Trou noir

Trou noir

Trou noir, corps cosmique avec une gravité extrêmement intense, dont rien, même léger, ne peut pas s'échapper. Un trou noir peut se former à la suite de la mort d'une étoile massive. Lorsqu'une telle étoile manque de combustibles de fusion interne dans son cœur à la fin de sa vie, le noyau devient instable et s'effondre gravitationnellement vers l'intérieur, et les couches externes de l'étoile sont emportées. La masse écrasante de la matière composant tombant de tous les côtés comprime l'étoile mourante jusqu'à un point de volume nul et de densité infinie appelé singularité.

Les détails de la structure du trou noir sont calculés par Albert Einstein dans "General Relativity. La singularité est au centre du trou noir et cachée dans la surface de l'objet. Dans l'horizon des événements, la vitesse d'échappement (c'est à dire.. la vitesse nécessaire à la matière pour s'échapper du champ gravitationnel d'un objet spatial) dépasse la vitesse de la lumière, de sorte que même les rayons de lumière ne peuvent pas s'échapper dans l'espace. Le rayon de l'horizon des événements s'appelle le rayon de Schwarzschild, d'après l'astronome allemand Karl Schwarzschild, qui dans 1916 année a prédit l'existence de corps stellaires effondrés, qui n'émettent pas de rayonnement. La taille du rayon de Schwarzschild est proportionnelle à la masse de l'étoile qui s'effondre. Pour un trou noir de masse 10 fois plus grand que la masse du soleil, le rayon serait 30 km (18,6 mille).

Seules les étoiles les plus massives – ceux ayant plus de trois masses solaires – ils deviennent des trous noirs à la fin de leur vie. Moins d'étoiles massives évoluent en corps moins compressés, naines blanches ou étoiles à neutrons.

Les trous noirs ne sont généralement pas directement observables en raison de leur petite taille, comme ça, qu'ils n'émettent pas de lumière. Cependant, ils peuvent être "observés" par l'influence de leurs énormes champs gravitationnels sur la matière voisine. Par exemple, si le trou noir fait partie du système stellaire binaire , la matière qui y coule de son compagnon devient intensément chauffée, puis émet copieusement des rayons X, avant qu'il n'entre dans l'horizon des événements du trou noir et disparaisse à jamais. L'une des étoiles constitutives du système à rayons X double Cygnus X-1 est un trou noir. Extérieur dans 1971 année dans la constellation du Cygne, ce système binaire se compose d'une supergéante bleue et d'un compagnon de masse invisible 14,8 fois la masse du soleil, qui tournent l'un autour de l'autre dans la période 5,6 journée.

Certains trous noirs sont apparemment d'origine non stellaire. Divers astronomes ont spéculé, que de grandes quantités de gaz interstellaire s'accumulent et s'effondrent des trous noirs super massifs au centre des quasars et des galaxies. Est estimé, que la masse de gaz tombant rapidement dans le trou noir exsude sur 100 fois plus d'énergie, que ce qui est libéré par la même masse par fusion nucléaire. Par conséquent, si des millions ou des milliards de masses solaires de gaz interstellaire s'effondraient dans un grand trou noir sous l'influence de la gravité, cela serait responsable de l'énorme production d'énergie des quasars et de certains systèmes galactiques..

Un tel trou noir supermassif, Sagittaire A * , est au centre de la Voie Lactée. Observations d'étoiles en orbite autour du Sagittaire A. * montrer la présence d'un trou noir avec une masse équivalente à plus de 4 000 000 Le soleil. (Pour ces observations, l'astronome américain Andrea Ghez et l'astronome allemand Reinhard Genzel ont remporté le prix Nobel de physique à 2020 an) Des trous noirs supermassifs ont également été détectés dans d'autres galaxies. W 2017 Un an plus tard, le télescope Event Horizon a acquis une image d'un trou noir supermassif au centre de la galaxie M87 . Ce trou noir a une masse de six milliards et demi de soleils, mais n'a que 38 milliards de km (24 milliard de mil) diamètre. C'était le premier trou noir, qui a été imagé directement. À propos de l'existence de trous noirs encore plus gros, dont chacun a une masse égale 10 des milliards de soleils, peut être déduit des effets énergétiques du gaz tourbillonnant à des vitesses extrêmement élevées autour du centre du NGC 3842 le MBAC 4889, galaxies proches de la Voie lactée.

L'existence d'un autre type de trou noir non étoilé a été proposée par l'astrophysicien britannique Stephen Hawking. Selon la théorie de Hawking, beaucoup de petits trous noirs primordiaux, éventuellement inférieur ou égal à l'astéroïde, aurait pu survenir pendant le Big Bang, état de températures et de densités extrêmement élevées, dans lequel l'univers est né 13,8 il y a un milliard d'années. Ces soi-disant. mini trous noirs, ainsi qu'une variété plus massive, ils perdent de la masse avec le temps sous l'influence du rayonnement de Hawking et disparaissent. Si certaines théories de l'univers, qui nécessitent des dimensions supplémentaires, Ils ont raison, Le grand collisionneur de hadrons peut produire un nombre important de mini trous noirs.