Hur ett svart hål ser ut schematiskt. Kan du se ett svart hål? Livet i ett svart hål är inte evigt
Den lysande teoretiska fysikern och kosmologen Stephen Hawking älskar att prata om ämnen som tvingar oss att tänka om många vetenskapliga fenomen. För några dagar sedan tvivlade hans nya studie på existensen av ett av de mest mystiska fenomenen i rymden - svarta hål. Under tiden försöker forskare förstå hans nya forskning, jag inbjuder dig att ta reda på det Intressanta fakta om svarta hål.
Enligt forskaren (som beskrivs i arbetet "Informationslagring och väderprognoser för svarta hål") kan det vi kallar svarta hål existera utan den så kallade "händelsehorisonten" utöver vilken ingenting kan bryta ut. Hawking tror att svarta hål bara håller ljus och information ett tag, och sedan "spottar ut det" tillbaka ut i rymden, om än i en ganska förvrängd form.
Svarta hål fick sitt namn eftersom de suger in ljus som vidrör dess gränser och inte reflekterar det.
Ett svart hål bildas i det ögonblick då en tillräckligt komprimerad massa av material deformerar utrymme och tid, och har en viss yta, kallad en "händelsehorisont", som markerar punkten för återvändo.
Svarta hål påverkar tidens gång
Närmare havsnivån går klockan långsammare än rymdstation, och ännu långsammare nära svarta hål. Det har något med gravitationen att göra.
Det närmaste svarta hålet är cirka 1 600 ljusår bort.
Vår galax är prickad med svarta hål, men den närmaste som teoretiskt skulle kunna förstöra vår ödmjuka planet ligger långt bortom vårt solsystem.
Ett stort svart hål sitter i mitten av Vintergatans galax
Den ligger på ett avstånd av 30 tusen ljusår från jorden, och dess dimensioner är mer än 30 miljoner gånger storleken på vår sol.
Svarta hål avdunstar så småningom
Man tror att ingenting kan fly från ett svart hål. Det enda undantaget från denna regel är strålning. Enligt vissa forskare förlorar de massa när svarta hål avger strålning. Som ett resultat av denna process kan det svarta hålet försvinna helt och hållet.
Svarta hål är inte trattar, utan sfärer.
I de flesta självstudier ser du svarta hål som ser ut som trattar. Detta beror på att de illustreras i termer av en gravitationskälla. I verkligheten är de mer som en sfär.
Allt är förvrängt nära ett svart hål
Svarta hål har förmågan att snedvrida rymden, och när de roterar ökar förvrängningen när de roterar.
Ett svart hål kan döda på ett fruktansvärt sätt
Även om det verkar uppenbart att ett svart hål är oförenligt med livet, tror de flesta att de bara skulle krossas där. Inte nödvändigt. Du skulle med stor sannolikhet töjas ihjäl, för den del av din kropp som först nådde "händelsehorisonten" skulle påverkas betydligt mer av gravitationen.
Svarta hål är inte alltid svarta
Även om de är kända för sin svarthet, som vi sa tidigare, avger de faktiskt elektromagnetiska vågor.
Svarta hål kan mer än förstöra
Naturligtvis är det i de flesta fall. Det finns dock många teorier, studier och förslag om att svarta hål faktiskt kan anpassas för energi och rymdresor.
Svarta hål upptäcktes inte av Albert Einstein
Albert Einstein återupplivade teorin om det svarta hålet först 1916. Långt innan dess, 1783, utvecklade en forskare vid namn John Mitchell först denna teori. Detta kom efter att han undrade om gravitationen kunde bli så stark att även lättare partiklar inte kunde undkomma den.
Svarta hål surrar
Även om vakuumet i rymden faktiskt inte överför ljudvågor, om du lyssnar med speciella instrument kan du höra ljudet av atmosfärisk störning. När ett svart hål drar något inåt accelererar dess händelsehorisont partiklarna, ner till ljusets hastighet, och de genererar ett brum.
Svarta hål kan generera de element som är nödvändiga för livets ursprung
Forskare tror att svarta hål skapar element när de förfaller till subatomära partiklar. Dessa partiklar kan skapa element som är tyngre än helium, såsom järn och kol, liksom många andra som är nödvändiga för att bilda liv.
Svarta hål inte bara "svälja", utan också "spotta ut"
Svarta hål är kända för att suga in allt nära deras evenemangshorisont. När någonting kommer in i det svarta hålet, komprimeras det med sådan monströs kraft att de enskilda komponenterna krymper och slutligen sönderfaller i subatomära partiklar. Vissa forskare spekulerar i att denna fråga sedan kastas ut från det som kallas ett "vitt hål".
Allt kan bli ett svart hål
Tekniskt sett är det inte bara stjärnor som kan bli svarta hål. Om nycklarna till din bil reducerades till en oändlig liten punkt, samtidigt som deras massa bibehölls, skulle deras täthet nå astronomiska nivåer och deras gravitation skulle öka till otrolig.
Fysikens lagar går ut i mitten av ett svart hål
Enligt teorier komprimeras materia inuti det svarta hålet till oändlig densitet, och rum och tid upphör att existera. När detta händer upphör fysikens lagar att fungera, helt enkelt för att det mänskliga sinnet inte kan föreställa sig ett objekt med noll volym och oändlig densitet.
Svarta hål bestämmer antalet stjärnor
Enligt vissa forskare är antalet stjärnor i universum begränsat av antalet svarta hål. Detta beror på hur de påverkar gasmoln och bildandet av element i de delar av universum där nya stjärnor föds.
Det finns inget kosmiskt fenomen som är mer fascinerande med sin skönhet än svarta hål. Som du vet fick objektet sitt namn på grund av det faktum att det kan absorbera ljus, men samtidigt inte kan reflektera det. På grund av den enorma attraktionen suger svarta hål i allt som är nära dem - planeter, stjärnor, rymdskräp. Detta är dock långt ifrån allt som finns att veta om svarta hål, eftersom det finns många fantastiska fakta om dem. 
Svarta hål har ingen anledning att återvända
Under lång tid trodde man att allt som faller in i området för det svarta hålet finns kvar i det, men resultatet av ny forskning är att det svarta hålet efter ett tag "spottar ut" allt innehåll i rymden, men i en annan form, annorlunda än originalet. Händelsehorisonten, som ansågs vara en punkt för återvändande för rymdobjekt, visade sig bara vara deras tillfälliga fristad, men denna process är mycket långsam. 
Jorden hotas av ett svart hål
solsystem bara en del av en oändlig galax, som innehåller ett stort antal svarta hål. Det visar sig att Jorden hotas av två av dem, men lyckligtvis är de på långt avstånd - ungefär 1600 ljusår... De hittades i en galax som bildades som ett resultat av sammanslagningen av två galaxer. 
Forskare såg svarta hål bara på grund av att de befann sig i närheten av solsystemet med hjälp av ett röntgenteleskop, som kan fånga Röntgen som avges av dessa rymdobjekt. Svarta hål, eftersom de ligger bredvid varandra och praktiskt taget smälter samman till ett, namngavs med samma namn - Chandra för att hedra månguden från hinduisk mytologi. Forskare är övertygade om att Chandra snart kommer att bli det på grund av den enorma tyngdkraften.
Svarta hål kan försvinna med tiden
Förr eller senare kommer allt innehåll i det svarta hålet ut och endast strålning återstår. Förlorar massa, svarta hål blir mindre med tiden och försvinner sedan helt. Ett rymdobjekts död är mycket långsam och därför kommer knappt någon av forskarna att kunna se hur det svarta hålet minskar och sedan försvinner. Stephen Hawking hävdade att hålet i rymden är en mycket komprimerad planet och att den avdunstar med tiden, börjar vid distorsionens kanter. 
Svarta hål kanske inte nödvändigtvis ser svarta ut
Forskare hävdar att eftersom ett rymdobjekt absorberar ljuspartiklar i sig, utan att reflektera dem, har ett svart hål ingen färg, det ger bara ut ytan - händelsehorisonten. Med sitt gravitationsfält döljer det allt utrymme bakom det, inklusive planeter och stjärnor. Men samtidigt, på grund av absorptionen av planeter och stjärnor på ytan av ett svart hål i en spiral, på grund av den enorma rörelsehastigheten för föremål och friktion mellan dem, uppstår en glöd som kan vara ljusare än stjärnorna... Det är en samling gaser, stjärnstoft och annat material som sugs in av ett svart hål. Ibland kan ett svart hål avge elektromagnetiska vågor och kan därför vara synligt.
Svarta hål skapas inte från ingenstans, de är baserade på en släckt stjärna
Stjärnor lyser i rymden tack vare deras tillförsel av termonukleärt bränsle. När den slutar börjar stjärnan svalna och gradvis förvandlas från en vit dvärg till en svart. Trycket inuti den kylda stjärnan börjar minska. Under påverkan av tyngdkraften börjar rymdkroppen att dra sig samman. Konsekvensen av denna process är att stjärnan exploderar liksom alla dess partiklar sprider sig i rymden, men tyngdkraften fortsätter att verka och lockar till sig angränsande rymdobjekt, som sedan absorberas av den, vilket ökar den svarta kraften hål och dess storlek. 
Supermassivt svart hål
Det svarta hålet, tiotusentals gånger solens storlek, ligger mitt i Vintergatan. Forskare kallade den Skytten och den ligger på ett avstånd från jorden 26 000 ljusår... Denna region i galaxen är extremt aktiv och absorberar allt som är nära den med stor hastighet. Hon "spottar också ut" ofta släckta stjärnor. 
Det är förvånande att medeltätheten för ett svart hål, även med tanke på dess enorma storlek, till och med kan vara lika med luftens densitet. Med en ökning av det svarta hålets radie, det vill säga antalet objekt som fångas av det, blir det svarta hålets densitet mindre och detta förklaras av enkla fysikaliska lagar. Således kan de största kropparna i rymden faktiskt vara lika lätta som luft.
Svart hål kan skapa nya universum
Oavsett hur konstigt det låter, särskilt mot bakgrund av det faktum att svarta hål faktiskt absorberar och följaktligen förstör allt runt omkring, tänker forskare på allvar att dessa rymdobjekt kan initiera uppkomsten av ett nytt universum. Så som du vet absorberar svarta hål inte bara materia utan kan också släppa det vid vissa perioder. Alla partiklar som kommer från ett svart hål kan explodera och detta kommer att bli en ny Big Bang, och enligt hans teori så visade vårt universum sig så, eftersom det är möjligt att solsystemet som finns idag och där jorden kretsar, bebodd stor mängd människor, föddes en gång av ett massivt svart hål. 
Tiden går väldigt långsamt nära ett svart hål
När ett föremål kommer nära ett svart hål, oavsett vilken massa det har, börjar dess rörelse bromsa, och det beror på att i det svarta hålet i sig, saktar tiden ner och allt händer väldigt långsamt. Detta beror på den enorma tyngdkraften som det svarta hålet har. Samtidigt händer det som händer i det svarta hålet i sig snabbt nog, därför, om observatören tittade på det svarta hålet från sidan, verkar det som om alla processer som sker i det går långsamt, men om han föll i sin tratt skulle tyngdkraften genast slita upp den.
Kina har lanserat det första hårda röntgenteleskopet i omloppsbana för att hjälpa astronomer att studera svarta hål. Detta rapporterades av Xinhua News Agency.
Ett teleskop som väger 2,5 ton för närvarandeär i omloppsbana på 550 km höjd. Enligt Direktör för laboratoriet för astrofysiska mätningar vid Chinese Academy of Sciences (CAS) Zhang Shuangnan, förutom hål som vetenskapen redan känner till, förväntar sig astronomer att hitta nya liknande rymdobjekt.
”Svarta hål är av stort intresse för vetenskapen och kommer därför att vara centrala för vår forskningsverksamhet. De fungerar som en källa till olika typer av strålning, inklusive röntgenstrålar, såväl som högenergikosmiska strålar, dess kraftfulla utbrott ”, förklarade Shuangnan.
Vad är ett svart hål?
Ett svart hål är en region i tid och rum som kännetecknas av en extremt stor attraktionskraft. Som en magnet lockar den föremål som rör sig med högsta möjliga hastighet, inklusive de minsta partiklarna och elektromagnetisk strålning. Även föremål som rör sig med ljusets hastighet, inklusive ljusets kvanta, kan inte lämna det.
Det finns flera teorier om förekomsten av svarta andetag. Enligt en av dem uppstår dessa himlakroppar från explosionen av stora stjärnor.
Hur ser hon ut?
Hur ett svart hål ser ut vet faktiskt ingen ännu. Kanske kommer detta att förbli en fråga som mänskligheten aldrig kan ge ett tillförlitligt svar på. Faktum är att svarta hål är osynliga, eftersom inte ens ljus som träffar dem kan undkomma deras gravitationsfält.
Astronomer menar dock att gränserna för det svarta hålet bör vara synliga på grund av strålningen från materialet som absorberas. Vid det 221: e mötet i American Astronomical Society presenterade forskare från University of California i Berkeley hypotetiska datorgenererade bilder av ett sådant objekt. Enligt deras uppfattning är ett svart hål inte alls formlöst, utan har formen av en halvmåne. Detta beror på att sidan mot observatören, av speciella kosmiska skäl, alltid är ljusare än baksidan. Den mörka cirkeln i mitten av halvmånen är det svarta hålet.
Hur observeras svarta hål?
Således är det omöjligt att se ett svart hål genom ett teleskop. De upptäcks genom att lysa runt händelsehorisonten. Så det första svarta hålet upptäcktes 1972 på grund av att det fungerade som en källa till kraftfull röntgenstrålning.
Om ett svart hål har absorberat allt material som omger det, kan det bara ses genom förvrängning av ljusstrålar från avlägsna stjärnor. ”Om sådana områden inte var aktiva skulle vi inte kunna hitta dem. Men när ett föremål faller ner i ett svart hål, accelererar det, värms upp och börjar producera röntgenstrålar, i analysen av vilket man kan föreställa sig vad det är, förklarade Zhang Shuangnan.
Men även om de har registrerat sådan strålning kan astronomer inte vara helt säkra på att det finns ett svart hål framför dem, och inte bara en massiv, icke-lysande kropp. Man tror att förutom strålning kan sådana objekt detekteras tack vare de omgivande molnen, som innehåller elementära partiklar, damm, gaser, meteoriter, planeter och till och med stjärnor.
MOSKVA, 9 december - RIA Novosti... Hubble Orbital Observatory har tagit emot fotografier av ett ovanligt ljust svart hål i mitten av en liten galax i stjärnbilden Jungfrun, vars omöjligt höga ljusstyrka kränker mänsklighetens förståelse av sådana föremåls beteende och struktur, rapporterar rymdteleskopets webbplats.
Astronom: vi fick reda på att galaxer dör på grund av "frosseri"Astronomen Alexei Finogenov berättade för RIA Novosti om upptäckten av ett fantastiskt galaxkluster i stjärnbilden Sextant, där stjärnor föds snabbast i universum, och förklarade hur dess upptäckt förändrar vår förståelse av hur galaxer föds och dör och hur jätte svarta är inblandade hål.Man tror att minst ett supermassivt svart hål finns i mitten av de flesta stora galaxer. Orsakerna till bildandet av dessa objekt är ännu inte helt klara. Observationer av krökning av rymden runt dem tyder på att den typiska massan av supermassiva svarta hål sträcker sig från en miljon till flera miljarder gånger solens massa.
Astronomer har studerat sådana objekt i flera decennier och observerat dem i radiovåg- och röntgenområden. Observationer av sådana "tungviktare" kompliceras av det faktum att de ofta är dolda för vår syn under en tjock "kappa" av damm och gas som omger galaxernas kärnor.
Några av dem, till exempel spiralgalaxen RX J1140.1 + 0307 i stjärnbilden Jungfrun, cirka en miljard ljusår från oss, vänds till jorden "i sidled", vilket gör att du kan se delen av galaxkärnan, som är gömt under ett lager av damm i Vintergatan, och studera processerna som sker i det.
Det svarta hålet som bor i mitten av RX J1140.1 + 0307 är relativt ljust - det är ett av de "lättaste" supermassiva svarta hålen som har hittats i avlägsna galaxer under de senaste decennierna. Många astronomer till och med tillskriver det en annan klass av objekt-de så kallade svarta hålen i mellanliggande massa, som forskare idag betraktar som den "förlorade länken" i utvecklingen av galaxer.
Av denna anledning övervakar forskare aktivt denna "stjärnmetropol" och observerar det svarta hålets aktivitet med hjälp av optiska, röntgen- och radioteleskop. De senaste observationerna av RX J1140.1 + 0307 avslöjade en fantastisk sak - ljusstyrkan i ett svart hål i denna galax är storleksordningar högre än vad teorin förutsäger, och det kan inte förklaras med hjälp av nuvarande idéer om svarta håls struktur och deras roll i galaxernas liv.
Astronomer hoppas att observationer av RX J1140.1 + 0307 och andra kända svarta hål i mellanliggande massa hjälper till att förstå hur denna galax lyckas vara så ljus och vilken roll sådana föremål spelade i processen för galaxväxt och bildandet av "riktig" supermassiv svarta hål.
Hur ser ett svart hål ut egentligen? Kanske är detta verkligen en portal till ett annat universum? Eller kan den användas för att resa genom rymden och tiden? Ett internationellt team av forskare, som sannolikt kommer att inkludera danskarna, tänker fotografera det svarta hålet för att se hur det ser ut. Inget sådant har någonsin gjorts tidigare.
Om vi kan få bilder av det svarta hålet kommer vi närmare att förstå arten av detta mystiska fenomen, förklarar Uffe Gråe Jørgensen från Niels Bohr -institutet vid Köpenhamns universitet, som för närvarande arbetar för att få med Danmark i projektet.
”Enligt min mening är det här extremt intressant. Det är alltid bra att kunna testa några teorier, men nu pratar vi om exceptionella teorier om ljusets och materiens beteende under extrema förhållanden i ett svart hål, säger Uffe Groe Jorgensen, lektor vid Institutionen för astrofysik och planetforskning .
Svart hålbildning kan öppna ett nytt forskningsområde
Att fotografera ett svart hål är ingen lätt uppgift. Detta kräver rätt förutsättningar, så forskare tänker använda det nya Grönlandsteleskopet, som kommer att placeras på Grönlands inlandsis.
Om fotografier av det svarta hålet kan erhållas kan de öppna ett helt nytt forskningsfält, bekräftar icke-deltagande professor Ulrik Ingerslev Uggerhøj vid Institutet för fysik och astronomi vid Aarhus universitet.
”Detta kommer att ge upphov till den så kallade fysiken för starka fält under påverkan av tyngdkraften. Ett nytt område öppnas som påminner om gravitationella vågobservationer som tillkännagavs i februari. Om du lyckas ta en bild av ett svart hål blir det samma genombrott som gravitationella vågor, kommenterar professorn.
Forskare hjälper till att modellera ett svart hål i Interstellar
Fram till nu observerades svarta hål endast genom optiska teleskop, vilket gjorde det omöjligt att studera deras struktur. I dessa teleskop uppträder svarta hål som en mörk fläck. Så allt som har setts tidigare är att materia sväljs upp av hålet.
Svarta hålet i filmen "Interstellar"
Nya submillimeterteleskop har så hög upplösning att de kan se svarta håls struktur, förklarar Uffe Groe Jorgensen.
Ett submillimeterteleskop har en våglängd på mindre än en millimeter. Det är en korsning mellan ett optiskt och ett radioteleskop. Ett submillimeterteleskop kan detektera längre våglängder än konventionell infraröd strålning, men inte lika länge som radiovågor.
Fram till nu var det omöjligt att se innehållet i svarta hål, så forskare lade fram olika teorier. Du kan se hur vetenskapen föreställer sig svarta hål i filmen Interstellar.
”Det här är en vacker animation som inte har några analoger. Framstående svarta hålsforskare var inblandade i filmens framställning, så det var i deras bästa intresse att skapa rätt bild. Det ser förmodligen ut precis som det gör i filmen ”, säger Uffe Groe Jorgensen.
Grönlandsteleskop kommer att användas samtidigt med andra
För att fotografera det svarta hålet kommer Grönlandsteleskopet att kombineras med teleskop i Chile och Hawaii. Samtidigt kommer alla tre teleskop att fungera som en stor apparat, vars "diameter" motsvarar avståndet mellan dem, det vill säga att den kommer att uppgå till flera tusen kilometer.
Så valet av ett teleskop på Grönland är inte av misstag, förklarar forskaren.
”Objektet de riktar sig mot måste observeras samtidigt från tre olika platser, så långt ifrån varandra som möjligt. Du kan inte använda teleskop på både östra och västra halvklotet, för då kommer du inte att kunna observera en punkt på himlen samtidigt. "
Teleskopet kommer att placeras på is
Grönlandsteleskopet är för närvarande ombord på ett fartyg på väg från USA till Qaanaaq i norra Grönland. Fartyget anländer till platsen under sommaren, varefter teleskopet monteras och installeras på den högsta punkten på ytan av Grönlands glaciär, där perfekt väder och klimatförhållanden observeras.
”Grönlandsteleskopet kommer att placeras på en höjd av mer än tre kilometer. Många tror att där det finns is finns det mycket vatten och därför hög luftfuktighet. Kanske beror denna idé på att vi i Danmark har extremt våta vintrar med temperaturer runt noll grader och slask. Faktum är att det vid en temperatur på -30 grader är mycket torrt, eftersom allt vatten kondenserar och förvandlas till snö. Så det här toppmötet är ett bra ställe, det ligger på hög höjd och det är väldigt torrt där. "
Bilder av svarta hål visas bara om några år
Grönlandsteleskopet kommer inte att fungera förrän 2017, men när det händer hoppas vi kunna lära oss mycket om svarta hål, säger Köpenhamnsinstruktören.
”Vi kan inte mycket om svarta hål, och vi kommer att arbeta med det. Vad är deras gravitationsfält? Vad händer när det dras in i ett svart hål? En av de mest intressanta frågorna är om stora svarta hål i galaxernas centrum kan vara en väg till andra universum eller till andra punkter i tid-rymden. Detta är vad vi vill lära oss något nytt om. Vi kommer inte att börja flyga genom svarta hål just imorgon, det är inte meningen. Men på lång sikt kommer vårt arbete att ge mycket ny information som kan leda till platser där vi inte har varit tidigare. "
Grönlandsteleskopet är inte det enda som danska forskare använder för att observera svarta hål. Det är bara en del av ett projekt som kallas Event Horizon Telescope, som sammanför nio teleskop, som var och en utför samma uppgifter.
Det spelar ingen roll vilken av dem som får äran att ta de första bilderna av det svarta hålet. Men enligt professor Ulrik Ingerslev Uggerøy kommer det slutliga valet att göras inom kort.
"Frågan är bara hur länge vi kommer att behöva vänta, men enligt min mening är chansen stor att vi får se bilden de närmaste fem åren."
Projektet kommer att inspirera unga grönlänningar
Att observera svarta hål är inte det enda målet med projektet, fortsätter Uffe Groe Jorgensen.
”Det här är inte bara ett stort vetenskapligt projekt, utan också ett utmärkt tillfälle att försöka påverka det grönländska samhället, väcka lokal ungdoms intresse för vetenskap och inspirera Grönland att utveckla högteknologi. Det här är en mycket viktig uppgift. "
Allan Finnich, koordinator vetenskaplig forskning inom hälsosektorn på Middle Greenland Gymnasium, anser också att det är nödvändigt att stimulera grönlänningarnas intresse för naturvetenskapen.
”På många sätt är det nödvändigt att öka intresset för naturvetenskap. Grönland behöver forskare inom detta område, och det finns inte så många av dem. Nu finns det ingen möjlighet att få en sådan utbildning på Grönland, du måste åka till Danmark, vilket också är ett hinder. "
När teleskopet är uppställt lämnas vanligtvis 10% av observationstiden åt värdforskarna. Forskare hoppas att elever i grönländska grammatikskolor också får denna möjlighet. Men samarbetet är inte lätt, och det är ännu inte klart vad projektet kommer att ge till Grönland.
Gymnasielärare: mer vetenskap behövs
Om grönländska studenter får använda teleskopet blir intresset utan tvekan stort, säger Mathias Rosdal Jensen, naturvetenskaplig samordnare.
”Jag tror att det skulle vara väldigt intressant för studenterna, för vi pratar om Grönlands egen produkt. Det finns nu många danska eller danskrelaterade läromedel i landet. ”
Uffe Groe Jorgensen hoppas att teleskopet kommer att vara en inspirationskälla för unga grönlänningar.
"Teleskopprojektets stora mål är att utveckla intresset och locka fler unga människor till naturvetenskapen."
