Черните дупки са тъмни петна в тъканта на пространството-време, невероятно плътни особености с толкова силна гравитация, че нищо не може да избяга от техните струпвания. Те прекарват времето си в едно нещо: гушкане на материя. Приближете се достатъчно до черна дупка и сте космически спагети, опънати на парченца, всмукани навътре, за да не се върнете никога. Просто и ясно, нали?
Но както се оказва, черните дупки са нещо повече от космически прахосмукачки. През 2019 г. физиците надникнаха в безмислен мрак и щракнаха първата по рода си снимка на черна дупка. Те също научиха повече за това как действат тези причудливи и ненаситни зверове. От склонността им да натрупват и губят коса, до загадъчните им вътрешности, до къде могат да доведат, ето 14 нови неща, които научихме за черните дупки през 2019 г.
Незабравимо изображение
След години на очакване, беше тук! Учените през 2019 г. направиха абсолютно незабравимо изображение на черна дупка M87, в сърцето на галактика Дева А, на около 53 милиона светлинни години. Първият близък план на сингулярността, щракнат от мрежа от телескопи по целия свят, известен като телескоп Event Horizon, изглежда като зърнесто, мъничко петно, заобиколено от размит оранжев пръстен. Но това малко, пикселирано изображение всъщност е черна дупка, голяма от Слънчевата система и 6,5 милиарда пъти по-голяма от масата на нашето слънце.
Огненото оранжево сияние, заобикалящо черното му сърце, демаркира хоризонта на събитията му, пръстенът на материята, който се върти около черна дупка, точно преди да падне. Докато се търка с друга материя с висока скорост, тя произвежда енергия и свети, като образува акредиращ диск - следователно оранжевият пръстен.
Черните дупки отглеждат коса, след което отново растат плешиви
Тази година научихме, че черните дупки имат коса, но през повечето време те са плешиви като топки с биячи. Какво точно означава това? В исторически план физиците смятали, че сингулярностите са плешиви или безхарактерни, което означава, че имат само три свойства: маса, ъглов импулс и електрически заряд. Всичко, което тези небесни Пак-Ман консумираха през целия си живот, беше заключено зад хоризонта на събитията и по-късно нямаше информация за хранителните навици на черната дупка.
Но през 2016 г. покойният физик Стивън Хокинг, заедно с други, публикува документ, предлагащ черните дупки да имат "коса" или отличителни черти. Тези косми бяха фини размествания в хоризонта на събитията, както и хоризонтът Коши - точката, в която причината и следствието се преобръщат - това би направило черните дупки различими една от друга. Поне, както твърди проучване от 2018 г., това се отнасяше за така наречените „крайни“ черни дупки или тези с максимален електрически заряд. По-рано тази година физиците откриха, че дори и не толкова екстремните - тези, които се въртят с почти максимална скорост, но без заряд, или тези с максимален възможен заряд, но без въртене - също могат да имат коса.
Но както се оказва, черните дупки мимолетно покълват няколко кичура мъглява "коса", всички които в крайна сметка губят, съобщи Live Science по това време.
В момента въпросът дали черните дупки приличат повече на господин Т или на Хедър Локлиър, е чиста спекулация. Но най-големият детектор на гравитационна вълна в света скоро би могъл да намери доказателства в подкрепа на една теория над друга, казват експертите.
Невероятно голяма черна дупка
През ноември учените казаха, че са открили черна дупка на 15 000 светлинни години, която е толкова масивна, че не би трябвало да съществува. Те предположиха съществуването му, след като откриха звезда, която е около 8 пъти по-масивна от нашето слънце, което сякаш обикаляше област от тъмно, празно пространство. Въз основа на това колко звездата се размаха, те изчислиха, че звездата вероятно обикаля черна дупка 70 пъти по-голяма от масата на нашето слънце; преди това учените смятали, че звездни черни дупки или тези, които се образуват след срив на масивна звезда, могат да имат маси не повече от 30 пъти повече от нашите на слънцето - поне в галактики с химичен състав, подобен на нашия.
"Това откритие ни принуждава да преразгледаме нашите модели за това как се образуват черни дупки на звездна маса", казва в лазерния интерферометър обсерватория с гравитационна вълна (LIGO) и професорът от университета във Флорида Дейвид Рейце, който не е участвал в изследването изявление по това време.
За онази невъзможна черна дупка ...
За съжаление през повечето време откритията, които изглежда опровергават законите на физиката, не се задържат. Тази черна дупка, която стана невъзможно голяма, вероятно беше невъзможна в крайна сметка, според няколко документа, публикувани в базата данни на arXiv през декември.
Невъзможно голямата черна дупка вероятно е била просто черна дупка с нормален размер и изследователският екип, който първоначално е разбил числата, просто е направил грешка при интерпретирането на светлинните емисии, идващи от бинарната система черна дупка / звезда. Затъмнявайки светлината от придружителната звезда със слабите емисии, които ще идват от акредиращия диск на черната дупка или от пръстена на материята, обикаляща устата й, изследователите са надценили масата на черната дупка поне два пъти, откриха проучванията, публикувани на arXiv ,
Черни дупки като дарители на галактически живот
Черните дупки са свръхлюбите в епичната история на Вселената. Убиват безразборно. И нищо недостъпно не е безопасно от тях.
Но може да има повече от тези космически убийци, изправени от камък. Черните дупки всъщност могат да бъдат двигателите на живота на галактиките. По време на яденето си ярости, черните дупки също изпращат мехурчета от горещ, бурен газ през космоса, показва проучване от ноември. Тази гореща плазма може да поддържа живи галактики, които иначе биха се охлаждали и умирали, установи проучването. Друго проучване, публикувано през май, установи, че радиацията, излъчвана от черни дупки, може да захранва извънземния живот - стига да съществува в зона Златилокс, не много далеч и не твърде близо до центъра на галактиката. Тъй като тези черни дупки се хранят, тяхното излъчване и светлина могат да захранват фотосинтеза и да улеснят формирането на биомолекулните градивни елементи на живота, установи това проучване.
Черните дупки може да не са никакви черни дупки
Или може би черните дупки са просто неразбрани. Като, главно неразбрани. Дива теория, предложена от математик и физик това лято, предполага, че черни дупки, каквито ги познаваме, може да не съществуват.
Според Айнщайн черните дупки са безкрайно малки, безкрайно плътни петънца, известни като сингулярност, при които математиката на общата относителност се разгражда. Но според новите изследвания, обикновено математическо опростяване, използвано за анализ на теорията на относителността, може да има недостатък. В резултат на това черните дупки може да не са особености. Вместо това може да са джобове от пространство, натъпкано с тъмна енергия. И това би могло да обясни някои изненадващи открития от най-големия ловец на гравитационни вълни в света.
Съществуват мини черни дупки
Черните дупки със сигурност могат да бъдат големи, но могат ли да са мънички? Оказва се, че черните дупки, около половината от познатите, биха могли да съществуват в космоса. Повечето черни дупки с нормална маса са около 5 до 6 пъти по-големи от масата на нашето слънце.
През ноември астрономите, надничащи към периферията на Млечния път, на около 10 000 светлинни години, откриха слабо доказателство за черна дупка, около 3,3 пъти по-масивна от слънцето. Това е твърде голямо, за да бъде неутронна звезда, но по-малка от всяка известна черна дупка. Такива черни дупки бяха прогнозирани, но никога досега не бяха забелязвани.
Черната дупка на Млечния път има пламък
Говорейки за Млечния път, свръхмасивната черна дупка в нашата родна галактика е до нещо много странно. Обикновено дискът за натрупване на черна дупка свети повече, когато е по-активен, защото повече материя се търка заедно и създава триене. През май всичко беше спокойно за централната черна дупка на Млечния път, Стрелец А *.
Тогава астрономите забелязаха странен пламък, като черната дупка светеше най-ярките астрономи, които някога са виждали, поне в инфрачервения спектър.
Не е ясно какъв е този странен пламък, но учените смятат, че пламъкът е бил причинен, когато прашен предмет или звезда се е бръснал тясно със Стрелец А *.
Най-големите черни дупки се образуват в момент
Масивни небесни обекти като Стрелец А * изглежда сякаш би трябвало да са взели завинаги да се формират, но се оказва, че най-големите черни дупки във Вселената вероятно са се образували в миг на око, казано космически.
Проучване, публикувано през юни, предполага, че през първите 800 милиона години от историята на Вселената е възможно да се образуват свръхмасивни черни дупки - и всичко, което би било необходимо, беше голям газов облак. Тъй като газовите облаци се натрупват и се обвързват гравитационно, те щяха да се срутят под собствената си тежест, образувайки малка черна дупка, без да има нужда от звезда, която върви свръхнова. Тези т. Нар. "Черни дупки с директен срив" тогава биха продължили да навиват материя с мехури, като нарастваха 10 000 пъти за период от само 150 милиона години.
В този момент те просто спряха - оставяйки зад себе си свръхмасивните черни дупки, изпъстрени нашата вселена днес.
НЛО излитат от черни дупки
Какво по-странно от черна дупка? НЛО, излитащ от един. В този случай обаче НЛО означава свръхбърз отлив и горещият вятър изглежда сякаш изтича от диска за натрупване на черна дупка.
Проучване, публикувано през август, установи, че тези НЛО могат да обяснят защо пространството в близост до сърцето на галактиките е относително липсващо в материята. НЛО от свръхмасивни черни дупки в галактическите центрове могат да действат като снежни мелници, прехвърляйки цялата допълнителна материя в непосредствена близост до черна дупка по-далеч от нейната периферия, установи проучването.
Планета 9 може всъщност да е черна дупка
Говорейки за неидентифицирани обекти, тайнственият небесен обект в нашата Слънчева система, известен като Планета 9, всъщност може да бъде черна дупка с големина на грейпфрут.
Има някои странни предмети, минаващи през Нептун, които се държат така, сякаш се управляват от гравитацията на някой близък обект, който не можем да видим. Те орбитат далеч от останалите осем планети и изглежда са ориентирани в различна равнина.
Някои теоретици направиха изчисления и заключиха, че там има планета - с мъниста орбита - това е около 10 до 20 пъти повече от масата на Земята. Но в проучване, публикувано през октомври, други учени, които са направили отделно разбиване на числата, са установили, че една мъничка изначална черна дупка, голяма колкото грейпфрут, също може да обясни странното поведение на тези транснептунови обекти.
Изпращането на съобщения през черна дупка би го изпарило
Черните дупки могат да бъдат дупки в алтернативна вселена. Но не се притеснявайте да се опитвате да изпратите съобщение през дупчицата до някой от тази извънземна вселена.
През август учените откриха, че изпращането дори на мъничко съобщение през черна дупка би променило черната дупка, като я накара да се изпари. Първото съобщение, което ще бъде предадено през дупчицата, ще свие черната дупка на приемане с 30%, а всяко следващо съобщение ще свие черната дупка допълнително - като същевременно носи все по-малко информация. След само няколко предавания съобщението няма да има информация и получената черна дупка ще изчезне.
Извънземните могат да стрелят с лазери в черни дупки
Пю! Пю! Пю! Черните дупки може не просто да хранят живота на извънземни светове; те също могат да позволят на извънземните да се движат в галактиката. Снимайки лазери в черни дупки, напредналите извънземни биха могли да бумеранг фотони или леки частици около гравитационните кладенци, заобикалящи черни дупки. Тези фотони щяха да обикалят наоколо и да се върнат към приемника, но в процеса те щяха да изпият част от инерцията на черната дупка и да я превърнат в енергия. Когато фотонът се върна, извънземните можеха да преобразуват тази енергия в инерция, за да захранват движението си през галактиката и процесът може да се повтаря отново и отново.
Може да успеем да ви спасим от черна дупка
Докато минавате покрай хоризонта на събитията на черната дупка, времето се забавя, вие се протягате като спагети и се разкъсвате на парченца, нали? Не толкова бързо. Може да има начин да се спасят хората от тези небесни капани на смъртта, поне според една спекулативна нова теория.
Според тази теория може да има начин да се заплитат две черни дупки. (Квантовото заплитане е странният ефект, обикновено се наблюдава само при малки субатомни мащаби, в които две частици или предмети са неразривно свързани на огромни разстояния.) Никой никога не е успял да оплете обекти, които са видими с просто око, но ако приемем, че е имало начин да заплетете два обекта толкова масивни, колкото черните дупки, може да е възможно да ги използвате като начин за незабавно телепортиране между две места. В този случай, ако случайно сте попаднали в черна дупка, може да има начин да ви извадят - макар и в друго време и място.
Въртящите се черни дупки могат да направят нежно хиперзвуково пътуване
Пристегнете се, сложете си слушалки за шумопотискане и се отпуснете - предстои ви да прескочите във въртяща се черна дупка. Разбира се, има много голям шанс да бъдете разкъсани на парченца и никога повече да не бъдете видени, но поне някои физици смятат, че влизането във въртяща се черна дупка всъщност може да е съвсем различно преживяване. Всъщност въртенето на черни дупки може да прилича на нежни портали за време.
Да предположим, че съществуват червейни дупки и че черните дупки са пътят в тях. Някои видове свръхмасивни черни дупки, като нежният гигант в сърцето на нашата галактика, не се въртят много. Новите изчисления предполагат, че пътуването в такава черна дупка дори не би довело до неудобно каране, тъй като бавното й въртене би означавало незначително свиване и разтягане и би било в границите на напреженията, с които космическият кораб би могъл да се справи.
