Черни дупки - невидими чудовища или мираж
Начало Наука Черни дупки - невидими чудовища или мираж
12169 прегледа 2 Коментара
Гласували: 8, рейтинг: 3.4
Има обекти в Космоса, които науката не може да фиксира, а само предполага за тяхното съществуване...
Идеята за черните дупки се пръква на „бял свят“ през 18-ти век.
Счита се, че те са бездни в космоса, които имат силата да засмукват звезди и планети, а научните фантасти откриват доказателства за наличието им едва през 1964 година. Въпреки това, мнозина все още се съмняват в тяхното съществуване, а други са обладани от мисълта за мистериозните обекти.
Всъщност описанията за тях са само теоретични, никога не са наблюдавани отблизо, ето защо са и скептичните становища. Лесно ни е да забележим звездите на небето – просто обръщаме поглед нагоре, а черните дупки съвсем не се виждат, поне ние все още не знаем как. Може да се окажат просто хипотеза, а историята помни много такива примери, което внася допълнителен смут.
Истина или мираж
Енорийският пастор Джон Мичъл, който е и учен от Кеймбридж, е първият, споделил представата си за „тъмните звезди“. Той използва две, характерни за времето му концепции – за втората космическа скорост и за скоростта на светлината.
Мичъл използвал познанието, че при изстрелване на куршум нагоре, върху него оказват влияние съпротивлението на въздуха и гравитацията. Те обаче намаляват при по- голяма височина, което означава, че могат да бъдат преодолени. Английският експерт почерпил опит и от астронома Оле Рьомер, който е автор на първите замервания на скоростта на светлината. Той показва, че изгревите на спътниците на Юпитер се променят поради разликата във времето, за което светлината ги достига.
Така Джон Мичъл разсъждавал какво може да се случи, ако втора космическа скорост на някоя звезда се окаже по- голяма от светлинната, след което допуснал, че такива, вероятно имат огромна маса и даже светлината няма силата да се отскубне от гравитацията им.
Но той предполагал, че става дума за частици, които евентуално да се забавят от привличането, както това става с куршума. По тази причина години наред неговите изводи не са били взети под внимание.
В 20-ти век, немският физик Карл Шварцшилд съживява тезата за черните дупки. Той се заел да решава уравненията на Айнщайн от теорията на относителността, прилагайки ги по отношение на сферично статично тяло. И така достигнал до следното: ако неговата маса се намира основно в кръг с определен радиус, то светлината няма да може да си отиде, тъй като времето и пространството са изключително изкривени. Дори установява една критична граница или наречена хоризонт на събитията – прескочи ли я даден обект, той също не може да напусне обсега.
Подобна „форма“ може да се образува от звезда със солидна маса, която е накрая на еволюционния си път. Нейното съществуване е едно непрекъснато противодействие между гравитацията, която се мъчи да я свие, и от отделената енергия от ядрото, което пък я разширява. Изчерпа ли се горивото в сърцето на звездата, то тя би могла да се взриви като свръхнова.
Ядрото, останало след избухването, води до създаването на така наречената неутронна звезда, но ако масата му е три пъти по-голяма от слънчевата, то се стига до колапс в гравитацията, свиването е невъзможно. Квантово-механичният принцип на забраната на Паули предотвратява обикновено свиването на ядрото, но когато масата е внушителна, той не може да го стори – да спре гравитационната „преса“.
Ето как се ражда една черна дупка.
Най- близката от Земята се намира на 3 хиляди светлинни години, което е абсолютна пречка
пречка за по- сериозни експерименти с нея. Лебед Х-1 е официално признат за черна дупка. Обектът се намира в съзвездието Лебед и е открит през 1964 година, тъй като се оказал силен рентгенов източник.
Като цяло и приносът на Шварцшилд не се оказва достатъчен, за да се приема темата насериозно. Самият той също не ги нарича с термина, а ги определя като колапсиращи звезди. Наименованието „черни дупки“ станало популярно едва през 1964-та година, а масово пръв започва да го използва американският физик Джон Уилър.
На лов за черни дупки
Търсенето на черни дупки не е никаква загуба на време, както смятат мнозина. Те може да не излъчват светлина, но физиката търпи динамично развитие и вече има методи за засичането им.
Астрономите нямат никакъв шанс за наблюдения на самата област, но пък могат да се натъкнат на издайнически следи. Около нея се намира акреционен диск, който свети ярко заради засмуканата материя. Ефектът от гравитацията се отразява и върху орбитите на намиращите се наоколо обекти. Всичко това е материал за изследвания.
Не на последно място, тук се включва и лъчението на Хокинг, което Стивън Хокинг описва през 1974 година. Тогава той осъзнава, че дупките не са напълно черни. Той употребява принципа, според който енергията на дадено място може да се измени сериозно за супер кратки интервали. Това от своя страна води до образуването на виртуални частици, а ако те са близо до черна дупка, част от тях може да бъде погълната, а другата да бъде изпусната. По този начин се формира лъчението на Хокинг.
Предполага се, че в Космоса виреят микро и квантови черни дупки. Ако допуснем, че планетата ни се свие, тя ще бъде заместена от микро образувание с диаметър на хоризонт на събитията около 9 мм. Квантовите такива са още по- миниатюрни, сочат теоретичните проучвания по въпроса.
При обикновените черни дупки веществото от една звезда „среща“ друг небесен обект, в резултат на което се разпространява рентгеново излъчване. Различаваме я по масата, тя трябва да е с три слънчеви маси повече от тази на неутронната звезда.
Точно теглото на Лебед Х-1 създава несигурност сред астрономите, дали наистина се касае за черна дупка, въпреки че е потвърден и приет за такава. Неговата маса е трудно да бъде пресметната. Все пак науката е достигнала до някои съвременни изводи, които допускат, че в сърцето на повечето галактики, по всяка вероятност има изключително масивна черна дупка.
Те дори, може би имат съществен пръст във формирането на самите галактики. Около Млечния път се върти звездата S2, а анализите сочат, че тялото й в центъра е 4.3 милиона пъти по- голямо от това на Слънцето, а е локализирано в близост до радиоизточника Стрелец А.
През 2014-та година скептицизмът относно наличието на черни дупки пак надделява, появява се изследване, в което се твърди, че те не могат да се образуват, защото при рухването на звезда лъчението на Хокинг прави масата минимална. Тялото, което се ражда е компактно, няма хоризонт на събитието или сингулярност. С тази хипотеза не са съгласни всички, но така или иначе вървят противоречиви информации по темата.
Науката не разполага с достатъчно суха фактология, която да разбие на пух и прах неувереността на специалистите. Поне за сега...
Има ли ползи от ледниковите епохи?
Вулканите - природни страшилища