Опасность черных дыр кратко
Обновлено: 05.07.2024
Чёрная дыра — это место в космосе, где гравитация настолько сильна, что даже объекты движущиеся со скоростью света не могут ей сопротивляться, в том числе сами частицы света. Такое гравитационное притяжение возникает, потому что материя была сжата в крошечное пространство. Считается, что подобные явления происходят, когда умирают звёзды.
Поскольку никакой свет не может покинуть эту область, чёрные дыры буквально невидимы. Однако космические телескопы со специальным оборудованием способны их обнаруживать. Например, можно фиксировать необычное поведение объектов, которые находятся близко к чёрной дыре.
Размеры чёрных дыр
Учёные считают, что самые маленькие чёрные дыры, размером всего в один атом, могли возникнуть в первые мгновения существования Вселенной. Подобные условия создают на большом адронном коллайдере, и у общественности возникают опасения, что это может привести к возникновению чёрной дыры.
Как образуются чёрные дыры
Такие большие объекты, как звёзды, обладают большой гравитацией. Вся материя звезды всегда притягивается к центру, но термоядерные реакции не позволяют ей схлопнуться. То есть с одной стороны работает притяжение, а с другой давление, которое удерживает форму звезды.
Самой популярной считается теория, что чёрная дыра — это конечная стадия жизни звезды с очень большой массой, превышающей как минимум массу 20 Солнц. Когда внутри такой звезды прекращаются термоядерные реакции (заканчивается топливо), то под действием своей огромной гравитации она ускоренно сжимается в нейтронную звезду. В зависимости от своей начальной массы, она может остаться сверхплотной нейтронной звездой либо продолжить сжиматься с такой силой, что даже свет не сможет покинуть её пределы — это и будет чёрная дыра.
Существует и другой сценарий, когда все те же процессы происходят с межзвёздным газом, находящимся на стадии превращения в галактику или какое-то скопление. Если внутреннее давление не может компенсировать гравитацию, то вся материя начинает сжиматься, что приводит к образованию чёрной дыры.
Может ли чёрная дыра уничтожить Землю
Чёрные дыры не передвигаются по космосу, поглощая звёзды, луны и планеты. Земля не упадет в чёрную дыру, потому что ни одна из них не находится достаточно близко к Солнечной системе.
Даже если бы в центре нашей системы образовалась чёрная дыра той же массы, что Солнце, Землю всё равно бы не затянуло туда. Чёрная дыра будет иметь ту же гравитацию, что и Солнце. Земля и другие планеты будут вращаться вокруг неё, как они вращаются вокруг Солнца.
В любом случае Солнце не такая большая звезда, чтобы когда-то превратиться в чёрную дыру.
Как-то раз в прошлом году я видел новость о том, что ученые зафиксировали "пробуждение" черной дыры в центре нашей галактики и под этой новостью были комментарии по типу: "2020 год остановись!" или "Только этого еще не хватало".
Похоже, что многие люди слишком переоценивают опасность черных дыр для Земли или нашей Солнечной системы и я бы хотел в этой статье рассказать о том, почему черные дыры не представляют для нас абсолютно никакой опасности. Шанс того, что вы выиграете джекпот в лотерее 100 раз подряд и то больше.
Давайте сначала расскажу, что такое черная дыра и от куда она берется.
Если кратко, то черная дыра это звезда, которая схлопнулась в себя под действием собственной тяжести, а черная она потому что фотоны света не могут преодолеть ее гравитацию и остаются там.
Не все звезды становятся черными дырами. Изначально звезды появляются из облака газа, пыли и звездного вещества, которые собираются вместе под действием гравитации. И в зависимости от количества этого вещества появляется либо массивная, либо сверхмассивная звезда. Не все звезды умирают одинаково, кто-то становится черной дырой, кто-то нейтронной звездой, а кто-то станет белым карликом, как например наше Солнце примерно через 5 миллиардов лет.
Но о рождении звезд поговорим как-нибудь подробнее в другой статье. Нам же сейчас интересно то, почему их не стоит бояться? Первая и скорее всего единственная причина - это огромное расстояние.
Ближайшая из известных черных дыр находится на расстоянии 1000 световых лет. Грубо говоря 1 световой год - это 9,461 триллионов километров, умножьте это число на 1000 и получите расстояние до этой черной дыры в километрах. 9,461 квадриллион километров. Это оочень много.
Но чтобы вы понимали, мы с вами и так движемся к черной дыре в центре нашей галактики, но движемся мы постепенно, можно сказать как по воронке, также как и остальные звезды в нашей галактике. Но этот путь такой долгий, что наше Солнце к этому времени уже станет белым карликом.
В общем, не стоит искать опасности там, где ее нет. Безусловно, черные дыры представляют опасность, но только для тех, кто находится в непосредственной близости к ней, но есть исключения. Например в адронном коллайдере при столкновении частиц могут появляться черные дыры, но они настолько маленькие и неустойчивые, что они мгновенно испаряются.
Если было интересно, то пожалуйста оцени эту статью и напиши о чем я могу рассказать в следующей статье.
На этой иллюстрации изображена сверхмассивная чёрная дыра в центре галактики. Синим цветом обозначен свет, излучаемый материалом, находящимся около чёрной дыры. Структура, окружающая чёрную дыру, состоящая из газа и пыли, называется тор и обозначена серым цветом. Авторы и права: NASA / JPL-Caltech.
Чёрные дыры – космические объекты, обладающие настолько мощным гравитационным притяжением, что ничто, даже тела движущиеся со скоростью света не могут преодолеть его. Половина Нобелевской премии по физике 2020 года была присуждена Роджеру Пенроузу за его математическую работу, показывающую, что чёрные дыры являются неизбежным следствием теории гравитации Эйнштейна. Андреа Гез и Рейнхард Гензель разделили вторую половину за открытие сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей галактики.
Чёрные дыры пугают по трём причинам. Если вы упадёте в чёрную дыру, оставшуюся после смерти звезды, вас разорвёт на куски. Кроме того, у массивных чёрных дыр, находящихся в центре большинства галактик ненасытный аппетит. И последнее, чёрные дыры нарушают законы физики.
“Я изучаю чёрные дыры более 30 лет. В частности, я сосредоточился на сверхмассивных чёрных дырах, которые скрываются в центре большинства галактик”, – сказал Крис Импи, профессор астрономии в университете Аризоны.
Большую часть времени они неактивны, но когда они просыпаются и начинают поглощать звёзды и газ, область, близкая к чёрной дыре (аккреционный диск), начинает сиять так, что своим светом может затмить всю галактику. Галактики, в которых находятся активные чёрные дыры, называются квазарами. Несмотря на всё, что мы узнали о чёрных дырах за последние несколько десятилетий, нам ещё предстоит разгадать множество загадок.
Смерть от чёрной дыры
Считается, что чёрные дыры образуются в результате смерти массивной звезды. После того, как ядерное топливо звезды исчерпано, её ядро схлопывается, формируя объект с колоссальной плотностью – в сто раз большей, чем плотность атомного ядра. Этот объект настолько плотный, что протоны, нейтроны и электроны больше не являются дискретными частицами.
Поскольку чёрные дыры невидимы, они обнаруживаются только благодаря звёздам, вращающимся вокруг них. Наблюдения за такими звёздами позволяют астрономам делать выводы о свойствах её тёмного компаньона, чёрной дыры.
На этом изображении чёрная дыра MAXI J1820 + 070 поглощает материал соседней звезды и формирует аккреционный диск. Авторы и права: Aurore Simonnet / NASA’s Goddard Space Flight Center.
Первой подтверждённой чёрной дырой стал Cygnus X-1, самый яркий источник рентгеновского излучения в созвездии Лебедя. С тех пор было обнаружено около 50 систем, в которых обычная звезда вращается вокруг чёрной дыры. Это ближайшие примеры из примерно 10 миллионов, которые, как ожидается, разбросаны по всему Млечному Пути.
Чёрные дыры – это могилы материи; ничто не может вырваться из их гравитационных объятий. Судьба того, кто попадёт в чёрную дыру, будет очень болезненной. “Спагеттификация” – это идея, которую популяризировал Стивен Хокинг в своей книге “Краткая история времени”. При спагеттификации мощная гравитация чёрной дыры разорвёт вас, растянув ваши кости, мышцы, сухожилия и даже молекулы.
Голодный монстр в каждой галактике
Наблюдения, проводимые с помощью космического телескопа “Хаббл” за последние 30 лет показали, что в центрах большинства галактик находятся чёрные дыры. Большие галактики обладают большими чёрными дырами.
Вселенная умеет создавать чёрные дыры самых разнообразных масс: от объектов, в несколько раз превышающих массу Солнца, до монстров, в десятки миллиардов раз массивнее нашей звезды. Это похоже на разницу между яблоком и Великой пирамидой в Гизе.
Буквально в прошлом году астрономы опубликовали первое в истории изображение чёрной дыры и её горизонта событий, зверя с массой около семи миллиардов солнечных масс, которая находится в центре эллиптической галактики M87.
C помощью сети радиотелекопов EHT, учёным удалось сфотографировать чёрную дыру в галактике M87. Авторы и права: NASA / EHT Collaboration.
Сверхмассивная чёрная дыра в галактике M87 более чем в тысячу раз массивнее чёрной дыры в нашей галактике, первооткрыватели которой получили в этом году Нобелевскую премию. Такие чёрные дыры большую часть своей жизни тёмные, но когда их гравитация притягивает близлежащие звёзды и газ, они вспыхивают, вызывая интенсивную активность и выбрасывая огромное количество излучения. Массивные чёрные дыры опасны по двум причинам. Если вы подойдёте слишком близко, огромная гравитация поглотит вас. А если чёрная дыра находятся в активной фазе квазара, вы будете поражены излучением высокой энергии.
Насколько ярок квазар? Представьте, что вы парите над большим городом, например, над Лос-Анджелесом ночью. Примерно 100 миллионов огней от автомобилей, домов и улиц города соответствуют звёздам в галактике. По этой аналогии чёрная дыра в активном состоянии подобна источнику света диаметром 1 дюйм в центре Лос-Анджелеса, который ярче всего города в сотни или тысячи раз. Квазары – самые яркие объекты во Вселенной.
Странные сверхмассивные чёрные дыры
Самая большая чёрная дыра, обнаруженная до сих пор, весит в 40 миллиардов раз больше Солнца, или в 20 раз больше всей Солнечной системы. В то время как внешние планеты нашей Солнечной системы завершают свою орбиту за 250 лет, этот гораздо более массивный объект совершает один оборот всего за три месяца. Его внешний край движется со скоростью вдвое меньшей скорости света. Как и все чёрные дыры, сверхмассивные чёрные дыры скрыты от наших глаз горизонтом событий. В их центрах находится сингулярность, точка в пространстве, где плотность бесконечна. Мы не можем понять внутреннюю часть чёрной дыры, потому что там нарушаются законы физики. Время замирает на горизонте событий, а в сингулярности гравитация становится бесконечной.
Мощная гравитация чёрной дыры изменяет траекторию по которой движется свет в разных частях аккреционного диска. Авторы и права: NASA’s Goddard Space Flight Center / Jeremy Schnittman.
Хорошая новость о массивных чёрных дырах заключается в том, что вы можете выжить, попав в одну из них. Хотя их гравитация сильнее, сила растяжения слабее, чем у маленькой чёрной дыры, и она не убьёт вас. Плохая новость в том, что горизонт событий отмечает край пропасти. Ничто не может вырваться назад, поэтому вы не сможете убежать или рассказать кому-либо о своих ощущениях.
По словам Стивена Хокинга, чёрные дыры медленно испаряются. В далёком будущем, спустя много времени после того, как все звёзды погибнут и галактики исчезнут из нашего поля зрения в результате космического расширения, чёрные дыры будут последними выжившими объектами.
Самым массивным чёрным дырам потребуется невообразимое количество лет, чтобы испариться, по оценкам, 10 в сотой степени или 10 со 100 нулями. Самые страшные объекты во Вселенной почти вечны.
Черные дыры — неизбежное следствие теории гравитации Эйнштейна. А страшны они по трем причинам, одна из которых — нарушение в них законов физики. Две другие — чудовищная гравитация и ненасытный аппетит.
Большую часть времени сверхмассивные черные дыры неактивны, но пожирая звезды и газ они начинают светиться так, что способны затмить свет галактик, в которых находятся. Активные черные дыры называют квазарами.
Считается, что черные дыры образуются после смерти массивной звезды. После того, как ядерное топливо звезды полностью расходуется, ее ядро коллапсирует до самого плотного состояния материи, которое только можно вообразить. В этом состоянии оно в сто раз плотнее, чем ядро атома. Столь невероятная плотность приводит к тому, что протоны, нейтроны и электроны перестают быть дискретными частицами (значение энергии которых может принимать только определенные значения hv, где h — постоянная Планка, а v – частота).
Поскольку неактивные черные дыры черны как ночь, то обнаружить их можно только когда рядом с ними есть звезда. Именно эта звезда, а точнее ее поведение, позволяет астрономам видеть темного компаньона светила — черную дыру.
Первой подтвержденной черной дырой стала Cygnus X-1 — самый яркий источник рентгеновского излучения в созвездии Cygnus. С тех пор (с 1964 года) было открыто около 50 черных дыр, и вокруг всех вращаются звезды.
В прошлом году астрономы опубликовали первое в истории изображение черной дыры и ее горизонта событий — зверя с массой 7 миллиардов солнечных. Находится эта дыра в центре эллиптической галактики M87. Она более чем в тысячу раз массивнее черной дыры в центре нашей галактики, первооткрыватели которой, кстати, получили в этом году Нобелевскую премию.
Благоразумно держать дистанцию, но если черная дыра находятся в активной фазе квазара, то вас выжжет излучение высокой энергии.
Насколько ярок квазар
Представьте, что вы пролетаете над большим городом, таким как Москва, ночью. Вы видите миллионы огней от автомобилей, домов и улиц города. Представьте, что это звезды в галактике. Тогда черная дыра в активном состоянии подобна источнику света диаметром 2-3 сантиметра, который затмевает все огни города, светя в сотни или тысячи раз ярче. Да, квазары — самые яркие объекты во Вселенной.
Физика и масса черных дыр
Самая большая черная дыра, обнаруженная на сегодняшний день, весит в 40 миллиардов раз больше, чем наше Солнце. Или в 20 раз больше, чем Солнечная система. И еще: внешние планеты в нашей Солнечной системе обращаются со скоростью один виток в 250 лет, а черная дыра делает оборот вокруг своей оси за три месяца. Ее внешний край движется со скоростью всего в два раза меньше скорости света.
Все черные дыры скрываются от наших глаз за горизонтом событий. В их центрах находится сингулярность — точка в пространстве, где плотность бесконечна. Мы не можем даже представить себе, что происходит внутри черной дыры, потому что привычные нам законы физики там не действуют.
Падение в черную дыру
Хорошая новость — вы можете упасть в массивную черную дыру и выжить. Хотя их гравитация сильнее, но сила растяжения — слабее, чем у небольших черных дыр. Поэтому она не убьет вас. Или, точнее, не она убьет вас. Плохая новость заключается в том, что горизонт событий непреодолим и ничто не может пересечь его в обратном направлении, чтобы вернуться. А значит вы не можете поделиться с кем-либо полученным опытом.
Что ждет черные дыры в будущем
По словам Стивена Хокинга, черные дыры медленно испаряются. В далеком будущем, когда все звезды умрут и галактики исчезнут из поля зрения в результате ускоряющегося расширения Вселенной, черные дыры окажутся последними выжившими, если так можно сказать о кладбище материи.
Самым массивным черным дырам потребуется невообразимое количество лет, чтобы испариться. По оценкам, 10 в сотой степени или 10 с сотней нолей. То есть самые страшные объекты во Вселенной почти вечны.
Кстати, у нас есть канал в Telegram, где можно почитать о самых свежих и интересных новостях из мира науки и техники.
Наш энергетический мир колеблется и в результате резонанса фракталов высшего уровня создаются энергетические миры низших уровней. А, значит, мы не знаем, сколько раз Вселенная расширялась и сжималась. Всё дело в резонансе фракталов уровня параллельных Вселенных, именно он становится инициатором появления и борьбы между черной дырой и термоядерным реактором синтеза. Такая, знаете ли, цепочка причинно-следственных связей - Резонанс параллельных Вселенных - преодоление кулоновского барьера - термоядерный реактор синтеза - черная дыра - электромагнитное поле - гравитация - центробежная и центростремительные силы – планеты – звезды – галактики – вселенные - космос. Вот вам суть строения мироздания, написанная двумя десятками слов.
Ближайшая черная дыра находятся прямо внутри планеты Земля. Эта черная дыра, конечно, меньше, чем та черная дыра, которая находится внутри Солнца, но это настоящая черная дыра, которая и есть основательница нашей планеты. Солнце, как и любая другая звезда, а так же и любая планета нашего энергетического мира - это продукт борьбы между двумя или несколькими фракталами, которые вошли в резонанс. Говоря о фракталах, я имею ввиду параллельные Вселенный, которые находятся на разных уровнях и в разных колебательных состояниях. А вот когда эти колебания входят в резонанс, то между фракталами такого уровня и происходит преодоление кулоновского барьера, который превращается в термоядерную реакцию синтеза с созданием всех известных факторов этого процесса. В итоге появляется черная дыра между Вселенными с одной стороны и новая звезда с другой стороны. А когда фракталы несоизмеримо меньше, то появляются планеты. Вот, как представляется строение Солнца - Солнце - это тор с почти совмещенной точкой вращения, внутри, которого находится черная дыра, которая инициирует термоядерную реакцию синтеза, которая создает электромагнитное поле, гравитацию, тепловую энергию и другие свойства этого процесса. Кстати, недавно в сети появились изображения полюса Солнца, которые подтверждают это. А если учесть, что наш мир разно уровневый и фрактальный, то все процессы, происходящие в большом фрактале подобны процессам в маленьком фрактале, который находится внутри большого, то есть наша планета Земля подобна Солнцу, но в значительно меньших масштабах. Кстати, о вулканах, они служат для термоядерного реактора синтеза планеты Земля предохранительными клапанами в системе охлаждения и при избыточном давлении черной дыры на электромагнитное поле реактора Земли. Гелий-3 в жерлах вулканов, как раз оттуда. Вода, кстати, тоже оттуда – из термоядерного реактора синтеза, как, впрочем, и все полезные ископаемые. На фото северный полюс Солнца, где ясно видно, что на полюсе Солнца температура приближается к температуре космоса, что указывает на то, что Солнце - это тор с почти совмещенным центром вращения, и, что мы собственно и видим ту самую черную дыру, а через неё мы видим параллельную Вселенную.
Хэллоуин — время призраков, гоблинов и упырей, но нет ничего страшнее во Вселенной, чем черные дыры.
Черные дыры — области в космосе, где гравитация настолько сильна, что ничто не сможет вырваться. Половина Нобелевской премии по физике 2020 года была присуждена Роджеру Пенроузу за математическую работу, показывающую, что черные дыры являются неизбежным следствием теории гравитации Эйнштейна. Вторую половину разделили Андреа Гэз и Райнхард Генцель, показав, что массивная черная дыра находится в центре нашей галактики.
Черные дыры пугают по трем причинам:
Если вы упадете в черную дыру, оставшуюся после гибели звезды, вас разорвет на куски.
У массивных черных дыр в центре галактик ненасытный аппетит.
Черные дыры — это места, где нарушаются законы физики.
Я изучаю черные дыры более 30 лет. В частности, сверхмассивные, которые скрываются в центре галактик. Большую часть времени они неактивны, но когда активны и пожирают звезды и газ, область около черной дыры может затмить всю галактику, в которой она находится. Галактики, в которых активны черные дыры, называются квазарами. Несмотря на все данные об этих объектах, полученные за последние десятилетия, мы еще многого не знаем.
Смерть от черной дыры
Считается, что черные дыры образуются при гибели массивной звезды. После того, как ядерное топливо звезды исчерпано, ее ядро схлопывается до самого плотного состояния материи, которое только можно вообразить — в сто раз более плотного, чем атомное ядро. Оно настолько плотное, что протоны, нейтроны и электроны больше не являются дискретными частицами. Поскольку черные дыры темные, их обнаруживают, когда они вращаются вокруг нормальной звезды. Ее свойства позволяют астрономам делать выводы о свойствах ее компаньона, черной дыры.
Первой подтвержденной черной дырой стал Cygnus X-1 — самый яркий источник рентгеновского излучения в созвездии Cygnus. С тех пор было найдено около 50 черных дыр в системах, где обычная звезда вращается вокруг черной дыры. Это ближайшие примеры из предполагаемых 10 миллионов, рассеяных по Млечному Пути.
Голодный зверь в каждой галактике
Наблюдения с помощью космического телескопа Хаббл за последние 30 лет показали, что все галактики имеют черные дыры в центре.
Природа знает, как создавать черные дыры ошеломляющего диапазона масс — от мертвых звезд, в несколько раз превышающих массу Солнца, до монстров, в десятки миллиардов раз массивнее. Это похоже на разницу между яблоком и Великой пирамидой в Гизе.
Буквально в прошлом году астрономы опубликовали первое в истории изображение черной дыры и ее горизонта событий — зверя с массой 7 миллиардов солнечных масс в центре эллиптической галактики M87.
Черная дыра в галактике M87
Это более чем в тысячу раз крупнее черной дыры в нашей галактике, первооткрыватели которой получили в этом году Нобелевскую премию. Эти черные дыры большую часть времени темные, но когда их гравитация притягивает близлежащие звезды и газ, они вспыхивают, вызывая интенсивную активность и выбрасывая огромное количество излучения.
Массивные черные дыры опасны по двум причинам:
Если вы подойдете слишком близко, огромная гравитация поглотит вас.
Если они находятся в активной фазе квазара, вы будете поражены излучением энергии.
Насколько ярок квазар? Представьте, что вы парите над большим городом, например, над Лос-Анджелесом ночью. Примерно 100 миллионов огней от автомобилей, домов и улиц города соответствуют звездам в галактике. По этой аналогии черная дыра в активном состоянии подобна источнику света диаметром 1 дюйм в центре Лос-Анджелеса, который затмевает город в сотни или тысячи раз. Квазары — самые яркие объекты во Вселенной.
Странные сверхмассивные черные дыры
Самая большая обнаруженная черная дыра весит в 40 миллиардов раз больше массы Солнца, или в 20 раз больше Млечного Пути. В то время как внешние планеты в нашей Солнечной системе обращаются по орбите один раз в 250 лет, этот гораздо более массивный объект вращается раз в три месяца. Его внешний край движется со скоростью вдвое меньше скорости света.
Как и другие черные дыры, крупные скрыты от глаз горизонтом событий. В их центрах находится сингулярность — точка в пространстве, где плотность бесконечна. Мы не можем понять внутреннюю часть черной дыры, потому что законы физики нарушаются: время замирает на горизонте событий, а в сингулярности гравитация становится бесконечной.
Хорошая новость о массивных черных дырах заключается в том, что вы можете выжить, попав в одну из них. Их гравитация сильнее, но сила растяжения слабее, чем у маленькой черной дыры, и она не убьет вас. Плохая новость в том, что горизонт событий отмечает край пропасти. Ничто не может ускользнуть из-за горизонта событий, поэтому вы не сможете убежать и рассказать о своем путешествии.
По словам Стивена Хокинга, черные дыры медленно испаряются. В далеком будущем Вселенной, спустя много времени после того, как все звезды умрут и галактики исчезнут из поля зрения ускоряющегося космического расширения, черные дыры будут последними выжившими объектами.
Самым массивным черным дырам потребуется невообразимое количество лет, чтобы испариться. По оценкам, 10 в сотой степени или 10 со 100 нулями после него. Самые страшные объекты во Вселенной почти вечны.
Читайте также: