หลุมดำก่อตัวอย่างไร

หนึ่งในองค์ประกอบที่น่ากลัวที่สุดในจักรวาลคือหลุมดำ คาดว่าศูนย์กลางของดาราจักรของเราเกิดจากหลุมดำมวลมหาศาล มันเกี่ยวกับจุดหนึ่ง แรงโน้มถ่วงนั้นไม่มีที่สิ้นสุดในทางปฏิบัติ และมันพยายามที่จะ "กลืน" ทุกสิ่งที่ขวางหน้า วิทยาศาสตร์ได้ศึกษา หลุมดำก่อตัวอย่างไร และโอกาสที่พวกเขาจะมีมากขึ้นคืออะไร

ดังนั้น เราจะอุทิศบทความนี้เพื่อบอกคุณว่าหลุมดำก่อตัวอย่างไรและมีลักษณะอย่างไร

คุณสมบัติหลัก

หลุมดำเหล่านี้ไม่มีอะไรมากไปกว่าซากของดาวโบราณที่ไม่มีอยู่อีกต่อไป ดาวมักจะมีสสารและอนุภาคจำนวนมาก ดังนั้นจึงมีแรงโน้มถ่วงมาก คุณเพียงแค่ต้องดูว่าดวงอาทิตย์มีดาวเคราะห์ 8 ดวงและดาวดวงอื่นๆ ล้อมรอบอย่างต่อเนื่องอย่างไร ระบบสุริยะมีอยู่เนื่องจากแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์. โลกดึงดูดมัน แต่ไม่ได้หมายความว่าเรากำลังเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้นเรื่อยๆ

ดาวฤกษ์หลายดวงสิ้นชีวิตในรูปของดาวแคระขาวหรือดาวนิวตรอน หลุมดำเป็นขั้นตอนสุดท้ายในการวิวัฒนาการของดาวฤกษ์เหล่านี้ที่ใหญ่กว่าดวงอาทิตย์มาก แม้ว่าคนจะคิดว่าดวงอาทิตย์มีขนาดใหญ่ แต่ก็ยังเป็นดาวฤกษ์ขนาดกลาง (แม้จะเล็กเมื่อเทียบกับดาวดวงอื่น) นั่นคือเหตุผลที่ มีดาวฤกษ์ขนาด 10 และ 15 เท่าของดวงอาทิตย์และเมื่อหมดสภาพก็จะเกิดเป็นหลุมดำ

หากไม่มีแรงใดหยุดการกระทำของแรงโน้มถ่วงได้ หลุมดำก็จะปรากฏขึ้น ซึ่งสามารถย่อพื้นที่ทั้งหมดและบีบอัดจนปริมาตรเป็นศูนย์ ณ จุดนี้ ความหนาแน่นสามารถเรียกได้ว่าไม่มีที่สิ้นสุด กล่าวอีกนัยหนึ่ง จำนวนของสสารที่มีปริมาตรเป็นศูนย์นั้นไม่จำกัด ดังนั้นแรงโน้มถ่วงของจุดดำนั้นจึงไม่มีที่สิ้นสุดเช่นกัน ไม่มีอะไรสามารถหนีจากสถานที่ท่องเที่ยวแห่งนี้ได้

ในกรณีนี้ แม้แต่แสงที่ดาวครอบครองก็ไม่สามารถหนีจากแรงโน้มถ่วงและติดอยู่ในวงโคจรของมันเอง ด้วยเหตุนี้จึงเรียกว่าหลุมดำเพราะในความหนาแน่นและแรงโน้มถ่วงอนันต์นี้ แม้แต่แสงก็ไม่สามารถเปล่งแสงได้ แม้ว่าแรงโน้มถ่วงจะไม่มีที่สิ้นสุดที่จุดศูนย์ปริมาตรที่พื้นที่พับเท่านั้น หลุมดำเหล่านี้ดึงดูดสสารและพลังงานให้กันและกัน

หลุมดำก่อตัวอย่างไร

หลุมดำประกอบด้วยดาวมวลมากเท่านั้น เมื่อเชื้อเพลิงหมดในบั้นปลายชีวิต พวกมันจะพังทลายอย่างหายนะและผ่านพ้นไม่ได้ และเมื่อพวกมันพังทลาย พวกมันจะก่อตัวเป็นหลุมในอวกาศ นั่นคือหลุมดำ ถ้ามันไม่ใหญ่ขนาดนั้น วัสดุที่ทำให้มันสามารถป้องกันไม่ให้มันยุบตัวและก่อตัวเป็นดาวที่กำลังจะตายซึ่งแทบจะไม่เปล่งแสง: ดาวแคระขาวหรือดาวนิวตรอน

ความแตกต่างระหว่างหลุมดำคือขนาดของมัน ดาวฤกษ์คือดาวที่มีมวลเท่ากับดวงอาทิตย์และมีรัศมีหลายสิบหรือหลายร้อยกิโลเมตร หลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางดาราจักรซึ่งมีมวลถึงหลายล้านหรือหลายพันล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์

อาจมีหลุมดำระดับกลาง มวลดวงอาทิตย์หลายแสนดวง และหลุมดำยุคแรกๆ ที่ก่อตัวขึ้นที่จุดเริ่มต้นของจักรวาล และมวลของพวกมันอาจมีขนาดเล็กมาก แรงดึงดูดของพวกมันนั้นยอดเยี่ยมมากจนพวกเขาไม่สามารถหนีจากแรงดึงดูดของมันได้ หากไม่สามารถปิดแสงที่เร็วที่สุดในจักรวาลของเราได้ ก็ไม่มีอะไรสามารถปิดได้

พลังแห่งหลุมดำ

แม้ว่าจะมีความคิดเสมอว่าหลุมดำจะดึงดูดทุกสิ่งรอบตัวและกลืนกินมัน แต่นี่ไม่ใช่กรณี เพื่อให้ดาวเคราะห์ แสง และสสารอื่นๆ ถูกหลุมดำกลืนเข้าไป คุณต้องอยู่ใกล้เขามากเกินไปที่จะดึงดูดให้เป็นศูนย์กลางของกิจกรรมของเขา เมื่อคุณไปถึงจุดที่ไม่มีทางกลับมา คุณจะเข้าสู่ขอบฟ้าเหตุการณ์ ซึ่งคุณไม่สามารถหลบหนีได้

และเมื่อเราเข้าสู่ขอบฟ้าเหตุการณ์ เราสามารถเคลื่อนที่ได้ เราต้องสามารถเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าแสง ขนาดของหลุมดำมีขนาดเล็กมาก หลุมดำ เช่น หลุมดำที่ใจกลางดาราจักรบางแห่ง มีรัศมีถึง 3 ล้านกิโลเมตร มีมากหรือน้อยประมาณ 4 ดวงอาทิตย์เหมือนของเรา ถ้าหลุมดำมีมวลเท่ากับดวงอาทิตย์ของเรา เส้นผ่านศูนย์กลางของมันจะอยู่ที่ 3 กิโลเมตรเท่านั้น เช่นเคย พื้นที่เหล่านี้อาจดูน่ากลัว แต่ทุกสิ่งในจักรวาลกลับเป็นเช่นนั้น

ต้องเน้นว่าหลุมดำสามารถดักจับสสารและกาลอวกาศได้ทั้งหมด ไม่เพียงแต่สามารถจับแสงได้เท่านั้น แต่ยังเป็นศูนย์กลางที่มีจุดศูนย์ถ่วงที่สามารถกระชับทุกสิ่งที่เราพูดได้ รูเป็นสีดำสนิทและไม่มีลักษณะใดๆ จนถึงขณะนี้พวกเขาไม่สามารถกลับบ้านได้เนื่องจากผลกระทบอย่างมากต่อสิ่งแวดล้อมของพวกเขา พวกเขายังเป็นที่รู้จักสำหรับพลังงานมหาศาลที่พวกเขาปล่อยออกมา

นั่นคือเหตุผลที่การเปิดรับหลุมดำครั้งแรกเกิดจากการใช้เครือข่ายกระจก เรดิโอสโคปเหล่านี้สามารถวัดรังสีจากอวกาศได้ มันไม่ได้ชี้ให้เราไปยังจักรวาลเหมือนกล้องโทรทรรศน์ เพื่อตรวจจับหลุมดำสองหลุมโดยเฉพาะ มีการใช้ฟลูออโรสโคป หนึ่งในนั้นคือหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางกาแลคซีของเรา

วิวัฒนาการของหลุมดำ

เนื่องจากมีขนาดเล็กและมืด เราจึงไม่สามารถสังเกตได้โดยตรง ด้วยเหตุนี้นักวิทยาศาสตร์จึงสงสัยมานานแล้วว่ามีอยู่จริง สิ่งที่รู้ว่ามีอยู่แต่ไม่สามารถเห็นได้โดยตรง ให้เห็นหลุมดำ คุณต้องวัดมวลของพื้นที่ว่างและมองหาบริเวณที่มีมวลมืดจำนวนมาก

มีหลุมดำจำนวนมากในระบบดาวคู่ พวกเขาดึงดูดมวลจำนวนมากจากดวงดาวรอบตัวพวกเขา เมื่อมันดึงดูดคุณสมบัติเหล่านี้ ขนาดของมันจะเพิ่มขึ้นและมีขนาดใหญ่ขึ้น อยู่มาวันหนึ่ง ดาวข้างเคียงที่มวลของมันก่อตัวขึ้นจะหายไปอย่างสมบูรณ์

อย่างที่คุณเห็น หนึ่งในสิ่งที่ศึกษามากที่สุดในจักรวาลคือการที่หลุมดำก่อตัวขึ้น ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการก่อตัวของหลุมดำและลักษณะของหลุมดำ