Svart hål

Svart hål

Svart hål, kosmisk kropp med extremt intens tyngdkraft, varav ingenting, jämn ljus, kan inte fly. Ett svart hål kan bildas till följd av en massiv stjärnas död. När en sådan stjärna tar slut på interna fusionsbränslen i sin kärna i slutet av sin livstid, kärnan blir instabil och tyngdkraften kollapsar inåt, och stjärnans yttre lager blåses bort. Den krossande massan av komponentmaterial som faller från alla sidor komprimerar den döende stjärnan till en punkt med noll volym och oändlig densitet som kallas singularitet.

Detaljer om det svarta hålets struktur beräknas av Albert Einstein i "Allmän relativitet. Singulariteten är i mitten av det svarta hålet och gömd i objektets yta. I händelsehorisonten, flyghastigheten (dvs.. den hastighet som krävs för att materia ska fly från gravitationsfältet i ett rymdobjekt) överstiger ljusets hastighet, så att även ljusstrålar inte kan fly ut i rymden. Händelsehorisontens radie kallas Schwarzschild Ray, efter den tyska astronomen Karl Schwarzschild, i vilken 1916 år förutspådde förekomsten av kollapsade stjärnkroppar, som inte avger strålning. Schwarzschild-radiens storlek är proportionell mot den kollapsande stjärnans massa. För ett svart hål med en massa av 10 gånger större än solens massa, skulle radien vara 30 km (18,6 ett tusen).

Endast de mest massiva stjärnorna – de som har mer än tre solmassor – de blir svarta hål i slutet av sina liv. Mindre massstjärnor utvecklas till mindre komprimerade kroppar, vita dvärgar eller neutronstjärnor.

Svarta hål är vanligtvis inte direkt observerbara på grund av sin lilla storlek, så här, att de inte avger ljus. De kan dock "observeras" genom påverkan av deras enorma gravitationsfält på närliggande materia. T.ex, om det svarta hålet är medlem i det binära stjärnsystemet , materia som flyter in i det från sin följeslagare blir intensivt uppvärmt, och avger sedan röntgenstrålar rikligt, innan det går in i det svarta hålets händelsehorisont och försvinner för alltid. En av de ingående stjärnorna i Cygnus X-1 dubbelröntgensystem är ett svart hål. Utomhus i 1971 år i konstellationen Cygnus, denna binär består av en blå superris och en osynlig masskamrat 14,8 gånger solens massa, som kretsar kring varandra under perioden 5,6 dag.

Vissa svarta hål är uppenbarligen av icke-stjärnigt ursprung. Olika astronomer spekulerade, att stora mängder interstellär gas ackumuleras och kollapsar supermassiva svarta hål i centrum av kvasarer och galaxer. Är uppskattad, att gasmassan som snabbt faller in i det svarta hålet utstrålar över 100 gånger mer energi, än som frigörs av samma massa genom kärnfusion. Därför, om miljontals eller miljarder solmassor av interstellär gas kollapsar i ett stort svart hål under påverkan av tyngdkraften, skulle det vara ansvarigt för den enorma energiproduktionen av kvasarer och vissa galaktiska system..

Ett sådant supermassivt svart hål, Skytten A * , ligger i centrum av Vintergatan. Observationer av stjärnor som kretsar om Skytten A. * visa närvaron av ett svart hål med en massa motsvarande över 4 000 000 Solen. (För dessa observationer vann den amerikanska astronomen Andrea Ghez och den tyska astronomen Reinhard Genzel Nobelpriset i fysik vid 2020 År) Supermassiva svarta hål har också upptäckts i andra galaxer. I 2017 På året förvärvade Event Horizon Telescope en bild av ett supermassivt svart hål i mitten av Galaxy M87 . Detta svarta hål har en massa på sex och en halv miljard solar, men bara har 38 miljarder km (24 miljarder mil) diameter. Det var det första svarta hålet, som har avbildats direkt. Om förekomsten av ännu större svarta hål, var och en har lika massa 10 miljarder solar, kan härledas från energieffekterna av gasen som virvlar med extremt höga hastigheter runt mitten av NGC 3842 NGC 4889, galaxer nära Vintergatan.

Förekomsten av en annan typ av icke-stjärnigt svart hål föreslogs av den brittiska astrofysikern Stephen Hawking. Enligt Hawkings teori, massor av små ursprungliga svarta hål, möjligen mindre än eller lika med asteroiden, kunde ha uppstått under Big Bang, extremt höga temperaturer och densiteter, där universum uppstod 13,8 för en miljard år sedan. Dessa så kallade. mini svarta hål, liksom en mer massiv variation, de förlorar massa över tid under påverkan av Hawking-strålning och försvinner. Om vissa teorier om universum, som kräver ytterligare dimensioner, De är korrekta, Large Hadron Collider kan producera ett betydande antal mini-svarta hål.