Crne rupe su među najmisterioznijim objektima u svemiru, a najviše proučavane su zvijezde i supermasivne crne rupe. Da bi se formirao tip zvijezde, zvijezda prvo mora iznenada umrijeti. S druge strane, još uvijek nismo sigurni o porijeklu supermasivnih crnih rupa koje se nalaze u većini galaksija. U singularitetu, centru crne rupe, vrijeme i prostor se zaustavljaju.
U ovom članku ćemo vam reći šta su supermasivne crne rupe, njihovo porijeklo i karakteristike.
Šta su supermasivne crne rupe
Crna rupa je ograničena oblast prostor-vremena u kojoj je gravitaciono polje toliko snažno da ništa, uključujući svetlost, ne može da pobegne. Same crne rupe se ne mogu posmatrati, ali se materija oko njih može otkriti. Ovo se zove akrecijski disk. Nastaje od materije koja je privučena središtem crne rupe.
Opšte karakteristike
Evo nekih karakteristika zvjezdanih crnih rupa i supermasivnih crnih rupa:
- Zvezdane crne rupe nastaju kada zvezde umru. Što se tiče supermasivnih objekata, njihovo porijeklo nije dobro poznato, ali se vjeruje da su usko povezani sa nastankom Mliječnog puta.
- Zbog snažnog gravitacionog privlačenja, ništa ne može pobjeći, čak ni svjetlost. Međutim, ako ste na sigurnoj udaljenosti, ništa se neće dogoditi.
- oni su veoma veliki, sa zvezdama desetine puta masivnijim od naših.
- Nemaju čvrstu ili čvrstu površinu. Na primjer, horizont događaja nije entitet za koji se može reći da počinje ovdje i završava se tamo, to je nevidljiva granica, ali jednom nema povratka.
- Crne rupe rastu tako što zarobljavaju materiju poput plina i prašine iz obližnjih zvijezda, pa čak i spajanjem s drugim crnim rupama.
- Zbog kvantnih efekata koje emituju, To se zove Hawkingovo zračenje.
- Uz svu njihovu veličanstvenost, crne rupe su jednostavne, a znamo samo njihovu masu, ugaoni moment i naboj.
- Oni imaju singularnost u svom centru, gdje se sva materija završava. Kraj prostora i vremena je gusto zbijena tačka.
- Veruje se da svaka galaksija ima crnu rupu u svom centru. Međutim, potrebno je još istraživanja.
- Kada se dvije crne rupe spoje, one stvaraju poremećaje u prostor-vremenu koje se nazivaju gravitacijskim valovima. Moglo bi čak biti negdje između crne rupe i neutronske zvijezde.
- Supermasivne crne rupe mogu proizvesti masivne mlazove supermaterije
- Toplota, kao što su rendgenski zraci, gama zraci i radio talasi, koji putuju skoro brzinom svetlosti, prostiru se stotinama hiljada svetlosnih godina od polova crne rupe.
- Crne rupe se jasno ne mogu uočiti, ali kako apsorbiraju materiju iz obližnjih objekata kao što su zvjezdana prašina, zvijezde i galaksije, postaju vidljive kako se oko njih formiraju akrecijski diskovi.
Kako nastaju supermasivne crne rupe
Da bismo stekli malu predstavu o tome kako nastaju crne rupe, možemo zamisliti da snažno komprimujemo objekt da bismo povećali njegovu gustinu, međutim, zbog elektromagnetnih i nuklearnih sila, materijal će se početi odupirati.
Za nas, da ga sabijemo u tako mali, izuzetno gust volumen da formiramo crnu rupu, bila bi potrebna ogromna sila, ili implozija, poput supernove. Supernova nastaje kada masivna zvijezda umre, oslobađajući veliku količinu energije u eksploziji i kolabirajući formirajući crnu rupu.
Najčešće proučavane vrste crnih rupa su crne rupe zvjezdane mase i supermasivne crne rupe. Zvezdane crne rupe su hladni ostaci masivnih zvezda (10 do 15 puta masivnijih od našeg Sunca) koje su ušle u završnu fazu svog života. Ove crne rupe su raštrkane po našoj galaksiji i svemiru.
Mnoge zvijezde u svojim posljednjim fazama na kraju postanu bijeli patuljci ili neutronske zvijezde. Međutim, ove zvijezde mogu biti toliko nestabilne da proizvode eksplozije koje se nazivaju supernove. U ovoj fazi, zvijezda nema dovoljno snage da izdrži gravitacijsko povlačenje, pa počinje da se skuplja sve dok ne formira crnu rupu.
Ovo je binarni zvezdani sistem koji se nalazi pored masivne zvezde pored zvezdane crne rupe iz koje crpi energiju. Oba su deo binarnog sistema zvezda, gde prva zvijezda postaje crna rupa nakon što je prošla kroz masivnu eksploziju zvanu supernova. Drugi se apsorbuje, njegov materijal formira akrecijski disk i emituje radio talase ili X-zrake.
Supermasivne crne rupe su prava čudovišta koja postoje u centru mnogih galaksija, uključujući i naš Mliječni put. Imaju mase u milionima ili milijardama solarnih masa i prostiru se čak do Sunčevog sistema.
Supermasivne crne rupe igraju važnu ulogu u evoluciji galaksija. Uočeno je da većina (ali ne sve) galaksija ima supermasivnu crnu rupu u svom centru. Podrijetlo supermasivnih crnih rupa danas je područje istraživanja s velikim potencijalom. Ima još mnogo toga za otkriti.
Struktura i dijelovi supermasivne crne rupe
Crna rupa se sastoji od sljedećih struktura:
- singularidad: To je središnja tačka crne rupe beskonačne gustine, gdje materija završava, gdje zakoni fizike više nemaju smisla i gdje vrijeme i prostor prestaju.
- horizont događaja: To je tačka bez povratka, singularnost oko crne rupe, veličine je Schwarzschildov radijus. Brzina bijega ovdje je jednaka brzini svjetlosti, tako da materija (čestice i radijacija) koja prelazi granicu horizonta događaja neće moći pobjeći, čak ni svjetlost. Ovo je jednosmjerno putovanje.
- akrecijski disk: formira se oko crne rupe jer hvata materiju iz obližnjeg objekta, kao što je zvijezda. Disk, napravljen od pregrijanog plina i prašnjave materije, također se vrti velikom brzinom, proizvodeći zračenje poput rendgenskih zraka i radio valova. Crna rupa će dobiti hranu iz ovog diska materije.
- ergosfera: To je područje oko rotirajuće crne rupe, daleko od horizonta događaja. Ovdje su prostor i vrijeme usisani u vrtlog koji okružuje crnu rupu. Objekt može ući i izaći iz ergosfere (ako podržava plimne sile).
- relativistički mlaznici: su velika prostranstva vrlo vruće materije koja putuje brzinom bliskom svjetlosti, prvenstveno rendgenskih zraka i radio valova, koji stvaraju obližnje mlazove na polovima crne rupe dok se hrani materijalom objekta.
Nadam se da uz ove informacije možete saznati više o tome šta su masivne crne rupe i njihove karakteristike.