Čierne diery patria medzi najzáhadnejšie objekty vo vesmíre a najviac skúmané sú hviezdy a supermasívne čierne diery. Aby sa vytvoril typ hviezdy, hviezda musí najskôr náhle zomrieť. Na druhej strane si stále nie sme istí pôvodom supermasívnych čiernych dier, ktoré sa nachádzajú vo väčšine galaxií. V singularite, v strede čiernej diery, sa zastaví čas a priestor.
V tomto článku vám povieme, čo sú supermasívne čierne diery, ich pôvod a vlastnosti.
Index
Čo sú supermasívne čierne diery
Čierna diera je ohraničená oblasť časopriestoru, kde je gravitačné pole také silné, že nič, vrátane svetla, nemôže uniknúť. Samotné čierne diery nemožno pozorovať, ale hmota okolo nich sa dá zistiť. Toto sa nazýva akrečný disk. Vzniká z hmoty, ktorá je priťahovaná do stredu čiernej diery.
Všeobecné charakteristiky
Tu sú niektoré črty hviezdnych čiernych dier a supermasívnych čiernych dier:
- Hviezdne čierne diery vznikajú, keď hviezdy umierajú. Čo sa týka supermasívnych objektov, ich pôvod nie je dobre známy, no predpokladá sa, že úzko súvisia so zrodom Mliečnej dráhy.
- Vďaka jeho silnej gravitácii nemôže nič uniknúť, dokonca ani svetlo. Ak ste však v bezpečnej vzdialenosti, nič sa nestane.
- Sú veľmi veľké, s hviezdami desaťkrát hmotnejšími ako tie naše.
- Nemajú pevný ani pevný povrch. Napríklad horizont udalostí nie je entita, o ktorej sa dá povedať, že začína tu a končí tam, je to neviditeľná hranica, ale raz už niet cesty späť.
- Čierne diery rastú zachytávaním hmoty, ako je plyn a prach z blízkych hviezd, a dokonca aj spájaním s inými čiernymi dierami.
- Vďaka kvantovým efektom, ktoré vyžarujú, Volá sa to Hawkingovo žiarenie.
- Pri všetkej ich majestátnosti sú čierne diery jednoduché a my poznáme iba ich hmotnosť, uhlovú hybnosť a náboj.
- Vo svojom strede majú singularitu, kde končí všetka hmota. Koniec priestoru a času je husto nahustená bodka.
- Predpokladá sa, že každá galaxia má vo svojom strede čiernu dieru. Stále je však potrebný ďalší výskum.
- Keď sa dve čierne diery spoja, vytvárajú poruchy v časopriestore nazývané gravitačné vlny. Môže to byť dokonca niekde medzi čiernou dierou a neutrónovou hviezdou.
- Supermasívne čierne diery môžu produkovať masívne výtrysky superhmoty
- Teplo, ako sú röntgenové lúče, gama lúče a rádiové vlny, ktoré sa šíria takmer rýchlosťou svetla, siahajú stovky tisíc svetelných rokov od pólov čiernej diery.
- Čierne diery sa jednoznačne nedajú pozorovať, ale keďže absorbujú hmotu z blízkych objektov, ako sú hviezdny prach, hviezdy a galaxie, stávajú sa viditeľnými, keď sa okolo nich vytvárajú akrečné disky.
Ako vznikajú supermasívne čierne diery
Aby sme získali malú predstavu o tom, ako vznikajú čierne diery, môžeme si predstaviť, že objekt silne stláčame, aby sme zvýšili jeho hustotu, avšak vplyvom elektromagnetických a jadrových síl začne materiál odolávať.
Aby sme ho stlačili do takého malého, extrémne hustého objemu, aby sme vytvorili čiernu dieru, vyžadovalo by to obrovskú silu alebo implóziu ako pri supernove. Supernova nastane, keď masívna hviezda zomrie, pri výbuchu sa uvoľní veľké množstvo energie a zrúti sa do čiernej diery.
Najviac študovanými typmi čiernych dier sú čierne diery s hviezdnou hmotnosťou a supermasívne čierne diery. Hviezdne čierne diery sú chladné pozostatky masívnych hviezd (10 až 15-krát hmotnejších ako naše slnko), ktoré vstúpili do záverečnej fázy svojho života. Tieto čierne diery sú rozptýlené po celej našej galaxii a vesmíre.
Mnohé hviezdy v ich záverečnej fáze sa nakoniec stanú bielymi trpaslíkmi alebo neutrónovými hviezdami. Tieto hviezdy však môžu byť také nestabilné, že spôsobujú výbuchy nazývané supernovy. V tomto štádiu hviezda nemá dostatočnú silu, aby odolala gravitačnej sile, a tak sa hviezda začne zmenšovať, až z nej vznikne čierna diera.
Ide o dvojhviezdny systém umiestnený vedľa masívnej hviezdy vedľa hviezdnej čiernej diery, z ktorej čerpá energiu. Obidve sú súčasťou dvojhviezdneho systému, kde prvá hviezda sa po masívnej explózii nazývanej supernova stane čiernou dierou. Druhý je absorbovaný, jeho materiál tvorí akrečný disk a vyžaruje rádiové vlny alebo röntgenové lúče.
Supermasívne čierne diery sú skutočné príšery, ktoré existujú v strede mnohých galaxií, vrátane našej vlastnej Mliečnej dráhy. Majú hmotnosti v miliónoch alebo miliardách hmotností Slnka a siahajú až do slnečnej sústavy.
Supermasívne čierne diery hrajú dôležitú úlohu vo vývoji galaxií. Bolo pozorované, že väčšina (ale nie všetky) galaxie má vo svojom strede supermasívnu čiernu dieru. Pôvod supermasívnych čiernych dier je dnes výskumnou oblasťou s veľkým potenciálom. Stále je čo objavovať.
Štruktúra a časti supermasívnej čiernej diery
Čierna diera pozostáva z nasledujúcich štruktúr:
- Singularita: Je ústredným bodom čiernej diery nekonečnej hustoty, kde končí hmota, kde fyzikálne zákony už nedávajú zmysel a kde zaniká čas a priestor.
- Horizont udalostí: Je to bod, odkiaľ niet návratu, singularita okolo čiernej diery a má veľkosť Schwarzschildovho polomeru. Úniková rýchlosť sa tu rovná rýchlosti svetla, takže hmota (častice a žiarenie) prekračujúca hranicu horizontu udalostí nebude môcť uniknúť, dokonca ani svetlo. Toto je jednosmerná cesta.
- akrečný disk: tvorí sa okolo čiernej diery, keď zachytáva hmotu z blízkeho objektu, ako je napríklad hviezda. Disk vyrobený z prehriateho plynu a prašnej hmoty sa tiež otáča vysokou rýchlosťou a vytvára žiarenie, ako sú röntgenové lúče a rádiové vlny. Čierna diera dostane potravu z tohto disku hmoty.
- Ergosféra: Je to oblasť okolo rotujúcej čiernej diery, ďaleko od horizontu udalostí. Tu je priestor a čas nasávaný do víru, ktorý obklopuje čiernu dieru. Objekt môže vstúpiť a opustiť ergosféru (ak podporuje slapové sily).
- relativistické prúdy: sú veľké plochy veľmi horúcej hmoty, ktorá sa pohybuje rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla, predovšetkým röntgenové a rádiové vlny, ktoré vytvárajú blízke výtrysky na póloch čiernej diery, keď sa živí materiálom objektu.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o tom, čo sú masívne čierne diery a ich vlastnosti.