Научно-образовательные статьи

Черные дыры в космосе: что это такое и как они появились

29.03.2015
Черные дыры в космосе: что это такое и как они появились Если бы все люди думали стандартно и останавливались на мысли, что так не бывает, понятия «открытия» и «прогресс» вообще бы не существовали. Принять и осмыслить такое таинственное явление Вселенной, как «черные дыры» может помочь мышление по Эйнштейну (умение выходить за рамки общепринятого) и фантазия. Если вы готовы к знакомству с темой, бросившей вызов обоснованным законам физики, ознакомьтесь с историей открытия и определением черных дыр, а также информацией о самых больших представителях этого малоизученного явления.

Что такое черная дыра
Черной дырой называют образующуюся из ядер огромных звезд область времени и пространства, где в пустоте находится колоссальная масса, гравитацию которой не может преодолеть даже свет. По теории Эйнштейна гравитация может изменять привычный ход времени: оно замедляется пропорционально массе космического объекта. Невероятно большие массы черных дыр почти останавливают время. Также будет ошибкой сравнивать действие черных дыр с пылесосом, который может втянуть все. На самом деле, они всасывают материю лишь на определенном расстоянии.

Теперь предположим, что мы имеем возможность наблюдать за космическим кораблем, который оказался слишком близко к нашей «темной массе». Что мы сможем увидеть? Он будет неизбежно замедлять ход, а потом окончательно исчезнет. Граница очертания таких дыр названа исследователями горизонтом событий, где обычная скорость света будет начинать трансформироваться. За этой чертой искажаются время и пространство, скорость превышает нормы скорости света и материя, по неосторожности попавшая за пределы привычной действительности, просто исчезает. Точка, откуда не будет возврата, названа учеными сингулярностью. Именно она — мерило и идентификация черных дыр.

Ученые могут объяснить появление черных дыр процессом сжимания. Преодолевать гравитацию звездам помогают термоядерные реакции, проходящие в их недрах, когда подобное топливо заканчивается и звезда сжимается. Звезды с меньшей массой могут стать белыми карликами или нейтронными звездами, а если масса огромная (в несколько раз больше массы Земли), то звезда исчезает сама в себе, занимает минимальную точку в бескрайнем пространстве и становится черной дырой. Несмотря на практическое исчезновение, она сохраняет параметры массы и силы тяжести.

История открытия черных дыр
Еще в 1784 году ученый Джон Митчелл представил концепцию, где предполагалось существования невидимых в космосе объектов, откуда свет не может вернуться. Для того чтобы покинуть это тело, нужна скорость большая, чем скорость света. Но мысль, изложенная в письме к Королевскому обществу, не дождалась достойного внимания. Через десять лет определенную известность этим идеям дал Лаплас в своем труде, но вскоре эта глава была удалена. В девятнадцатом веке долго не вспоминали о черных дырах вообще.
Только после исследований Джона Максвелла, Лоренца, а также Пуанкаре об инвариантности физических законов, была сформирована определенная база для исследований. Наконец, в 1905 году гениальнейший ученый Альберт Эйнштейн представит свою теорию относительности, а потом (в 1915) и общую теорию. Продолжили усиливать доказательство существования дыр математическими доказательствами Снайдер и Оппенгеймер, но физики продолжали сомневаться. В шестидесятых годах ХХ века достижения астрономии вдохнули новую жизнь в тему и вернули интерес к черным дырам.

Самые большие черные дыры
Самая большая черная дыра расположилась в созвездии Персея, выбрав самый центр Галактики NGG1277. Если отправиться к ней с нашей планеты, то путешествие будет длиться 228 миллионов световых лет. Если взять во внимание истинность идеи, что черные дыры излучают мощную рентгеновскую энергию, то такой источник радиоизлучения обнаружен в созвездии Лебедя. Предполагаемая черная дыра получила название Лебедь Х – 1.