Što je crna rupa?
Za početak, potrebno je naznačiti da su crne rupe proučavane vrlo slabo i uglavnom na teorijskoj razini. Do 2019. čovječanstvo je imalo samo teorijsko znanje. Međutim, 10. travnja iste godine znanstvenici su uspjeli dobiti prvu rendgensku fotografiju supermasivne crne rupe u središtu galaksije Messier 87 (M87).
Što je crna rupa
Ukratko, crna rupa je najteži i ujedno najmanji od svih mogućih objekata u svemiru.
Crna rupa je objekt u svemiru u kojem je komprimirana ogromna količina materije. Da biste otprilike razumjeli ljestvicu kompresije - zamislite zvijezdu koja je 10 - 100 - 1.000.000 puta veća od Sunca i komprimirana u kuglu promjera Kijevske regije. Kao rezultat nevjerojatne gustoće nastaje jako gravitacijsko polje iz kojeg ne može pobjeći ni svjetlost.
Zašto se crne rupe tako zovu?
Trenutno je poznato da crne rupe imaju nezamislivu gravitaciju, toliko jaku da čak i tako sitne čestice kao što su fotoni (vidljive čestice svjetlosti) ne može savladati svoju snagu privlačnost, a oni se, na trenutak, kreću brzinom svjetlosti. Upravo zbog činjenice da se svjetlost ne reflektira (točnije, ne može nadvladati silu gravitacije) od površine, izvana “crne rupe” ostaju tamna područja za sve postojeće uređaje za promatranje, dok navedeno uopće ne znači da površina crne rupe je crna, samo izvana je nemoguće vidjeti, paradoks, i daleko od jedinog!
Područje prostora oko crne rupe, iza kojeg se materija i bilo koje čestice, uključujući kvante svjetlosti, ne mogu probiti (vratiti), naziva se. Nalazeći se ispod horizonta događaja, bilo koji predmet, tijelo, čestica će se kretati, postojati samo unutar crne rupe i neće moći pobjeći izvan horizonta događaja. Vanjski promatrač koji je izvan horizonta događaja ne može promatrati ono što se događa unutra.
S horizontom događaja nije sve u redu jednostavno, zahvaljujući kvantnim efektima, zrači energiju (mlaz vrućih čestica) u svemir. Taj je učinak poznat kao Hawkingovo zračenje i zbog njega, teoretski, crna rupa može prestati postojati (postupno isparava energiju zračenja) i pretvoriti se u izumrlu zvijezdu. Ova izjava je istinita unutar kvantne fizike, gdje se materija može kretati tuneliranjem, prevladavajući prepreke koje se ne mogu prevladati u normalnim uvjetima.
Ne zna se pouzdano što se događa s materijom kada je gravitacijske sile crne rupe privlače i ona prođe horizont događaja.S teorijske točke gledišta, vjerojatno je da tijelo/tvar nakon prolaska horizonta događaja zapadne u tzv. singularitet, a prije toga bude uništeno zbog gravitacijskih sila.
Gravitacijska singularnost je točka u prostor-vremenu u kojoj nam poznati zakoni fizike najvjerojatnije ne djeluju ili djeluju drugačije. Na primjer, veličine koje opisuju gravitaciju u normalnim uvjetima, pod uvjetima singularnosti, mogu biti beskonačne ili neodređene.
Zašto je na fotografiji sjaj oko crne rupe?
Pogledajte ovaj video na YouTubeu
Na akrecijskim prstenovima crne rupe
Sjaj oko crne rupe nije Photoshop ili računalni specijalni efekti. Na temelju zakona privlačenja, crne rupe privlače k sebi sve što padne u zonu djelovanja njezine gravitacije. To može biti plin, prašina i druge tvari. U tom slučaju materija, koja pada pod privlačenje crne rupe, ne pada odmah na njezinu površinu, već se počinje okretati u kružnoj orbiti. Tijekom rotacije zagrijava se zbog kolosalne brzine i trenja, te emitira X-zrake, zračenje. Prividna rotacija svjetleće tvari naziva se akrecijskim diskom, a upravo je to prikazano na fotografiji crne rupe na početku članka.
Koji drugi načini postoje za otkrivanje crnih rupa?
Teleskopi koji proučavaju crne rupe promatraju njihovo okruženje, gdje je materijal vrlo blizu horizonta događaja. Tvar se zagrijava na milijune stupnjeva i svijetli rendgenskim zrakama. Ogromna gravitacija crnih rupa također iskrivljuje sam prostor, pa možete vidjeti učinak nevidljive gravitacijske sile na zvijezde i druge objekte.
