Черные дыры в Космосе: загадочные факты

1.

Черные дыры в Космосе:
загадочные факты

2.

Черные дыры — единственные космические тела, способные
притягивать силой гравитации свет. Они же являются самыми большими
объектами Вселенной. Мы вряд ли в ближайшее время узнаем, что
происходит возле их горизонта событий (известного как «точка
невозврата»). Это самые таинственные места нашего мира, о которых,
несмотря на десятилетия исследований, до сих пор известно очень
мало. Так что же представляют из себя черные дыры?

3.

Образование черных дыр
Этап 1
Черная дыра рождается тогда, когда у крупной
звезды начинает заканчиваться топливо и она
начинает разрушаться из-за своей же собственной
гравитации.
Этап 2
Масса этой сжатой звезды настолько велика, а
гравитация ее центра настолько сильна, что она
деформирует пространство и время вокруг себя, и
даже свет не может вырваться из нее.
Эта граница называется горизонтом событий, а
расстояние от центра до горизонта событий гравитационным радиусом
Этап 3
Как только частицы и солнечные лучи
пересекают горизонт событий, они
направляются к центру, их больше никогда никто
не сможет увидеть.

4.

Факт 1
Черные дыры не втягивают в себя материю
Многие представляют черную
дыру
своеобразным
«космическим
пылесосом»,
втягивающим
в
себя
окружающее пространство. На
самом деле, черные дыры —
это
обычные
космические
объекты,
обладающие
исключительно
сильным
гравитационным полем.
Если бы на месте Солнца
возникла черная дыра таких же
размеров, Земля не была бы
втянута внутрь, она вращалась
бы по той же орбите, что и
сегодня. Расположенные рядом с
черными дырами звезды теряют
часть массы в виде звездного
ветра (это происходит в процессе
существования любой звезды) и
черные дыры поглощают только
эту материю.

5.

Факт 2
Существование черных дыр было предсказано
Карлом Шварцшильдом
Карл Шварцшильд был первым, кто применил
общую теорию относительности Эйнштейна,
для того, чтобы обосновать существование
«точки невозврата». Сам Эйнштейн не
задумывался о черных дырах, хотя его теория
позволяет предсказать их существование.
Шварцшильд сделал свое предположение в
1915. В это же время Эйнштейн опубликовал
общую теорию относительности. Тогда же
возник термин «радиус Шварцшильда» - это
величина, которая показывает, как сильно вам
придется сжать объект, чтобы он стал черной
дырой.
Теоретически, черной дырой может стать все,
что угодно, при достаточной степени сжатия.
Чем плотнее объект, тем более сильное
гравитационное поле он создает. Например,
Земля стала бы черной дырой, если бы ее
массой обладал объект величиной с арахис.

6.

Факт 3
Черные дыры могут порождать новые Вселенные
Мысль о том, что черные дыры
могут порождать новые вселенные
кажется абсурдной . Тем не менее,
подобные теории активно
разрабатываются учеными.
Упрощенная версия одной из
теорий заключается в следующем.
Наш мир обладает исключительно
благоприятными условиями для
появления в нем жизни. Если бы
какие-либо из физических констант
изменились хотя бы чуть-чуть, нас
бы не было в этом мире.
Но гравитационные свойства
черных дыр отменяют обычные
законы физики и могут породить
новую вселенную, которая будет
отличаться от нашей.

7.

Факт 4
Черные дыры могут превратить в спагетти все, что угодно
Черные дыры растягивают предметы,
которые находятся рядом с ними. Эти
предметы начинают напоминать спагетти
(есть даже специальный термин «спагеттификация»).
Это происходит благодаря работе сила
притяжения. В настоящий момент ваши
ноги находятся к центру Земли ближе, чем
голова, поэтому они притягиваются
сильнее.
На поверхности черной дыры разница в
силе притяжении начинает работать против
вас. Ноги притягиваются к центру черной
дыры все быстрее, так, что верхняя
половина туловища не успевает за ними.
Результат: спагеттификация!

8.

Факт 5
Черные дыры испаряются со временем
Черные дыры не только
поглощают звездный ветер, но и
испаряются. Это явление было
открыто в 1974 году и было
названо излучением Хокинга (по
имени Стивена Хокинга,
сделавшего открытие).
Со временем черная дыра может
отдать всю свою массу в
окружающее пространство и
вместе с этим излучением
исчезнуть.

9.

Факт 6
Черные дыры замедляют вблизи себя время
По мере приближения к горизонту событий
время замедляется. Чтобы понять, почему
это происходит, нужно обратиться к
«парадоксу близнецов», мысленному
эксперименту, часто используемому для
иллюстрации основных положений общей
теории относительности Эйнштейна.
Один из братьев-близнецов остается на
Земле, а второй улетает в космическое
путешествие, двигаясь со скоростью света.
Вернувшийся на Землю близнец
обнаруживает, что его брат постарел
больше, чем он, потому что при движении
на скорости, близкой к скорости света,
время идет медленнее.
Приближаясь к горизонту событий черной
дыры, вы будете двигаться с такой
высокой скоростью, что время для вас
замедлится.

10.

Факт 7
Черные дыры являются самыми совершенными
энергетическими установками
Черные дыры генерируют энергию
лучше, чем Солнце и другие
звезды. Это связано с материей,
вращающейся вокруг них.
Преодолевая горизонт событий на
огромной скорости, материя на
орбите черной дыры
разогревается до крайне высоких
температур. Это называется
излучением абсолютно черного
тела.
Для сравнения, при ядерном
синтезе в энергию превращается
0,7% материи. Вблизи черной
дыры энергией становятся 10%
материи!

11.

Факт 8
Черные дыры искривляют пространство рядом с собой
Пространство можно представить себе как
растянутую резиновую пластинку с
нарисованными на ней линиями.
Если на пластинку положить какой-нибудь
объект, она изменит свою форму. Так же
работают и черные дыры. Их
экстремальная масса притягивает к себе
все, включая свет (лучи которого,
продолжая аналогию, можно было бы
назвать линиями на пластинке).

12.

Факт 9
Черные дыры ограничивают количество звезд во Вселенной
Звезды возникают из газовых
облаков. Для того, чтобы началось
формирование звезды, облако
должно остыть.
Излучение абсолютно черных тел
мешает газовым облакам остывать
и предотвращает появление звезд.

13.

Факт 10
Теоретически, любой объект может стать черной дырой
Единственное отличие нашего Солнца от
черной дыры — сила гравитации. В центре
черной дыры она намного сильнее, чем в
центре звезды. Если бы наше Солнце было
сжато до примерно пяти километров в
диаметре, оно могло бы быть черной
дырой.
Теоретически, черной дырой может стать
все, что угодно. На практике же мы знаем,
что черные дыры возникают только в
результате коллапса огромных звезд,
превышающих Солнце по массе в 20-30 раз.
http://www.youtube.com/watch?v=iQKElYzNR
Kw
http://www.youtube.com/watch?v=1f4Uj-pzaaI
http://www.youtube.com/watch?v=AGXZsbEjv
mE

14.

Кротовая нора
На черные дыры с внешней стороны очень похожи кротовые норы. В теории они
являются туннелем в пространстве-времени, который позволяет пройти коротким
путем от одного конца Вселенной к другому.
Астрофизики уверены: в
космосе есть туннели, через
которые можно переместиться
в другие Вселенные и даже в
другое время.
Предположительно, они
образовались, когда Вселенная
только зарождалась. Когда, как
говорят ученые, пространство
"кипело" и искривлялось.
Этим космическим "машинам
времени" дали название
"кротовых нор".