Космос

Як астрономи знаходять чорні діри?

Одними з найбільш загадкових і дивовижних об’єктів у Всесвіті є саме чорні діри. Їх досить важко знаходити і вивчати, адже у видимому спектрі вони майже невидимі. Але звідки ми знаємо так багато про них і, зрештою, як вчені їх знаходять?

Джерело: https://profile.ru

Чорні діри

Таке поняття як чорна діра було передбачене загальною теорією відносності Альберта Ейнштейна. Згідно цієї теорії гравітація це викривлення простору-часу. І якщо ми припустимо існування об’єкта надзвичайно високої щільності, то тоді сила тяжіння цього об’єкта буде такою сильною, що згорне навколо себе простір-час. Та так, що всі прямі лінії в цій геометрії викривленої перетворяться в замкнуті кільця. Тоді навіть світло не зможе вирватися з цього місця. Цей об’єкт і називається чорною дірою.

Народження такого об’єкта відбувається дуже ефектно. Чорні діри зоряних мас утворюються коли зірка з масою 10 разів більше Сонця, в кінці свого життя гравітаційно колапсує, тобто стискається і стискається до неймовірно великих значень щільності.

Джерело: https://ru.wikipedia.org

При цьому у Всесвіті існують і інші види чорних дір, такі як надмасивні чорні діри. Вони утворюють ядра більшості галактик. Навіть у центрі нашої галактики теж є така чорна діра. Теоретики також припускають, що існують квантові і навіть первинні чорні діри, але поки це тільки гіпотетичне припущення.

Методи знаходження чорних дір

Поки теоретики припускають існування інших видів чорних дір, астрономи практично знаходять ці невидимі монстри. Хоча, як виявилося, ці об’єкти дуже яскраві. Давайте розглянемо надмасивну чорну діру, що знаходиться в центрі нашої галактики. Маса таких чорних дірок досягає від мільйонів до десятків мільярдів мас Сонця.

Навколо таких монстрів обертаються великі і густі хмари матерії, яку чорна діра поглинає. Потоки цієї матерії, обертаючись дуже швидко, при цьому стикаються один з одним у горизонту подій чорної діри, таким чином з-за тертя сильно розігріваються. Ця неймовірно гаряча матерія дуже світиться в рентгенівському та інших діапазонах, що робить її дуже навіть видимої в цьому діапазоні. Астрономам залишається відшукати такий об’єкт.

Але чорні діри зоряних мас не є такими масивними, щоб зібрати таку велику кількість матерії навколо себе, щоб, розігрівшись тертям, матерія змогла засвітити так, щоб ми її могли побачити. Тому знайшли інший спосіб знаходження чорні діри зоряних мас. Так як багато зірок живуть в парах, тобто мають свою зірку-компаньйона або навіть кілька. Згодом одна з них може перетворитися на чорну діру, але при цьому вона продовжить обертатися разом зі своїми сусідами. Астрономам залишається знайти зірки, які обертаються дивно, як ніби у них було ще щось невидиме.

Джерело: https://in-space.ru

Слід згадати, що існують дуже малі і не дуже яскраві об’єкти з великою масою, такі як, наприклад, нейтронні зірки. Тоді астрономи розраховують масу цього невидимого об’єкта. Якщо маса більше маси трьох Сонць, то цей об’єкт може бути чорною дірою, адже для нейтронної зірки ця маса надто велика.

Ще одним найбільш сучасним методом знаходження чорних дір це виявлення гравітаційних хвиль. Гравітаційні хвилі це обурення простору-часу, що рухається зі швидкістю світла. Ці коливання гравітаційного поля дуже малі, але зафіксувати їх можна. Астрономи можуть зафіксувати таку хвилю від різних космічних подій, таких як зіткнення чорних дірок або нейтронних зірок.

За допомогою цього методу були зафіксовані вже десятки зіткнень чорних дір і нейтронних зірок у багатьох галактиках, які перебувають на сотні мільйонів кілометрів від нас.

Автор: Олексій Німчук.

Ставте палець вгору, щоб бачити у своїй стрічці більше статей про космос і науки!

Підписуйтесь на мій канал тут, а також на мої канали і на . Там ви можете почитати велику кількість цікавих матеріалів, а також задати своє питання. Підтримати наш канал матеріально можна через .

Related posts

Leave a Comment