Dlho sa zdalo, že záhadné čierne diery existujú výlučne v mysliach teoretických fyzikov. Teraz sa vďaka úspechom modernej vedy ukázalo, že skutočne existujú. 14. septembra 2015 gravitačné vlny prvýkrát oscilovali časopriestor v amerických detektoroch LIGO. Dôkaz vlnok časopriestoru, predpovedaný Albertom Einsteinom (1879 - 1955) pred 100 rokmi, je zároveň experimentálnym dôkazom fyzickej existencie čiernych dier.
Prvý meraný signál GW150914 vznikol z dvoch čiernych dier s 36 a 29 solárnymi hmotami, ktoré sa kedysi obklopili vo forme dvojhviezdneho systému, až sa nakoniec zlúčili do objektu so 62 solárnymi hmotami.
O niekoľko mesiacov neskôr vedci zaznamenali gravitačné vlny zo zdroja GW151226 z podobného systému. Tieto udalosti ohromne šokovali štruktúru časopriestoru. A pôsobivým spôsobom potvrdili existenciu tohto neznámeho kozmického netvora.
Čo je však obyčajnému človeku známe o čiernych dierach? Len pár faktov, ktoré sa kedysi dozvedeli v školských astronomických triedach. Pokúsme sa kompenzovať túto medzeru vo vedomostiach. Predstavujeme prvých 10 zaujímavých faktov o čiernych dierach vo vesmíre.
10. Môže byť nekonečne veľká
Veľmi veľké čierne diery môžu dosiahnuť 105 až 1010 slnečných hmôt, Stále nie je jasné, ako vznikli a rozvíjali sa. Vedci naznačujú, že v takmer každom centre galaxie je supermasívna čierna diera.
Čierna diera, ktorá sa nachádza v strede Mliečnej dráhy, tiež patrí do tejto kategórie s 3,6 miliónmi slnečných hmôt. Ak je čierna diera obklopená rotujúcim diskom s plynovým prachom, potom sa látka môže zahriať a začať žiariť veľmi jasne. Takéto javy sa nazývajú Seyfertove galaxie alebo kvasary.
9. Sotva sú viditeľné
Čierne diery je ťažké nájsť, pretože nevyžarujú svetlo, Prechádzajúce lúče svetla sa odchyľujú od svojej obežnej dráhy kvôli enormnej gravitačnej sile. Existujú tiež čierne diery, ktoré „spia“ a stanú sa aktívnymi iba vtedy, keď sa hmota blíži.
Keďže čierne diery absorbujú celé svetlo, tak ako to robí mnoho žiarivých vesmírnych objektov na oblohe, astronómovia ich nemôžu priamo určiť. Existuje však niekoľko klávesov, ktoré ukazujú prítomnosť čiernej diery.
Na jednej strane silná gravitácia čiernej diery priťahuje okolité objekty. Astronómovia používajú tieto nevyspytateľné pohyby na odvodenie prítomnosti neviditeľného monštra, ktorý sa skrýva v blízkosti.
Alebo sa objekty môžu točiť okolo čiernej diery a astronómovia môžu hľadať hviezdy, ktoré sa nezdajú byť vôbec schopné nájsť pravdepodobného kandidáta na titul čiernej diery. Astronómovia na konci 21. storočia identifikovali Strelca A ako čiernu dieru.
8. Čierne diery - obrovské vysávače
Niektorí vedci nazývajú čierne diery obrie zhluky hmoty vo veľmi malom priestore. Tiež to uznávajú čierne diery fungujú ako super silný vesmírny vysávač.
Priťahujú hmotu a potom ju nemilosrdne absorbujú ako mäsožravá rastlina v hlbokom vetre. Zachytávajú tiež hviezdy, keď spadnú do oblasti príťažlivosti takej čiernej diery. V tomto prípade sa hviezdna hmota otáča okolo čiernej diery, zahrieva sa a jasne žiari, než do nej zmizne.
V roku 2010 vedci pozorovali ďalekohľadom, ako obrovská čierna diera doslova roztrhla hviezdu.
7. Ovplyvniť čas
Podľa Einsteinovej teórie relativity postupuje čas pre rôznych pozorovateľov rozdielne. Pri rýchlostiach blízkych rýchlosti svetla prúdi čas pohybujúcim sa telesom pomalšie. To znamená, že rýchlosť svetla je absolútna hodnota, ktorú je nereálne dosiahnuť, a čas je vždy relatívny.
Naraz Einstein dospel k záveru, že gravitácia sa objavuje ako výsledok zakrivenia časopriestoru. Takúto pravidelnosť nazval všeobecnou teóriou relativity. V zakrivenom časopriestore sa všetky prvky pohybujú po najkratšej ceste.
Všeobecná teória relativity naznačuje, že rýchlosť času je priamo závislá od gravitačného poľa.
Čierne diery majú takú veľkú hmotu, že sa ohýbajú časopriestorom takým spôsobom, že v nej nastáva zlyhanie bez dna, Akonáhle sa tam teda vráti, je už nereálne.
6. Vhadzujte hmotu do vesmíru
Čierne diery sú tiež akýmsi všemocným jedlom, ktoré často rozdávajú svoju polohu. Keď priťahujú okolité hviezdy, ich silné gravitačné a magnetické sily prehrievajú dopadajúci plyn a prach a spôsobujú tak vyžarovanie žiarenia. Časť tejto svetelnej hmoty zahŕňa čiernu dieru vo vírivej oblasti nazývanej narastajúci disk.
Zároveň tu nemusí zostať hmota, ktorá začína upadať do čiernej diery. Čierne diery môžu niekedy hádzať padajúcu hviezdupremení ho na druh mocných radiačných fútok.
5. Nie sú lieviky, ale gule
Vo väčšine učebníc a príručiek astronómie sa čierne diery zobrazujú ako zúženia. Je to preto, že sú zobrazené z hľadiska gravitačného vrtu. v skutočnosti čierne diery pripomínajú guľu v ich podobe.
4. Prečo sú čierne
Napriek tomu, že čierna diera nemá význam, má povrch - „horizont udalostí“. V istom zmysle je to obmedzovač, ktorým nemôže nič preniknúť von - ani rádiový signál, ani častice svetla rotujúce veľkými rýchlosťami. Odtiaľ prišlo slovo „čierna“.
3. Fyzikálne zákony sa v centre neuplatňujú
Ak sa čierna diera otáča, horizont jej udalostí je mierne zdeformovaný. Priestorový čas jeho bezprostredného prostredia a existujúca hmota sa s ním však otáčajú. Táto oblasť vplyvu čiernej diery sa nazýva ergosféra a má tvar elipsoidu. Látka, ktorá kedysi vstúpila zvonka, sa nemusí nutne vrhnúť priamo do pasce časopriestoru, ale najskôr s ňou rotuje.
2. Ani jedna čierna diera nie je ako ostatné
Supermasívne čierne diery predpovedané Einsteinovou všeobecnou teóriou relativity môžu mať hmotnosti rovnajúce sa miliardám slnečných lúčov; tieto vesmírne príšery sa pravdepodobne skrývajú v strede väčšiny galaxií.
Mliečna dráha obsahuje v strede svoju supermasívnu čiernu dieru, známu ako Strelec A, ktorá je viac ako štyrikrát miliónkrát hmotnejšia ako naše Slnko.
Drobní členovia rodiny čiernych dier sú stále teoretickí. Tieto malé víchrice temnoty mohli ožiť čoskoro po vzniku vesmíru v dôsledku veľkého tresku, asi pred 13,7 miliardami rokov, a potom sa rýchlo odparili.
Astronómovia tiež majú podozrenie, že vo vesmíre existuje skupina predmetov nazývaná stredne veľké čierne diery, hoci dôkazy o ich existencii sú stále kontroverzné.
1. Otvoril John Wheeler
John Archibald Wheeler razil termín „čierna diera“ v roku 1967, Predtým sa „otec“ teórie relativity Albert Einstein zaoberal čiernymi dierami. Podľa jeho názoru sú čierne diery miestami časopriestoru, ktoré sú tak silne zakrivené, že svetlo nemôže prejsť bez toho, aby sa absorbovalo.
V roku 1982 bola vo Veľkom Magellanovom oblaku objavená prvá veľká diera mimo našej galaxie vo vzdialenosti asi 150 000 svetelných rokov.