Črne luknje so med najbolj skrivnostnimi objekti v vesolju, najbolj raziskane pa so zvezde in supermasivne črne luknje. Da se oblikuje vrsta zvezde, mora zvezda najprej nenadoma umreti. Po drugi strani pa še vedno nismo prepričani o izvoru supermasivnih črnih lukenj, ki jih najdemo v večini galaksij. V singularnosti, središču črne luknje, se čas in prostor ustavita.
V tem članku vam bomo povedali, kaj so supermasivne črne luknje, njihov izvor in značilnosti.
Kaj so supermasivne črne luknje
Črna luknja je končno območje prostora-časa, kjer je gravitacijsko polje tako močno, da nič, vključno s svetlobo, ne more uiti. Črnih lukenj samih ni mogoče opazovati, toda snov okoli njih je mogoče zaznati. To se imenuje akrecijski disk. Nastane iz snovi, ki jo privlači središče črne luknje.
Splošne značilnosti
Tukaj je nekaj značilnosti zvezdnih črnih lukenj in supermasivnih črnih lukenj:
- Zvezdne črne luknje nastanejo, ko zvezde umrejo. Kar zadeva supermasivne predmete, njihov izvor ni dobro znan, vendar se domneva, da so tesno povezani z rojstvom Rimske ceste.
- Zaradi močne gravitacijske sile ne more uiti nič, niti svetloba. Če pa ste na varni razdalji, se ne bo zgodilo nič.
- So zelo veliki, z zvezdami, ki so desetkrat masivnejše od naših.
- Nimajo toge ali trdne površine. Na primer, obzorje dogodkov ni entiteta, za katero bi lahko rekli, da se začne tukaj in konča tam, je nevidna meja, a enkrat ni več poti nazaj.
- Črne luknje rastejo z lovljenjem snovi, kot sta plin in prah iz bližnjih zvezd, in celo z združitvijo z drugimi črnimi luknjami.
- Zaradi kvantnih učinkov, ki jih oddajajo, Imenuje se Hawkingovo sevanje.
- Kljub vsej svoji veličini so črne luknje preproste in poznamo le njihovo maso, moment in naboj.
- V svojem središču imajo singularnost, kjer se vsa snov konča. Konec prostora in časa je na gosto strnjena pika.
- Menijo, da ima vsaka galaksija v središču črno luknjo. Vendar je potrebnih še več raziskav.
- Ko se dve črni luknji združita, povzročita motnje v prostoru-času, imenovane gravitacijski valovi. Lahko bi bila celo nekje med črno luknjo in nevtronsko zvezdo.
- Supermasivne črne luknje lahko proizvajajo ogromne curke supermaterije
- Toplota, kot so rentgenski žarki, žarki gama in radijski valovi, ki potujejo s skoraj svetlobno hitrostjo, segajo na stotine tisoč svetlobnih let od polov črne luknje.
- Črnih lukenj očitno ni mogoče opazovati, a ko absorbirajo snov iz bližnjih predmetov, kot so zvezdni prah, zvezde in galaksije, postanejo vidne, ko se okoli njih oblikujejo akrecijski diski.
Kako nastanejo supermasivne črne luknje
Da bi dobili malo predstave o tem, kako nastanejo črne luknje, si lahko predstavljamo, da močno stisnemo predmet, da povečamo njegovo gostoto, vendar zaradi elektromagnetnih in jedrskih sil se bo material začel upirati.
Da bi jo stisnili v tako majhen, izjemno gost volumen, da bi nastala črna luknja, bi za nas zahtevala ogromno silo ali implozijo, kot je supernova. Supernova nastane, ko masivna zvezda umre, pri čemer se v eksploziji sprosti velika količina energije in se zruši, da nastane črna luknja.
Najbolj raziskane vrste črnih lukenj so črne luknje z zvezdno maso in supermasivne črne luknje. Zvezdne črne luknje so hladni ostanki masivnih zvezd (10- do 15-krat masivnejših od našega sonca), ki so vstopile v zadnjo fazo svojega življenja. Te črne luknje so raztresene po naši galaksiji in vesolju.
Mnoge zvezde v svojih zadnjih fazah sčasoma postanejo bele pritlikavke ali nevtronske zvezde. Vendar so lahko te zvezde tako nestabilne, da povzročijo eksplozije, imenovane supernove. Na tej stopnji zvezda nima dovolj moči, da bi zdržala gravitacijsko silo, zato se zvezda začne krčiti, dokler ne nastane črna luknja.
To je binarni zvezdni sistem, ki se nahaja poleg masivne zvezde poleg zvezdne črne luknje, iz katere črpa energijo. Oba sta del binarnega zvezdnega sistema, kjer prva zvezda postane črna luknja po veliki eksploziji, imenovani supernova. Drugi se absorbira, njegov material tvori akrecijski disk in oddaja radijske valove ali rentgenske žarke.
Supermasivne črne luknje so prave pošasti, ki obstajajo v središču številnih galaksij, vključno z našo Rimsko cesto. Imajo maso v milijonih ali milijardah sončnih mas in segajo do sončnega sistema.
Supermasivne črne luknje igrajo pomembno vlogo pri razvoju galaksij. Ugotovljeno je bilo, da ima večina (vendar ne vse) galaksije v svojem središču supermasivno črno luknjo. Izvor supermasivnih črnih lukenj je danes raziskovalno področje z velikim potencialom. Veliko je še treba odkriti.
Struktura in deli supermasivne črne luknje
Črna luknja je sestavljena iz naslednjih struktur:
- ednina: Je osrednja točka črne luknje neskončne gostote, kjer se materija konča, kjer fizikalni zakoni nimajo več smisla in kjer se čas in prostor nehata.
- obzorje dogodkov: To je točka brez vrnitve, singularnost okoli črne luknje in je velikosti Schwarzschildovega polmera. Ubežna hitrost je tukaj enaka svetlobni hitrosti, zato snov (delci in sevanje), ki prečkajo mejo obzorja dogodkov, ne bo mogla uiti, niti svetloba ne. To je enosmerno potovanje.
- akrecijski disk: nastane okoli črne luknje, ko zajame snov iz bližnjega predmeta, kot je zvezda. Disk, narejen iz pregretega plina in prašne snovi, se prav tako vrti pri visokih hitrostih in proizvaja sevanje, kot so rentgenski žarki in radijski valovi. Črna luknja bo dobivala hrano iz tega diska snovi.
- Ergosfera: To je območje okoli vrteče se črne luknje, daleč od obzorja dogodkov. Tu sta prostor in čas posrkana v vrtinec, ki obdaja črno luknjo. Predmet lahko vstopi in zapusti ergosfero (če podpira plimske sile).
- relativistični curki: so velike površine zelo vroče snovi, ki potuje s hitrostjo blizu svetlobe, predvsem rentgenski žarki in radijski valovi, ki ustvarjajo bližnje curke na polih črne luknje, ko se hrani z materialom predmeta.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o tem, kaj so ogromne črne luknje in njihove značilnosti.