Sort hul

Sort hul

Sort hul, kosmisk krop med ekstremt intens tyngdekraft, hvoraf intet, jævn lys, kan ikke flygte. Et sort hul kan dannes som et resultat af en massiv stjernes død. Når en sådan stjerne løber tør for interne fusionsbrændstoffer i sin kerne i slutningen af ​​sin levetid, kernen bliver ustabil og tyngdekraften kollapser indad, og stjernens ydre lag blæses væk. Den knusende masse af komponentmateriale, der falder fra alle sider, komprimerer den døende stjerne til et punkt med nul volumen og uendelig tæthed kaldet singularitet.

Detaljer om det sorte huls struktur er beregnet af Albert Einstein i "Generel relativitet. Singulariteten er i midten af ​​det sorte hul og skjult i objektets overflade. I begivenhedshorisonten er flugthastigheden (dvs.. den hastighed, der kræves for, at stof undslipper fra tyngdefeltet for et rumobjekt) overstiger lysets hastighed, således at selv lysstråler ikke kan flygte ud i rummet. Begivenhedshorisontens radius kaldes Schwarzschild Ray, efter den tyske astronom Karl Schwarzschild, som i 1916 år forudsagde eksistensen af ​​kollapsede stjernekroppe, der ikke udsender stråling. Schwarzschild-radiusens størrelse er proportional med massen af ​​den sammenfaldende stjerne. For et sort hul med en masse på 10 gange større end solens masse, ville radius være 30 Km (18,6 et tusind).

Kun de mest massive stjerner – dem med mere end tre solmasser – de bliver sorte huller i slutningen af ​​deres liv. Mindre massestjerner udvikler sig til mindre komprimerede kroppe, hvide dværge eller neutronstjerner.

Sorte huller kan normalt ikke observeres direkte på grund af deres lille størrelse, sådan her, at de ikke udsender lys. De kan dog "observeres" ved indflydelse af deres enorme tyngdefelter på nærliggende materie. For eksempel, hvis det sorte hul er medlem af det binære stjernesystem , stof, der strømmer ind i det fra sin ledsager, bliver intens opvarmet, og udsender derefter røntgenstråler rigeligt, inden det kommer ind i det sorte huls begivenhedshorisont og forsvinder for evigt. En af de sammensatte stjerner i Cygnus X-1 dobbelt røntgensystem er et sort hul. Udendørs i 1971 år i stjernebilledet Cygnus, denne binære består af en blå superkæmpe og en usynlig massekammerat 14,8 gange solens masse, der drejer sig om hinanden i perioden 5,6 dag.

Nogle sorte huller er tilsyneladende af ikke-stjernelig oprindelse. Forskellige astronomer spekulerede, at store mængder interstellar gas akkumuleres og kollapser supermassive sorte huller i centrum af kvasarer og galakser. Skønnes, at massen af ​​gas, der falder hurtigt ind i det sorte hul, udstråler over 100 gange mere energi, end frigives af samme masse ved nuklear fusion. Derfor, hvis millioner eller milliarder solmasser af interstellar gas kollapser i et stort sort hul under indflydelse af tyngdekraften, ville det være ansvarlig for den enorme energiproduktion af kvasarer og nogle galaktiske systemer..

Et sådant supermassivt sort hul, Skytten A * , ligger i midten af ​​Mælkevejen. Observationer af stjerner, der kredser om Skytten A. * viser tilstedeværelsen af ​​et sort hul med en masse svarende til over 4 000 000 Solen. (For disse observationer vandt den amerikanske astronom Andrea Ghez og den tyske astronom Reinhard Genzel Nobelprisen i fysik kl. 2020 År) Supermassive sorte huller er også blevet opdaget i andre galakser. I 2017 Om året erhvervede Event Horizon Telescope et billede af et supermassivt sort hul i midten af ​​Galaxy M87 . Dette sorte hul har en masse på seks og en halv milliard soler, men kun har 38 milliarder km (24 milliarder mil) diameter. Det var det første sorte hul, som er blevet afbildet direkte. Om eksistensen af ​​endnu større sorte huller, som hver har samme masse 10 milliarder af soler, kan udledes af energieffekterne af gassen, der hvirvler ved ekstremt høje hastigheder omkring midten af ​​NGC 3842 NGC 4889, galakser nær Mælkevejen.

Eksistensen af ​​en anden type sort-hul uden stjerne blev foreslået af den britiske astrofysiker Stephen Hawking. Ifølge Hawkings teori, masser af bittesmå oprindelige sorte huller, muligvis mindre end eller lig med asteroiden, kunne have opstået under Big Bang, tilstand af ekstremt høje temperaturer og tætheder, hvor universet opstod 13,8 for en milliard år siden. Disse såkaldte. mini sorte huller, såvel som en mere massiv sort, de mister masse over tid under indflydelse af Hawking-stråling og forsvinder. Hvis visse teorier om universet, som kræver yderligere dimensioner, De er korrekte, Large Hadron Collider kan producere et betydeligt antal mini sorte huller.