέρια, σκόνη, πλανήτες) που σπείρει προς τα μέσα προς τον ορίζοντα του γεγονότος ή “σημείο μη επιστροφής”. Μόλις περάσατε αυτό το όριο, η βαρύτητα θα ξεπεράσει όλες τις πιθανότητες διαφυγής και θα ήταν υπερ-τεντωμένο ή “σπαγγέτο” καθώς βυθίσατε προς την ιδιαιτερότητα στο κέντρο της μαύρης τρύπας-ένα αδιανόητα μικρό σημείο με μια τεράστια μάζα όπου η βαρύτητα και η πυκνότητα θεωρητικά προσέγγισαν το Infinity και το Space-Time Curves απεριόριστα. Με άλλα λόγια, θα χτυπήσατε και θα εξαντλούσατε σε ένα μέρος που αψηφεί εντελώς τους νόμους της φυσικής όπως τους καταλαβαίνουμε.

Πάρτε ένα προσομοιωμένο ταξίδι

2. Οι μαύρες τρύπες έρχονται σε μικροσκοπικά μεγέθη, μεσαία και μαμούθ

Μεσαίου μεγέθους Αστεριακές μαύρες τρύπες είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος. Σχηματίζονται όταν ένα τεράστιο πεθαμένο αστέρι, ή supernova, εκρήγνυται και ο υπόλοιπος πυρήνας καταρρέει από το βάρος της δικής του βαρύτητας. Τελικά, συμπιέζει σε μια μικροσκοπική, απείρως πυκνή ιδιαιτερότητα που σχηματίζει το κέντρο. Στην πραγματικότητα, λοιπόν, οι μαύρες τρύπες δεν είναι πραγματικά τρύπες, αλλά τα σημεία της εξαιρετικά συμπιεσμένης ύλης με τα τεράστια βαρυτικά αποτυπώματα. Οι αστρικές μαύρες τρύπες συνήθως ζυγίζουν περίπου 10 φορές περισσότερο από τον ήλιο μας, αν και Οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει μερικά που είναι σημαντικά μεγαλύτερα.

Υπερμάριες μαύρες τρύπες είναι το μεγαλύτερο στο σύμπαν, μερικές με μάζες δισεκατομμύρια φορές εκείνη του ήλιου μας. Οι επιστήμονες δεν καταλαβαίνουν πλήρως πώς σχηματίζονται, αλλά αυτοί οι τεράστιοι ουράνιοι πνεύματα μπορεί να εμφανιστούν λίγο μετά το Big Bang και πιστεύεται ότι υπάρχουν στο κέντρο κάθε γαλαξία, ακόμη και το πιο μικρά. Ο δικός μας Γαλαξίας Γαλαξίας Σπέρνεται γύρω από τον Τοξότη Α* (ή Sgr A*), που περιέχει τη μάζα περίπου 4 εκατομμυρίων ήλιων.

Οι ερευνητές έχουν επίσης ανακαλύψει πρόσφατα μαύρες τρύπες Stealth Αυτό φαίνεται να καταβροχθίζει υλικό και αέρια με βραδύτερο ρυθμό, που σημαίνει ότι λιγότερες ακτίνες Χ εκπέμπονται, ώστε να είναι πιο δύσκολο να ανιχνευθούν. Οι αστρονόμοι πιστεύουν επίσης ότι υπάρχουν μικροσκοπικά αρχέγονες μαύρες τρύπες σχηματίστηκε στα δευτερόλεπτα μετά το Big Bang. Αυτά τα μίνι-mysteries δεν έχουν ακόμη παρατηρηθεί, αλλά το μικρότερο μπορεί να είναι πιο μικροσκοπικό από ένα άτομο (αλλά με τη μάζα ενός αστεροειδούς) και το σύμπαν μπορεί να είναι Στενίζοντας μαζί τους.

3. Υπάρχουν πάρα πολλές μαύρες τρύπες για να μετρήσετε

Ο Γαλαξία Γαλαξίας μόνο θεωρείται ότι φιλοξενεί μεταξύ 10 εκατομμύρια σε ένα δισεκατομμύριο αστρικές μαύρες τρύπεςσυν supermassive sgr a* στην καρδιά του. Με 100 δισεκατομμύρια γαλαξίες εκεί έξω, το καθένα με εκατομμύρια μαύρες τρύπες αστρικής μάζας και ένα βασικό supermassive τέρας (για να μην αναφέρουμε άλλους τύπους που ανακαλύπτονται), είναι σαν να προσπαθείτε να μετρήσετε τους κόκκους της άμμου.

4. Οι μαύρες τρύπες καταβροχθίζουν τα πράγματα – και τα φτύνουν τακτικά

Οι μαύρες τρύπες, οι μαύρες τρύπες δεν περιφέρονται στο σύμπαν σαν πεινασμένοι θηρευτές, πλυντήροι πλανήτες και άλλα θύματα χώρου για δείπνο. Αντίθετα, αυτά τα ουράνια θηρία γιορτάζουν σε υλικό που οι τροχιές είναι πολύ κοντά, όπως αυτό το ατυχές αστέρι που οι επιστήμονες παρακολούθησαν να καταπιούν για την τελευταία δεκαετία (το Μακρύτερο γεύμα μαύρης τρύπας που καταγράφηκε ποτέ). Τα καλά νέα είναι ότι η Γη δεν είναι σε μια πορεία σύγκρουσης με οποιεσδήποτε γνωστές μαύρες τρύπες.

Αλλά μόνο και μόνο επειδή είναι απίθανο να υποχωρήσουμε, δεν σημαίνει ότι δεν πρέπει να ανησυχούμε. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το SGR A* (και πιθανώς άλλοι υπερμεγέθοι μεγαλοπρεπείς) περιστασιακά απομακρύνει τους “spitballs” μεγέθους πλανήτη που θα μπορούσαν να μας κάνουν κάποια μέρα.

Πώς οι Spitballs ξεφεύγουν από τα συμπλέγματα της μαύρης τρύπα; Είναι πραγματικά κατασκευασμένα από την ύλη που γλιστρά από το δίσκο προσαύξησης πριν περάσει το σημείο χωρίς επιστροφή και συγχωνεύεται σε κομμάτια. Στην περίπτωση του Sgr A*, αυτά τα βαριά κομμάτια είναι σπασμένα στον γαλαξία μας σε έως και 20 εκατομμύρια μίλια την ώρα. Εδώ ελπίζουμε ότι κάποιος δεν μεγεθύνει ποτέ πολύ κοντά στο ηλιακό μας σύστημα.

5. Οι σούπερμα μαύρες τρύπες γεννούν επίσης αστέρια και καθορίζουν πόσα αστέρια παίρνει ένας γαλαξίας

Με τον ίδιο τρόπο που τα θραύσματα μεγέθους του πλανήτη εκδιώκονται από το δίσκο προσαύξησης, μια πρόσφατη ανακάλυψη δείχνει ότι οι μαύρες τρύπες των μεγαθήρων περιστασιακά δεν έχουν αρκετό υλικό για να σχηματίσουν ολόκληρο νέα αστέρια. Ακόμη πιο αξιοσημείωτο, μερικοί ακόμη και προσγειώνονται σε βαθύ χώρο, πολύ πέρα ​​από τον γαλαξία τους.

Και μια μελέτη του 2018 στο περιοδικό Nature υποδηλώνει ότι οι υπερμεγέθους μαύρες τρύπες όχι μόνο δημιουργούν νέα αστέρια, αυτοί Ελέγξτε πόσα αστέρια παίρνει ένας γαλαξίας Επιπτώντας άμεσα πόσο γρήγορα απενεργοποιείται η διαδικασία του σχηματισμού αστεριών. Ο σχηματισμός αστεριών, ίσως παράξενα, σταματά πιο γρήγορα σε γαλαξίες με μικρότερους – με έναν τρόπο ομιλίας – μαύρες τρύπες στο κέντρο.

Μάθετε περισσότερα για τον σχηματισμό αστέρων μαύρης οπής:

6. Είναι δυνατόν να κοιτάξουμε την άβυσσο

Το νέο συμβάν Horizon Telescope-που τροφοδοτείται από εννέα από τα τηλεσκόπια υψηλότερης ανάλυσης στον κόσμο-πήρε πρόσφατα φωτογραφίες για πρώτη φορά Ορίζοντες εκδήλωσης γύρω από δύο μαύρες τρύπες. Το ένα είναι το δικό μας SGR A* και το άλλο είναι μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του Galaxy Messier 87, 53 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Η εικόνα του τελευταίου, που τώρα ονομάστηκε Powehi, έκπληκτος αστρονόμους τον Απρίλιο του 2019, αλλά η φωτογραφία έθεσε επίσης νέο ενδιαφέρον για συνεχιζόμενες ερωτήσεις σχετικά με τις μαύρες τρύπες και τους νόμους της φυσικής που τους οδηγούν.

7. Ακόμα ένα άλλο μπράτσο της μαύρης τρύπα

Οι αστρονόμοι στη Νότιο Αφρική κατέρρευσαν πρόσφατα σε μια περιοχή μακρινού χώρου όπου βρίσκονται υπερμεγέθες μαύρες τρύπες σε αρκετούς γαλαξίες ευθυγραμμίζεται προς την ίδια κατεύθυνση. Δηλαδή, οι εκπομπές αερίου τους όλα εκτοξεύονται σαν να συγχρονίστηκαν από το σχεδιασμό. Οι τρέχουσες θεωρίες δεν μπορούν να εξηγήσουν πώς οι μαύρες τρύπες έως και 300 εκατομμύρια έτη φωτός φαίνεται να ενεργούν σε συνεννόηση. Στην πραγματικότητα, ο μόνος τρόπος που είναι δυνατόν, λένε οι ερευνητές, είναι εάν αυτές οι μαύρες τρύπες περιστρέφονται προς την ίδια κατεύθυνση – κάτι που μπορεί να έχει συμβεί κατά τη διάρκεια του σχηματισμού των γαλαξιών στο πρώιμο σύμπαν.