Черная дыра простым языком


Чёрная дыра — это место в космосе, где гравитация настолько сильна, что даже объекты движущиеся со скоростью света не могут ей сопротивляться, в том числе сами частицы света. Такое гравитационное притяжение возникает, потому что материя была сжата в крошечное пространство. Считается, что подобные явления происходят, когда умирают звёзды.

Поскольку никакой свет не может покинуть эту область, чёрные дыры буквально невидимы. Однако космические телескопы со специальным оборудованием способны их обнаруживать. Например, можно фиксировать необычное поведение объектов, которые находятся близко к чёрной дыре.

Размеры чёрных дыр

Учёные считают, что самые маленькие чёрные дыры, размером всего в один атом, могли возникнуть в первые мгновения существования Вселенной. Подобные условия создают на большом адронном коллайдере, и у общественности возникают опасения, что это может привести к возникновению чёрной дыры.

Другой вид чёрных дыр называется «звёздным». Их масса может быть в 20 раз больше массы Солнца. В нашей галактике возможно существование множества чёрных дыр звёздной массы.


Самые большие чёрные дыры называются «сверхмассивными». Они имеют массы, которые составляют более 1 миллиона Солнц. Ученые нашли доказательства того, что каждая большая галактика содержит сверхмассивную черную дыру в своем центре. Такой объект в центре галактики Млечный Путь называется Стрелец А. Она имеет массу, равную примерно 4 миллионам Солнц.

Как образуются чёрные дыры

Такие большие объекты, как звёзды, обладают большой гравитацией. Вся материя звезды всегда притягивается к центру, но термоядерные реакции не позволяют ей схлопнуться. То есть с одной стороны работает притяжение, а с другой давление, которое удерживает форму звезды.

Самой популярной считается теория, что чёрная дыра — это конечная стадия жизни звезды с очень большой массой, превышающей как минимум массу 20 Солнц. Когда внутри такой звезды прекращаются термоядерные реакции (заканчивается топливо), то под действием своей огромной гравитации она ускоренно сжимается в нейтронную звезду. В зависимости от своей начальной массы, она может остаться сверхплотной нейтронной звездой либо продолжить сжиматься с такой силой, что даже свет не сможет покинуть её пределы — это и будет чёрная дыра.

Рекомендуем: Что такое магнитная буря

Существует и другой сценарий, когда все те же процессы происходят с межзвёздным газом, находящимся на стадии превращения в галактику или какое-то скопление. Если внутреннее давление не может компенсировать гравитацию, то вся материя начинает сжиматься, что приводит к образованию чёрной дыры.


Как учёные узнают о чёрных дырах

Чёрная дыра не излучает и не отражает свет подобно большинству других объектов во Вселенной. Но ученые могут фиксировать, как сильная гравитация влияет на звёзды и газ вокруг чёрной дыры. По поведению объектов, рядом с которыми есть чёрная дыра, собственно можно доказать её наличие.

  1. Звёзды вращаются вокруг центра гравитации. Если в этом месте ничего нет, значит есть вероятность, что это чёрная дыра.
  2. Из окружающего пространства чёрная дыра постоянно притягивает материю. Космическая пыль, газ, вещество ближайших звезд — всё это падает на неё по спирали, образуя аккреционный диск. Испытывая ускорение, частицы порождают излучение в характерном спектре. В области, откуда это излучение пришло, наверняка есть чёрная дыра.

Может ли чёрная дыра уничтожить Землю

Чёрные дыры не передвигаются по космосу, поглощая звёзды, луны и планеты. Земля не упадет в чёрную дыру, потому что ни одна из них не находится достаточно близко к Солнечной системе.


Вас может заинтересовать: Что будет, если Земля перестанет вращаться

Даже если бы в центре нашей системы образовалась чёрная дыра той же массы, что Солнце, Землю всё равно бы не затянуло туда. Чёрная дыра будет иметь ту же гравитацию, что и Солнце. Земля и другие планеты будут вращаться вокруг неё, как они вращаются вокруг Солнца.

В любом случае Солнце не такая большая звезда, чтобы когда-то превратиться в чёрную дыру. 

Источник: topor.info

Как устроена черная дыра

Черная дыра до сих пор остается не до конца изученной физиками и астрономами. Давайте попробуем разобраться, что она из себя представляет.


Черной дырой называют область в пространстве, где сила гравитации такая мощная, что ни свет, ни вещество не могут покинуть её. Она имеет свойство вращаться, как и все объекты в космосе. В результате этого вращения появляется эргосфера. Она располагается между горизонтом событий и пределом статичности. 


Далее формируется аккреционный диск, который и стремятся увидеть астрономы, потому что саму дыру увидеть не получится. 

Черная дыра состоит из: 

  • сингулярности;
  • горизонта событий;
  • массы.

Сингулярность представляет собой центр черной дыры — гравитационную яму. Точка, которая имеет большую массу в малом пространстве. Она способна искривлять время и пространство вокруг себя бесконечное количество раз, в результате этого гравитационное притяжение становится очень мощным.


1042; этот момент, законы физики,  известные человечеству, перестают работать.  

Горизонт событий

Внешняя часть черной дыры называется горизонтом событий. Он представля.
77;рную дыру и силы гравитационного поля. Если границу нарушить, выйти из нее будет невозможно. Из-за квантовых эффектов, из дыры исходят потоки горячих частиц, которые излучаются в космос.
1044;анный процесс назвали излучение Хокинга. Черная дыра имеет свойство испаряться — она теряет свою массу и постепенно исчезает. 

fd576d5d807b10194e5ca2fe55afb4ed 1 1024x576 - Что такое черная дыра

Что будет с человеком внутри черной дыры 


Многие считают, если человек попадет в черную дыру, он тут же умрет. Но это не совсем так, всё может быть намного увлекательнее.

Черная дыра для людей это нечто неизвестное и таинственное, но очень любопытное. Даже в 21 веке еще до конца не разобрались, какие будут последствия попадания человека в черную дыру. Достоверных данных нет, поскольку нам не известно о перемещении физических тел в это пространство, но есть догадки. Что человека может там ожидать? Смерть? Другая вселенная? 

151117 06f4c1f9 1024x576 - Что такое черная дыра

Давайте попробуем представить, что же может произойти. Проведем некий эксперимент, в котором нам потребуется помощник, назовем его Костей. 

Вот вы находитесь в космосе и постепенно приближаетесь к черной дыре. Костя, находясь на безопасном расстоянии, с ужасом наблюдает данную картину, ведь в его понимании ситуация может развиться самым неприятным образом. 

В этот момент вы приближаетесь к горизонту событий. Вам кстати, там как, нормально? Вот Косте так не кажется. 

Он будет видеть, как вы сужаетесь и вытягиваетесь в длину. Будто эффект от огромной лупы. Плюс ко всему, чем меньше будет расстояние от вас до горизонта событий, тем больше Костя будет думать, что ваша скорость уменьшается. 

При всём желании, Костя вас не услышит, так как в космосе звуковые волны не передается. Но это еще не всё. Шанс на связь есть? 

Вы конечно можете подать сигнал с помощью фонарика на телефоне, используя азбуку Морзе, однако с каждым разом сигналы будут доходить до него всё дольше и дольше. А частота света фонарика будет смещаться к красному участку спектра. 

Когда вы попадете в горизонт событий, то нашему помощнику будет казаться, что ваше тело замерло на месте. Будто всё происходящее поставили на паузу. Вы будете  казаться ему неподвижным, и вас постепенно будет охватывать растущий жар. С точки зрения Кости, вы будете медленно умирать от растяжения пространства, остановки времени и от потока горячих частиц. Не успеете вы пересечь горизонт событий, как от вас останется, в лучшем случае, только пепел. 

Но подождите расстраиваться, уже поздно менять завещание. Вся описанная ситуация была с точки зрения Кости. Давайте посмотрим на неё вашими глазами.  

c8f5c1c9897985ca 1024x576 - Что такое черная дыра

Оказывается, всё не так плохо, как показалось на первый взгляд. Вот, вы направляетесь в центр черной дыры, но не испытываете тряску, пространство около вас не растягивается, время не замедляется. Потому что вы в свободном падении, и в этом состоянии не чувствуется свой вес. Горизонт событий — это явление, которое видит наблюдатель.Так как он не является участником процесса, а видит всё со стороны, то он не может посмотреть сквозь горизонт событий. Для него это проблема. Для вас нет — у вас горизонта нет в принципе и нет даже намека на его существование. 

Черная дыра очень большая, поэтому гравитация действует равномерно и ваше тело не подверглось каким-либо изменениям. Внутри нее вы проживете какое-то время, но потом умрете в сингулярности. 

Но подождите, а как же Костя? Ведь он видел вашу смерть.

Вы спокойно летите в черную дыру, а он убежден, что вы умерли от излучения Хокинга. 

Смерть ему не показалась, в его реальности вы и правда умерли и он может послать ваш пепел кому-то из родных. Как это объяснить? 

 

 

Получается, что вы должны быть одновременно в двух местах, но в одном теле. Выходит парадокс, но его удалось решить. 

Оказывается парадокса нет, потому что вашего клона никто не увидит. У Кости и вас будут разные объекты наблюдения. С ним вы никогда не увидитесь, и сравнить результаты наблюдений у вас не получится. А того, кто смог бы наблюдать за вами двумя, одновременно из черной дыры и снаружи, не существует. Вывод: законы физики не были нарушены. Но где реальность, вы остались в живых или нет? Реальность зависит от наблюдателя. Право на существование есть у той и другой действительности. 

А на вопрос, что будет с человеком, который попал в черную дыру, так никто и не узнал точного ответа, он остается до сих пор самым спорным в теоретической физике.

Будем надеяться, что мы всё-таки сможем разгадать тайну черной дыры. И будем дальше покорять космос, находя новые загадки.

Источник: vokrug-nas.ru

Черная дыра – что это?

Черная дыра является одним из самых загадочных явлений во Вселенной. Найти её взглядом крайне сложно, так как данная область не выделяет никакого света, поэтому является практически невидимой.

Черная дыра является чем-то вроде трещины в космосе. Она изгибает пространство своей мощной гравитацией таким образом, что появляется дыра, из которой ничто не может убежать, как только попадает в нее. Даже лучи света не могут сопротивляться.

Активные черные дыры поглощают вещество из окружающей среды и становятся еще тяжелее. Их сфера влияния увеличивается, и они могут получить новую материю.

Но есть также «спящие» черные дыры, которые существуют, но не могут добраться до материи. Когда что-то случается с ними, они снова просыпаются.

Черные дыры являются важным строительным блоком Вселенной. Без них она выглядела бы совершенно иначе. Предположительно, галактик вообще не было бы. В настоящее время изучается влияние черных дыр на их образование.

Дыра настолько черная, что она не излучает свет. Проходящие световые лучи отталкиваются от её первоначальной орбиты огромной гравитацией. В зависимости от того, насколько близок луч света к черной дыре, он оказывает на неё очень разные эффекты.

Как найти черную дыру

При данном явлении наблюдается изгиб световых лучей. Если между нами и далекой галактикой есть черная дыра, мы думаем, что свет галактики будет согнут, потому что он должен пройти через гравитационное поле черной дыры.

Отклонение лучей называется гравитационным линзированием. Этот эффект также возникает, когда большие массовые коллекции, такие как галактики или кластеры галактик, находятся на пути и изгибают свет от базовых объектов.

Неожиданно галактика может появиться несколько раз, а её клоны образуют кольцо вокруг черной дыры. Такие кольца выделяются, когда, например, космический телескоп Хаббла фотографирует звездные поля. Сама черная дыра не видна, но кольца указывают на нее.

Однако, изображение галактики или звезды скользит, поэтому оно находится не в своём точном месте нахождения.

Световые лучи, исходящие от далекой звезды, пересекают гравитационное поле черной дыры и отклоняются от исходной орбиты.

Таким образом, наблюдатель на Земле не видит эту звезду там, где она на самом деле находится. Вместо этого звезда немного смещена, а иногда в два раза или больше!

Если черная дыра когда-то принадлежала двойной звездной системе, которая превратила звезду в черную дыру, вы можете увидеть, как она постоянно истощает материю от оставшейся звезды.

При этом вокруг черной дыры образуется аккреционный диск, в котором «украденное» вещество вращается вокруг области и постепенно попадает в неё.

Как развиваются черные дыры, и какие типы существуют

Вспышка сверхновой

Массивная звезда в конце своей жизни взрывается в сверхновую и отталкивает ее внешние слои. Остальная часть звезды разрушается и сжимается в самых маленьких пространствах. Там создается черная дыра, которая больше не позволяет свету убегать.

Если бы это случилось с нашим Солнцем, у него просто был бы диаметр 3 км!

Для того чтобы вспышка сверхновой произошла, звезда должна весить не менее восьми солнечных масс. После опускания её внешних слоев впечатляющим образом остается черная дыра, в которой масса бывшей звезды концентрируется в крошечном пространстве.

Черные дыры, вероятно, могут возникнуть, когда две звезды сталкиваются и объединяют свои массы. Если масса превышает определенное значение, эта новая звезда рушится до черной дыры.

Галактика Сомбреро

Существуют сверхмассивные черные дыры, которые в миллион или даже в миллиард раз больше массы нашего Солнца. Они находятся в центре большинства галактик.

Как они появились, до сих пор неясно, и сейчас их изучают. Может быть, когда черные дыры слились вместе. Или они пожирают столько материи из своей среды в ходе существования, что могут стать чрезвычайно тяжелыми. Считается, что прийти к образованию большой галактики можно благодаря наличию черной дыры.

В лаборатории вскоре могут быть выпущены мини-черные дыры.

Есть ли крошечные черные дыры во Вселенной, трудно ответить, потому что за невозможно проследить. Но кто знает, может быть, кто-то живет в стиральной машине и проглатывает некоторые вещи оттуда?

Изначальные черные дыры в настоящее время остаются чистой теорией. Возможно, они сформировались вскоре после Большого взрыва, когда материя все еще была переполнена в ограниченном пространстве. В некоторых местах она была, вероятно, настолько плотной, что смогла создать черную дыру.

Источник: fin-atlas.ru

Наверняка, каждый слышал термин "Черная дыра". Что он означает простыми словами, без погружения в тонкости физики?

Черная дыра — это место в космосе, где гравитация действует настолько сильно, что даже свет не может его покинуть. Такая сила гравитации объясняется тем, что материя здесь была сжата в крошечное пространство. Это случается, когда звезда умирает.

Рисунок показывает галактику Млечный Путь. Научные данные показывают, что в центре Млечного Пути находится сверхмассивная черная дыра.

Поскольку никакой свет не может покинуть черную дыру, люди не могут ее видеть. Космические телескопы со специальными инструментами могут помочь найти черные дыры. Специальные инструменты позволяют видеть, как звезды, которые находятся очень близко к черным дырам, ведут себя иначе, чем другие звезды.

Насколько велики черные дыры ?

Черные дыры могут быть большими или маленькими. Ученые считают, что самые маленькие черные дыры размером всего в один атом. Эти черные дыры очень крошечные, но имеют массу большой горы. Масса — это количество материи или «материала» в объекте.

Другой вид черных дыр называется «звездным». Его масса может быть в 20 раз больше массы Солнца. В галактике Земли, Млечный Путь, существует множество черных дыр звездной массы.

Галактика Млечный путь, центр

Самые большие черные дыры называются «сверхмассивными». Эти черные дыры имеют массы, которые составляют более 1 миллиона солнц. Ученые нашли доказательства того, что каждая большая галактика содержит сверхмассивную черную дыру в своем центре.

Сверхмассивная черная дыра в центре галактики Млечный Путь называется Стрелец А*. Она имеет массу, равную примерно 4 миллионам Солнц.

Стрелец A * — черная дыра в центре галактики Млечный Путь.

Как образуются черные дыры?

Самые маленькие черные дыры образовались, когда сформировалась Вселенная.

Звездные черные дыры образуются, когда центр очень большой звезды разрушается. Когда это происходит, происходит рождение сверхновой. Сверхновая звезда — это взрывающаяся звезда, которая выбрасывает часть звездного вещества в космос.

Ученые считают, что сверхмассивные черные дыры были созданы одновременно с галактикой, в которой они находятся.

Если черные дыры "черные" и невидимые, откуда о них знают ученые?

Черную дыру нельзя увидеть, потому что сильная гравитация затягивает весь свет в середину черной дыры. Но ученые могут видеть, как сильная гравитация влияет на звезды и газ вокруг черной дыры. Ученые изучают звезды, чтобы узнать, пролетают ли они вокруг черной дыры или вращаются вокруг нее.

Когда черная дыра и звезда находятся близко друг к другу, возникает высокоэнергетический свет. Такого рода свет нельзя увидеть человеческими глазами. Ученые используют спутники и телескопы в космосе, чтобы увидеть его.

Источник: zen.yandex.ua


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.