Како настају црне рупе?

Прва слика црне рупе, снимљена у априлу 2019

Како настају црне рупе?

Ако бисте могли да згњечите Земљу у куглу величине мермера, она би постала црна рупа. Шта су ови мистериозни ентитети?

Црне рупе су необични објекти са много чудних својстава, али већина књига и чланака наглашава њихове егзотичне аспекте и заташкава њихову суштински једноставну природу.

Како настају црне рупе?

Астрономи верују да се једна од само три ствари може десити звезди након што је потрошила гориво, у зависности од њене масе. Звезда мање масивна од Сунца колабира док не формира „белог патуљка“, полупречника од само неколико хиљада километара. Ако звезда има између један и четири пута већу масу од Сунца, може да произведе „неутронску звезду“, полупречника од само неколико километара, а таква звезда би се могла препознати као „пулсар“. Релативно мали број звезда са већом од четири пута већом масом од Сунца не може да избегне колапс унутар својих Шварцшилдових радијуса и да постане црне рупе. Дакле, црне рупе могу бити лешеви масивних звезда.

Већина астронома верује да су галаксије попут Млечног пута формиране од великог облака гаса који се срушио и распао на појединачне звезде. Сада видимо звезде које су најчвршће збијене заједно у центру, или језгру. Могуће је да је у самом центру било превише материје да би се формирала обична звезда, или да су звезде које су се формирале биле толико близу једна другој да су се спојиле у црну рупу. Стога се тврди да би заиста масивне црне рупе, еквивалентне стотину милиона звезда попут Сунца, могле постојати у центру неких галаксија.

Прва слика црне рупе

У априлу 2019. астрономи су снимили прву икада фотографију црне рупе.

Слику је направио Евент Хоризон Телесцопе, низ радио-телескопа широм света дизајнираних посебно за снимање слике црне рупе. Ова конкретна црна рупа је 500 милиона трилиона км удаљена од Земље.

Шта је црна рупа?

Ако се лопта баци навише са површине Земље, она достиже одређену висину и затим пада назад. Што је теже бачено, то више иде. Ако се баци довољно снажно, на крају би напустило атмосферу и наставило даље. Али ако бисмо повећали силу гравитације, објекат би морао да путује све брже и брже пре него што би могао да се ослободи.

Када би Земља била компримована до величине лопте полупречника 9 мм, њена гравитација би била довољна да спречи чак и објекат који путује брзином светлости да побегне. У случају Сунца, Шварцшилдов радијус, као што је познато, био би нешто испод 3 км.

Ако чак ни светлосна енергија не путује довољно брзо да побегне (а ништа не може да путује брже), онда ниједан сигнал било које врсте не може да побегне и објекат би био 'црн'. Једини показатељ присуства таквог објекта је привлачење његове гравитације. Далеко од површине ово је исто као да је обичан објекат исте масе тамо. Присуство гравитације значи да предмети могу пасти у њу, а самим тим и 'рупу'.

Дакле, црна рупа је објекат толико компактан да је брзина бекства са њене површине већа од брзине светлости.

Како бисмо могли да видимо црну рупу?

Пошто су црне рупе мале и из њих не излазе никакав сигнал, може изгледати немогућ задатак да их се пронађе. Међутим, сила гравитације остаје, тако да ако откријемо гравитацију тамо где нема видљивог извора светлости онда би црна рупа могла бити одговорна.

Ова врста аргумената, сама по себи, није баш убедљива и зато морамо тражити друге трагове. Ако постоји други материјал око црне рупе који би могао да упадне у њу, онда хоће. Тада постоји велика шанса да ће, када падне, произвести неки сигнал који се може детектовати не из саме црне рупе, већ изван ње.

Ствари су прилично другачије ако постоји масивна црна рупа у центру галаксије. Тамо је могуће да црна рупа прогута звезду. Гравитација на такву звезду биће толико јака да је разбије на саставне атоме и избаци их великом брзином у свим правцима. Неки од фрагмената ће пасти у рупу, повећавајући њену масу, док би други могли произвести избијање радио таласа, светлости и рендгенских зрака.

Ово је само понашање које се примећује у галаксијама типа званих 'Квазари' и можда се дешава на блажи начин у центру нашег Млечног пута.

кинеска Нова година\

Астрономи из Краљевске опсерваторије били су део тима који је открио да галаксија НГЦ 4151 садржи око 1000 милиона пута већу масу од Сунца, концентрисану у нуклеарном региону чији пречник није већи од 4000 пута удаљености између Земље и Сунца. Тренутно највероватније објашњење је да се већина ове масе налази у црној рупи у центру.

Стивен Хокинг

Већина онога што данас знамо о црним рупама је захваљујући Стивену Хокингу. Познати научник је користио теорију релативности Алберта Ајнштајна да створи чвршћу теоријску математичку подршку теорији црне рупе. Хокинг је умро 14. марта 2018, али је његов утицај на науку и на наше разумевање црних рупа огроман.

Краљевска опсерваторија је отворена сваког дана од 10 часова

Резервишите карте