Что находится в черной дыре фото


Эти сверхмассивные объекты невозможно увидеть, но можно зафиксировать результаты их существования. Колоссальная гравитация чёрной дыры — вот что по-настоящему заметно. Ближайшие к чёрной дыре звёзды притягиваются к ней, вращаются вокруг неё и могут быть полностью поглощены, исчезнув навсегда. Даже проходящий мимо чёрной дыры свет искривляется настолько, что выдаёт этот таинственный и невидимый объект.

Event Horizon / reddit.com

Вокруг чёрной дыры могут скапливаться газы и мельчайшие частицы, образуя аккреционный диск. Находясь на орбите чёрной дыры, вещество превращается в плазму из-за колоссальной скорости вращения. Плазма при этом разогревается настолько, что выделяет свет и различные излучения, которые также выдают присутствие чёрной дыры. Но попади любое вещество или свет внутрь чёрной дыры, обратной дороги уже нет — настолько сильна гравитация. Чёрная дыра искажает даже пространство и время вокруг себя.


Сверхмассивная чёрная дыра / Wikipedia

Поэтому этот объект и получил такое название, ведь с нашей точки зрения — это настоящая чёрная дыра в пространстве, поглощающая всё вокруг. Чтобы разобраться что из себя представляют чёрные дыры, сначала нужно понять, как они появляются.

Чёрной дырой может стать любой объект, если его сжать до нужных размеров. Например, планету Земля потребуется сжать до размера арахиса, чтобы получилась чёрная дыра. Всё дело в плотности вещества. В реальности, чёрными дырами становятся звёзды, которые выработали своё топливо.

Смоделированный вид чёрной дыры / Wikipedia

Звезда — массивный объект, и под действием собственной гравитации сжимается вовнутрь себя. Но внутри звезды постоянно происходят термоядерные реакции, которые создают давление вовне. Пока вещества для реакций достаточно, существует баланс. Но как только звезда сожжёт все свои внутренние ресурсы, собственная гравитация её попросту раздавит. Вся материя звезды сожмётся под силой собственной гравитации с таким давлением, что сила сжатия превысит предельно возможную. В этот момент плотность материи преодолеет критическую отметку, и на месте звезды образуется чёрная дыра. При этом масса чёрной дыры равняется массе звезды, из которой она превратилась. Изменится лишь размер объекта.

Black Hole / reddit.com

То есть чёрная дыра состоит из того, что в неё превратилось. Из той же материи, из которой раньше состояла звезда. Только с фундаментальным отличием — материя имеет степень сжатия, стремящуюся к бесконечности. Говоря по-научному, внутри чёрной дыры находится сингулярность. А основное пространство чёрной дыры занимает так называемый горизонт событий — это зона, в которой действует та самая сила гравитации, из которой не может вырваться даже свет.

Источник: zen.yandex.ru

В разных теориях чёрные дыры могут оказываться связанными друг с другом через кротовые норы, порождать наши дочерние вселенные, иметь электрический заряд, вращаться или быть стационарными, парить в вакууме или быть плотно окруженными материей.

Поскольку изучение чёрных дыр это процесс, по большей части, чисто теоретический, то и сами теории можно строить практически на любой основе.

Один из самых свежих взглядов на возможную сущность чёрных дыр совсем недавно представил в своем исследовании астрофизик Пол Саттер (Paul Sutter). Его чисто теоретический, основанный на математических расчетах, подход позволяет обосновать тип сверхпроводящих чёрных дыр, которые будучи электрически заряженными, окружены определенным видом пространства, известным как "антидеситтеровское пространство".


Этот тип пространства интересен и сам по себе, потому что предполагает отрицательную геометрическую кривизну, что делает это пространство похожим на седло. Но не менее интересно, что такая совокупность исходных предположений по расчетам Саттера должна приводить к существованию внутри такой чёрной дыры фрактальной вселенной.

Логика Саттера основана на следующем построении. Заряженные чёрные дыры во многом аналогичны вращающимся чёрным дырам, существование которых однозначно доказано. Поэтому изучая заряженные дыры, математика которых даже проще, можно основываться на том, что известно о вращающихся чёрных дырах.

Ученые выяснили, что когда последние становятся относительно холодными, то вокруг них возникает "дымка" квантовых полей. Эта дымка липнет к поверхности чёрной дыры, притягиваемая неумолимой гравитацией, но выталкивается наружу наэлектризованным отталкиванием той же самой чёрной дыры. Такая дымка квантовых полей, постоянно колеблющихся на поверхности чёрной дыры, создает сверхпроводящий слой.

Всю свою последующую математическую модель Саттер на известных свойствах сверхпроводников. Обычно частицы в реальных сверхпроводниках могут колебаться, поддерживая колебания волн взад и вперед, создавая эффект, известный как колебания Джозефсона. А глубоко внутри этих чёрных дыр само пространство колеблется взад и вперед, что позволяет строить самые фантастические предположения относительно их внутренней природы.


«Исследователи обнаружили, что самые внутренние области сверхпроводящей черной дыры могут представлять собой расширяющуюся Вселенную в гротескной миниатюре, место, где пространство может растягиваться и деформироваться с разной скоростью в разных направлениях», — поясняет Саттер.

Кроме того, в зависимости от температуры чёрной дыры, некоторые из этих областей пространства могут вызвать новый цикл вибраций, которые затем создают новый участок расширяющегося пространства, который в свою очередь запускает новый цикл вибраций, которые затем создают новый участок расширения пространства, и так далее, и так далее во все меньших масштабах.

Это сформировало бы миниатюрную фрактальную вселенную, бесконечно повторяющуюся от большей до меньшей. Совершенно невозможно представить, как бы выглядело путешествие через такое пространство, но это определенно было бы необычно.

В центре этого причудливого фрактального хаотического беспорядка должна находиться сингулярность: точка с бесконечной плотностью, место, где находится всё, что составляло материю, когда-то упавшую в черную дыру.

К сожалению, даже используя свои математические методы сверхзаряженной сверхпроводимости, исследователи не могут описать, что происходит в сингулярности. Вся известная физика рушится, и для ее полного описания требуются новые теории гравитации.

Никто не знает, что может обнаружиться в центре сверхпроводящей чёрной дыры. Но, учитывая как обычный, не связанный с наукой зритель, залипает на видах фракталов, большинству путешествие к такому центру понравилось бы.


Источник: fishki.net

Калифорнийская компания Rocket Lab намеревается запустить частную миссию на Венеру в 2023 году для поиска признаков жизни в облаках, где ученые только что обнаружили возможный биосигнатурный газ фосфин. Это должна быть первый из множества полетов этой компании к Венере.

«Мы хотим слетать туда не один раз, а сделать выполнить много полетов»,

— сказал в интервью ресурсу Space.com основатель и генеральный директор Rocket Lab Питер Бек в понедельник (14 сентября), через несколько часов после того, как ученые представили открытие фосфина на Венере.

Давняя мечта

Питер Бек давно хотел заняться изучением Венеры, которая, по его мнению, сильно недооценена учеными.

Венера некогда напоминала Землю, с большим количеством воды, в том числе, по мнению ученых, сосредоточенной в огромных океанах.

Однако парниковый эффект в конце концов охватил вторую планету от Солнца, выжег воду Венеры и превратил ее поверхность в выжженный адский пейзаж с высоким давлением, каким она является сегодня. И «адский пейзаж» не является просто красивым определением.


Температура поверхности Венеры порядка 467°С, что достаточно, чтобы плавить свинец.

Узнать, что именно произошло с Венерой и почему, представляет большой интерес для планетологов. Эволюция планеты служит своего рода предостережением для Земли, где деятельность человека привела к периоду резкого потепления, отметил Бек.

Затем есть астробиологический потенциал Венеры, который, возможно, не ограничивается древним прошлым. Хотя поверхность планеты превратилась в ад, исследователи считают, что обитаемость могла сохраниться высоко в облаках, на высоте около 30 миль (50 километров), и присутствует до сих пор.

Наверху температура и давление очень похожи на те, что наблюдаются на Земле на уровне моря (хотя облака Венеры в основном состоят из серной кислоты, а не водяного пара). В этом облачном слое группа ученых недавно обнаружила отпечаток фосфина, газа, который здесь, на Земле, вырабатывается только микробами и деятельностью человека, насколько мы можем судить. И это среда, которую Rocket Lab хочет исследовать с помощью миссии в 2023 году и последующими.

План миссии

В предстоящей миссии на Венеру будет задействована собственная ракета-носитель Electron (высота 17 метров), которая запускает небольшие спутники на орбиту с начала 2018 года, и аппарат Photon, который впервые был выведена на орбиту в конце прошлого месяца.


Когда Photon приблизится к планете, он запустит исследовательский зонд в атмосферу Венеры. К тому времени это должно быть не первое путешествие аппарата за пределы земной орбиты; НАСА планирует использовать Electron и Photon для полета на Луну в начале 2021 года.

Хотя зонд войдет в атмосферу Венеры на большой скорости около 24 600 миль в час (39 600 км/ч), будет достаточно времени для исследований в интересующей ученых области атмосферы.

Это будет не аэростатный зонд, который использовался в советских миссиях Вега 1 и 2 в 1980-х годах, исследовавших венерианскую атмосферу. По словам Бека, это будет больше похоже на четыре небольших спускаемых аппарата типа тех, что использовались миссией NASA Pioneer Venus Multiprobe в 1978 году.

План исследований уже обсуждается с учеными, в том числе с участниками команды, которые обнаружили фосфин в облаках планеты. (Для ясности: этот фосфин является потенциальным, но не подтвержденным признаком инопланетной жизни. Требуется дополнительная работа, чтобы определить, какие процессы генерируют газ.)

Зонд Rocket Lab, вероятно, будет весить 82 фунта (37 килограммов). Примерно 6.6 фунтов (3 кг) будет отдано под научную полезную нагрузку.

«Придется потрудиться, чтобы оборудование, необходимое для поиска жизни, поместилось в эту полезную нагрузку»,

—  как заявила Сара Сигер, планетолог из Массачусетского технологического института, один из ведущих мировых экспертов по биосигнатурным газам.

Исследовательская кампания?

По словам Бека, в Rocket Lab заинтересовались Венерой задолго до того, как возникла тема поиска признаков жизни в атмосфере. Обнаружение фосфина не сильно повлияло на планы, разве что способствовало усилению решимости и повышению оптимизма.


«Я считал, что вероятность найти там что-то интересное невероятно низка, а теперь я думаю, что вероятность найти что-то интересное значительно улучшилась с учетом фосфина. Но даже просто измерить содержание фосфина на месте, я думаю, очень важно с научной точки зрения»,

— сказал он.

По словам Бека, Electron и Photon уже в значительной степени готовы к миссии 2023 года, отметив, что Photon докажет свою добросовестность в дальнем космосе в миссии НАСА на Луну в следующем году. Большая часть работы, которая еще предстоит сделать, связана с разработкой атмосферного зонда и его научных приборов. Бек уверен, что Rocket Lab сможет все подготовить за три года. И это станет важной вехой — миссия по поиску частной жизни, разработанная и запущенная всего за несколько лет, общей стоимостью от 10 до 20 миллионов долларов.

Сравните это с недорогой программой NASA Discovery по роботизированным космическим миссиям, которая требует затрат в 450 миллионов долларов без учета запуска. (Между прочим, двое из четырех кандидатов на миссию Discovery, участвующих в последнем отборочном раунде, будут изучать Венеру. Тем не менее, исследований по поиску признаков жизни не запланировано, хотя один из них, названный DAVINCI +, отправит зонд через атмосферу Венеры.)


Rocket Lab полностью оплатит миссию 2023 года. Но Бек сказал, что он «хотел бы сделать еще несколько» полетов к Венере и, безусловно, он открыт для сотрудничества с любыми компаниями. Особенно сейчас, когда научные исследования этой планеты получили новый импульс после открытия фосфина.

https://www.space.com/rocket-lab-venus-life-hunting-mission….

Источник: pikabu.ru

1. Удлинение по-итальянски

Одна из теорий гласит, что материя внутри черной дыры не стремится к центру по кратчайшему пути, а находится в состоянии очень быстро вращающегося вихря. Провалившись в черную дыру, ты очень сильно удлинишься и будешь вращаться вокруг центра. Ученые назвали этот процесс . 

В пользу этой теории говорят процессы, которые происходят прямо за пределами горизонта событий, и ученые предполагают, что за его пределами эффект остается.

2. Пан пропал, но обещал вернуться антипаном

Теорию  черных дыр сформулировал Стивен Хокинг. Он предположил, что из объятий черной дыры кое-чему все-таки удается вырваться, это кое-что — излучение. А раз есть излучение, значит, со временем черные дыры сходят на нет. При этом с точки зрения квантовой механики черная дыра — неразрушаемый объект, он не может исчезнуть. 

Иными словами, согласно общей теории относительности и идеям Максвелла и Эйнштейна, ты в виде набора информации остаешься в черной дыре навсегда. А по мнению Хокинга, ты все же вернешься в наш мир в виде излучения (имени Хокинга). 

В рамках этой теории очень сложно рассуждать в терминах вроде «выживет ли космонавт». Речь идет о сохранении квантовых чисел, то есть зарядов элементарных частиц, а также о переходах из материи в антиматерию и обратно. 

Хотя понять это все равно проще, чем сюжет фильма «Тенет». 

3. Заходим, не стесняемся

Самая позитивная теория: в черной дыре с тобой не случится ничего плохого. Ученые только-только подтвердили само существование черных дыр, но во многих аспектах это все еще сильно теоретизированный космический объект.

Мы знаем наверняка, что за пределы горизонта событий не выходит свет. Не исключено, что это касается только света, а сам сверхмассивный гравитационный объект находится глубоко за горизонтом событий. Зонд или звездолет сможет легко влететь внутрь, разведать, что там и как, и свободно вылететь обратно. 

4. Белая дыра

Помнишь старый глупый анекдот про двух блондинок и холодильник? 

Блондинка выключает свет в комнате и спрашивает другую: «Видишь, свет пропал! А знаешь куда он делся?» Вторая недоумевает: «Нет! А куда?» Первая, открывая холодильник: «А вот где он!»

Представь себе, что это реальная история, однако спорили не блондинки, а Альберт Эйнштейн со Стивеном Хокингом. А холодильник — черная дыра. 

Если черная дыра не выпускает за свои пределы свет, то что же тогда с ним происходит внутри черной дыры?  утверждает, что внутри черных дыр в действительности находятся другие вселенные, но в сжатом (по сравнению с нашей вселенной) виде. А мета-вселенная — это матрешка из вселенных. 

5. Поживи в одной вселенной и получи вторую в подарок

Обычно о параллельных вселенных мечтают фантасты, но эту гипотезу  Стивен Хокинг. Он не исключил, что состояние сингулярности черной дыры — это на самом деле альтернативная пространственно-временная реальность. Или, иначе говоря, параллельная вселенная. Но, в отличие от предыдущей теории, эта вселенная действительно параллельная, но не вложенная одна в другую.

Если теория верна, то через черные дыры все же удастся безболезненно попадать в другие миры. Но вернуться ты вряд ли сможешь.

Источник: www.MaximOnline.ru

Не все черные дыры одинаковы

Черные дыры могут иметь разные характеристики, поэтому ни одна из них не является абсолютно одинаковой. Они различаются по размеру; у некоторых есть электрические заряды, в то время как у других нет, в то время как некоторые могут быть неподвижными в отличие от тех, которые вращаются быстро. Черная дыра — это просто колоссальное тело, если смотреть на нее с гравитационной силой других объектов с такой же массой.

Эта масса покрыта горизонтом событий, областью, которая отделяет черную дыру от внешнего пространства. Именно внешняя сторона черной дыры служит завесой и не позволяет нам заглянуть внутрь. Несмотря на то, что горизонт событий служит щитом для черной дыры, он не имеет физической формы. Это просто пространство, покрывающее определенное расстояние, и после его пересечения выход невозможен из-за сильного гравитационного притяжения, упомянутого выше. Даже свет не может избежать огромной силы гравитации, которая находится внутри черной дыры.

Внутри черной дыры

Как только горизонт событий пересекается, вход в черную дыру неизбежен. Ученые называют черную дыру сингулярностью. Это означает, что это точка, где все законы физики становятся идентичными друг другу. Пространство и время перестают существовать как взаимосвязанные реальности и сливаются, теряя всякую независимость.

Что находится в черной дыре фото

Время, необходимое для достижения черной дыры, зависит от ее массы, но в общем случае она составляет не более нескольких секунд. Приближаясь к сингулярности, свет из окружающего его пространства все еще виден и продолжает следовать за входом. Из-за замедления времени вселенная за пределами черной дыры кажется, что она движется с более высокой скоростью.

Никто не знает, что будет дальше

Поскольку масса черной дыры сгущается в очень маленькую точку, сила тяжести может сильно варьироваться. Это означает, что любой объект, который входит, начинает быстро менять свою форму. Даже черная дыра растягивается до такой степени, что она занимает большую часть вашего зрения.
После того как поверхность черной дыры достигнута, все остальное остается загадкой. Ничто не ускользает от сингулярности, поэтому нет способа извлечь точные данные, чтобы выяснить, что именно происходит внутри. С дальнейшими достижениями в наших теориях физики мы должны стать ближе к разгадке этой тайны.

Почему черная дыра также называется сингулярностью?

Потому что это точка, где все законы физики становятся идентичными друг другу. Пространство и время перестают существовать как взаимосвязанные реальности и сливаются, теряя всякую независимость.

Источник: new-science.ru


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.