Zwart gat

Zwart gat

Zwart gat, kosmisch lichaam met extreem intense zwaartekracht, waarvan niets, zelfs licht, kan niet ontsnappen. Een zwart gat kan ontstaan ​​als gevolg van de dood van een zware ster. Wanneer zo'n ster aan het einde van zijn levensduur geen interne fusiebrandstof meer in zijn kern heeft, de kern wordt onstabiel en zakt door de zwaartekracht naar binnen, en de buitenste lagen van de ster worden weggeblazen. De verpletterende massa van samenstellende materie die van alle kanten valt, comprimeert de stervende ster tot een punt van nul volume en oneindige dichtheid genaamd singulariteit.

Details van de structuur van het zwarte gat zijn berekend door Albert Einstein in "General Relativity. De singulariteit bevindt zich in het midden van het zwarte gat en is verborgen in het oppervlak van het object. In de gebeurtenishorizon, de ontsnappingssnelheid (d.w.z.. de snelheid die materie nodig heeft om uit het zwaartekrachtveld van een ruimtevoorwerp te ontsnappen) overschrijdt de lichtsnelheid, zodat zelfs lichtstralen niet in de ruimte kunnen ontsnappen. De straal van de waarnemingshorizon wordt de Schwarzschild-straal genoemd, naar de Duitse astronoom Karl Schwarzschild, die in 1916 jaar voorspelde het bestaan ​​van ingestorte sterlichamen, die geen straling uitzenden. De grootte van de Schwarzschild-straal is evenredig met de massa van de instortende ster. Voor een zwart gat met een massa van 10 keer groter dan de massa van de zon, zou de straal zijn 30 Km (18,6 duizend).

Alleen de meest massieve sterren – degenen met meer dan drie zonsmassa's – ze worden aan het einde van hun leven zwarte gaten. Sterren met minder massa evolueren naar minder gecomprimeerde lichamen, witte dwergen of neutronensterren.

Zwarte gaten zijn meestal niet direct waarneembaar vanwege hun kleine formaat, soortgelijk, dat ze geen licht uitstralen. Ze kunnen echter worden "waargenomen" door de invloed van hun enorme zwaartekrachtvelden op nabijgelegen materie. Bijv, als het zwarte gat deel uitmaakt van het dubbelstersysteem , materie die erin stroomt van zijn metgezel, wordt intens verhit, en zendt dan overvloedig röntgenstralen uit, voordat het de waarnemingshorizon van het zwarte gat binnengaat en voor altijd verdwijnt. Een van de samenstellende sterren van het Cygnus X-1 dubbele röntgensysteem is een zwart gat. Buiten binnen 1971 jaar in het sterrenbeeld Cygnus, dit dubbelster bestaat uit een blauwe superreus en een onzichtbare massa-metgezel 14,8 maal de massa van de zon, die in de periode om elkaar heen draaien 5,6 dag.

Sommige zwarte gaten zijn blijkbaar van niet-stellaire oorsprong. Verschillende astronomen speculeerden, dat grote hoeveelheden interstellair gas zich ophopen en ineenstorten superzware zwarte gaten in de centra van quasars en sterrenstelsels. Is geschat, dat de gasmassa die snel in het zwarte gat valt, uitstraalt 100 keer meer energie, dan vrijkomt door dezelfde massa door kernfusie. Daarom, als miljoenen of miljarden zonsmassa's van interstellair gas onder invloed van de zwaartekracht zouden instorten in een groot zwart gat, zou het verantwoordelijk zijn voor de enorme energieproductie van quasars en sommige galactische systemen..

Een van die superzware zwarte gaten, Boogschutter A * , bevindt zich in het centrum van de Melkweg. Waarnemingen van sterren in een baan om Boogschutter A. * tonen de aanwezigheid van een zwart gat met een massa gelijk aan meer dan 4 000 000 De zon. (Voor deze waarnemingen wonnen de Amerikaanse astronoom Andrea Ghez en de Duitse astronoom Reinhard Genzel de Nobelprijs voor natuurkunde op 2020 Jaar) Ook in andere sterrenstelsels zijn superzware zwarte gaten waargenomen. Inch 2017 Op jaarbasis verwierf de Event Horizon-telescoop een beeld van een superzwaar zwart gat in het centrum van Galaxy M87 . Dit zwarte gat heeft een massa van zes en een half miljard zonnen, maar heeft alleen 38 miljard km (24 miljard mil) diameter. Het was het eerste zwarte gat, die direct is afgebeeld. Over het bestaan ​​van nog grotere zwarte gaten, die elk een gelijke massa hebben 10 miljarden zonnen, kan worden afgeleid uit de energie-effecten van het gas dat met extreem hoge snelheden rond het centrum van de NGC wervelt 3842 de NGC 4889, sterrenstelsels in de buurt van de Melkweg.

Het bestaan ​​van een ander type niet-ster zwart gat werd voorgesteld door de Britse astrofysicus Stephen Hawking. Volgens de theorie van Hawking, veel kleine oerzwarte gaten, mogelijk minder dan of gelijk aan de asteroïde, had kunnen ontstaan ​​tijdens de oerknal, staat van extreem hoge temperaturen en dichtheden, waarin het universum is ontstaan 13,8 een miljard jaar geleden. Deze zogenaamde. mini zwarte gaten, evenals een grotere variëteit, ze verliezen na verloop van tijd massa onder invloed van Hawking-straling en verdwijnen. Als bepaalde theorieën van het universum, die extra afmetingen vereisen, Ze hebben gelijk, De Large Hadron Collider kan een aanzienlijk aantal mini zwarte gaten produceren.