Čierne diery sú tmavé škvrny v štruktúre časopriestoru, neuveriteľne husté singularity s takou silnou gravitáciou, že z ich spojok nemôže uniknúť nič. Trávia svoj čas robením jednej veci: hltaním veci. Dostaňte sa dosť blízko k čiernej diere a ste kozmické špagety, natiahnuté na kúsky, nasávané dovnútra, nikdy sa nevracajú. Jednoduché a priame, správne?
Ako sa však ukázalo, čierne diery sú viac než len kozmické vysávače. V roku 2019 fyzici nahliadli do bezradnej tmy a odfotili prvý obrázok čiernej diery. Dozvedeli sa tiež viac o tom, ako tieto bizarné a neukojiteľné zvieratá fungujú. Od ich sklonu získavať a strácať vlasy, po ich záhadné vnútornosti, kam môžu viesť, je tu 14 nových vecí, ktoré sme sa dozvedeli o čiernych dierach v roku 2019.
Nezabudnuteľný obrázok
Po rokoch očakávania to tu bolo! Vedci v roku 2019 urobili úplne nezabudnuteľný obraz čiernej diery M87 v centre galaxie Virgo A, vzdialenej asi 53 miliónov svetelných rokov. Úplne prvý detail jedinečnosti, zachytený sieťou ďalekohľadov po celom svete, známy ako Telescope Event Horizon, vyzerá ako zrnitý, malý bod obklopený rozmazaným oranžovým krúžkom. Ale ten malý, pixelovaný obrázok je v skutočnosti čierna diera tak veľká ako slnečná sústava a 6,5 miliárd násobok hmotnosti nášho slnka.
Ohnivá oranžová žiara obklopujúca svoje čierne srdce ohraničuje svoj horizont udalostí, prsteň hmoty, ktorý sa krúti okolo čiernej diery tesne pred tým, ako spadne. Keď sa trie o inú hmotu pri vysokých rýchlostiach, vytvára energiu a žiari, aby vytvoril akrečný disk - odtiaľto oranžový prsteň.
Čierne diery rastú vlasy, potom opäť rastú plešatý
Tento rok sme sa dozvedeli, že čierne diery majú vlasy, ale väčšinou sú rovnako plešaté ako gule. Čo to presne znamená? Z historického hľadiska boli fyzici presvedčení, že singularity boli plešaté alebo beztvaré, čo znamená, že mali iba tri vlastnosti: hmotu, moment hybnosti a elektrický náboj. Všetko, čo títo nebeskí Pac-Mansi spotrebovali počas celého života, bolo zamknuté za horizontom udalosti a neskôr sa nedali získať žiadne informácie o stravovacích návykoch čiernej diery.
Ale v roku 2016, neskorý fyzik Stephen Hawking, spolu s ostatnými, publikoval dokument, v ktorom navrhuje, aby čierne diery mali „vlasy“ alebo charakteristické rysy. Tieto chĺpky boli jemným posunom v horizonte udalostí, ako aj v Cauchyho horizonte - v bode, v ktorom došlo k preklopeniu príčiny a následku -, vďaka ktorému by sa čierne diery navzájom odlíšili. Štúdia z roku 2018 tvrdila, že to bolo prinajmenšom v prípade tzv. „Extrémnych“ čiernych dier alebo otvorov s maximálnym elektrickým nábojom. Začiatkom tohto roku fyzici zistili, že vlasy môžu mať aj tie, ktoré nie sú také extrémne - tie, ktoré sa točia pri takmer maximálnej rýchlosti, ale bez poplatku, alebo tie, ktoré majú maximálny možný náboj, ale bez rotácie.
Ako sa však ukázalo, čierne diery letmo vyrastajú pár chumáčikov chĺpkov, z ktorých všetky nakoniec strácajú.
Práve teraz je otázkou, či sú čierne diery skôr ako pán T alebo Heather Locklearová, čistá špekulácia. Odborníci tvrdia, že najväčší detektor gravitačnej vlny na svete by mohol čoskoro nájsť dôkazy na podporu jednej teórie pred druhou.
Neskutočne veľká čierna diera
V novembri vedci uviedli, že našli čiernu dieru vzdialenú 15 000 svetelných rokov, ktorá bola taká masívna, že by nemala existovať. Svoju existenciu prekonali po tom, čo zistili, že hviezda je asi 8-krát hmotnejšia ako naše slnko, ktoré akoby krúžilo v oblasti tmavého prázdneho priestoru. Na základe toho, koľko sa táto hviezda krútila, vypočítali, že hviezda pravdepodobne krúžila čiernou dierou 70-krát väčšou ako naše slnko; Predtým si vedci mysleli, že hviezdne čierne diery alebo tie, ktoré sa tvoria po páde veľkej hviezdy, nemôžu mať hmotnosti viac ako 30-krát väčšie ako naše slnko - aspoň v galaxiách s podobným chemickým zložením ako naše.
„Tento objav nás núti prehodnotiť naše modely toho, ako sa tvoria čierne diery s hviezdnou hmotnosťou,“ uviedol riaditeľ agentúry Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) a profesor David Reitze z University of Florida, ktorý sa štúdie nezúčastnil. vyhlásenie v tom čase.
O tej nemožnej čiernej diere ...
Bohužiaľ, väčšinou sa zistenia, ktoré sa zdajú byť v rozpore so zákonmi fyziky, nedrží. Táto čierna diera, ktorá sa stala neuveriteľne veľkou, bola podľa všetkého nemožná, podľa niekoľkých publikácií publikovaných v decembri v databáze arXiv.
Neskutočne veľká čierna diera bola pravdepodobne iba čierna diera bežnej veľkosti a výskumný tím, ktorý spočiatku drvil čísla, urobil chybu pri interpretácii emisií svetla pochádzajúcich z binárneho systému čierna diera / hviezda. Štúdie zverejnené na webe arXiv zistili, že zmäkčili svetlo z doprovodnej hviezdy slabými emisiami, ktoré by vyplynuli z narastajúceho disku čiernej diery alebo z krúžku hmoty obiehajúceho jeho ústa. ,
Čierne diery ako darcovia galaktického života
Čierne diery sú supervillainy v epickom príbehu vesmíru. Zabíjajú bez rozdielu. A nič na dosah nie je pre nich bezpečné.
Môže však existovať viac týchto kozmických vrahov s kamennou tvárou. Čierne diery môžu byť v skutočnosti motormi života galaxií. Podľa novembrovej štúdie čierne diery vo svojej stravovacej šialenstvo vysielajú cez kozmos aj bubliny spaľujúceho horúceho turbulentného plynu. Štúdia zistila, že táto horúca plazma môže udržiavať živé galaxie, ktoré by sa inak ochladili a zomreli. Ďalšia štúdia uverejnená v máji zistila, že žiarenie vyžarované čiernymi dierami môže poháňať život mimozemšťanov - pokiaľ existuje v zóne Goldilocks nie príliš ďaleko a nie príliš blízko centra galaxie. Keď sa tieto čierne diery živia, ich žiarenie a svetlo môžu poháňať fotosyntézu a uľahčovať tvorbu biomolekulárnych stavebných blokov života.
Čierne diery nemusia byť vôbec čiernymi dierami
Alebo možno čierne diery jednoducho nepochopili. Ako, väčšinou nepochopený. Divoká teória navrhnutá matematikom a fyzikom toto leto naznačuje, že čierne diery, ako ich poznáme, nemusia existovať.
Podľa Einsteina sú čierne diery nekonečne malé, nekonečne husté škvrny známe ako singularita, kde sa rozkladá matematika všeobecnej relativity. Podľa nového výskumu však môže mať bežné matematické zjednodušenie použité na analýzu teórie relativity chybu. V dôsledku toho nemusia byť čierne diery vôbec zvláštnosťou. Namiesto toho to môžu byť vrecká priestoru plnené temnou energiou. A to by mohlo vysvetliť niektoré prekvapujúce zistenia najväčšieho lovca gravitačných vĺn na svete.
Existujú mini čierne diery
Čierne diery môžu byť určite veľké, ale môžu byť malé? Ukazuje sa, že vo vesmíre by mohli existovať malé čierne diery, asi polovičné ako tie známe. Väčšina čiernych dier s bežnou hmotnosťou je asi 5 až 6-krát väčšia ako hmotnosť nášho slnka.
V novembri astronómovia, ktorí hľadeli na okraje Mliečnej dráhy vzdialenej asi 10 000 svetelných rokov, našli slabé dôkazy čiernej diery približne 3,3-krát masívnejšej ako slnko. To je príliš veľké na to, aby bola neutrónová hviezda, ale menšia ako akákoľvek známa čierna diera. Takéto čierne diery boli predpovedané, ale nikdy predtým ich nevideli.
Čierna diera Mliečnej dráhy má svetlice
Keď už hovoríme o Mliečnej dráhe, supermasívna čierna diera v našej domácej galaxii je až veľmi čudná. Akrečný disk čiernej diery za normálnych okolností svieti viac, keď je aktívnejší, pretože sa viac trie spolu a vytvára trenie. V máji bolo všetko v klíme pre strednú čiernu dieru Mliečnej dráhy, Strelca A *.
Potom si astronómovia všimli zvláštnu svetlicu, s čiernou dierou, ktorá žiarila najjasnejších astronómov, aké kedy videli, aspoň v infračervenom spektre.
Nie je jasné, čo je to za podivné svetlice, ale vedci si myslia, že svetlice boli zapríčinené vtedy, keď prachový predmet alebo hviezda mali oholené ostrihnutie so Strelcom A *.
Najväčšie čierne diery sa vytvorili rýchlo
Masívne nebeské objekty, ako je Strelec A *, vyzerajú, akoby sa mali tvoriť naveky, ale ukázalo sa, že kozmicky vyzerajú najväčšie čierne diery vo vesmíre, ktoré sa pravdepodobne vytvorili mrknutím oka.
Štúdia uverejnená v júni naznačovala, že v prvých 800 miliónoch rokov vesmíru sa mohli vytvoriť superhmotné čierne diery - a stačilo len veľké oblak plynu. Keď sa plynové oblaky hromadili a gravitačne viazali, zhroutili by sa pod vlastnou hmotnosťou a vytvorili malú čiernu dieru bez toho, aby bola potrebná supernova hviezdy. Tieto takzvané „čierne diery s priamym kolapsom“ by potom pokračovali v zdvíhaní hmoty pľuzgierom, ktorý vzrástol 10 000-krát v rozpätí iba 150 miliónov rokov.
V tom momente sa len zastavili - zanechali za sebou obrovské čierne diery, ktoré dnes dotýkajú náš vesmír.
UFO letí z čiernych dier
Čo je čudnejšie ako čierna diera? UFO lietajúce z jedného. V tomto prípade je však UFO skratkou pre ultra rýchly odtok a zdá sa, že z horúceho vetra čierneho otvoru prúdi horúci vietor.
Štúdia uverejnená v auguste zistila, že tieto UFO môžu vysvetliť, prečo v priestore v blízkosti galaxií chýba hmota. Štúdia zistila, že UFO z supermasívnych čiernych dier v galaktických centrách sa môžu správať ako snehové pluhy a odhadzujú všetku ďalšiu hmotu v bezprostrednej blízkosti čiernej diery ďalej od jej okraja.
Planéta 9 môže byť v skutočnosti čierna diera
Keď už hovoríme o neidentifikovaných objektoch, tajomný nebeský objekt v našej slnečnej sústave známy ako Planet 9 môže byť v skutočnosti čierna diera veľkosti grapefruitu.
Existuje niekoľko podivných predmetov, ktoré sa nachádzajú mimo Neptúna a ktoré sa správajú, akoby sa riadili gravitáciou nejakého blízkeho objektu, ktorý nevidíme. Obiehajú okolo ďalších ôsmich planét a zdá sa, že sú orientované v inej rovine.
Niektorí teoretici vykonali výpočty a dospeli k záveru, že tam je planéta - so zamračenou obežnou dráhou - čo je asi 10 až 20-násobok hmotnosti Zeme. Ale v štúdii uverejnenej v októbri iní vedci, ktorí robili samostatné číslo drvenie, zistili, že malá primordiálna čierna diera, asi tak veľká ako grapefruit, môže tiež vysvetliť podivné správanie týchto transneptunských predmetov.
Posielanie správ čiernou dierou by spôsobilo ich odparenie
Čierne diery by mohli byť červí diery v alternatívnom vesmíre. Ale neobťažujte sa snažiť poslať správu cez červiu dieru niekomu v tomto mimozemskom vesmíre.
V auguste vedci zistili, že zaslanie aj malej správy cez čiernu dieru zmení čiernu dieru a spôsobí jej odparenie. Prvá správa, ktorá sa má preniesť cez červiu dieru, by zmenšila prijímajúcu čiernu dieru o 30% a každá nasledujúca správa by čiernu dieru ďalej zmenšila - pričom by prenášala stále menej informácií. Po iba hŕstke prenosov by správa neobsahovala žiadne informácie a prijímajúca čierna diera by zmizla.
Cudzinci mohli strieľať lasery na čierne diery
Pew! Pew! Pew! Čierne diery nemusia len živiť život mimozemským svetom; môžu tiež umožniť cudzincom navigáciu v galaxii. Vystreľovaním laserov na čierne diery mohli pokročilí mimozemšťania bumerangové fotóny alebo svetelné častice obklopovať gravitačné vrty obklopujúce čierne diery. Tieto fotóny by sa obiehali okolo a vrátili by sa do prijímača, ale v priebehu tohto procesu by nasiakli časť hybnosti čiernej diery a premenili ju na energiu. Keď sa fotón vrátil, mohli mimozemšťania túto energiu premeniť na hybnú silu, aby poháňali svoj pohyb galaxiou, a tento proces sa mohol znovu a znovu opakovať.
Možno vás dokážeme zachrániť z čiernej diery
Keď približujete horizont udalostí čiernej diery, čas sa spomaľuje, natiahnete sa ako špagety a roztrhnete sa na kúsky, však? Nie tak rýchlo. Môže existovať spôsob, ako zachrániť ľudí z týchto pascí nebeskej smrti, prinajmenšom podľa jednej špekulatívnej novej teórie.
Podľa tejto teórie môže existovať spôsob, ako zamotať dve čierne diery. (Kvantové zapletenie je zvláštny efekt, ktorý sa zvyčajne pozoruje iba v malých subatomických mierkach, v ktorom sú dve častice alebo objekty neoddeliteľne spojené na veľké vzdialenosti.) Nikomu sa nikdy nepodarilo zamotať predmety, ktoré sú viditeľné voľným okom, ale za predpokladu, že tam bolo spôsob, ako zaplniť dva objekty rovnako veľké ako čierne diery, je možné ich použiť ako spôsob okamžitého teleportovania medzi dvoma miestami. V takom prípade, ak ste náhodou upadli do čiernej diery, môže existovať spôsob, ako vás dostať von - aj keď inokedy a na inom mieste.
Otáčajúce sa čierne diery by mohli spôsobiť jemné nadzvukové cestovanie
Pripnite sa, nasaďte si slúchadlá, ktoré rušia hluk, a relaxujte - chystáte sa nabrať do čiernej diery, ktorá sa točí. Iste, existuje veľmi veľká šanca, že vás roztrhnú drviny a už nikdy viac neuvidíte, ale aspoň niektorí fyzici si myslia, že vstup do rotujúcej čiernej diery môže byť v skutočnosti úplne iný zážitok. V skutočnosti sa točiace čierne diery môžu javiť skôr ako jemné časové portály.
Predpokladajme, že existujú červie diery a že do nich sú čierne diery. Niektoré typy superhmotných čiernych dier, ako je napríklad jemný obor v centre našej galaxie, sa veľmi nerotujú. A nové výpočty naznačujú, že cestovanie do takej čiernej diery by ani nevedelo k hrboľatej jazde, pretože jej pomalá rotácia by znamenala zanedbateľné zmrštenie a roztiahnutie a bola by v dosahu stresu, s ktorým by vesmírna loď mohla zvládnuť.
