Как умират черните дупки?

Най-загадъчните обекти във Вселената споредс право може да се нарекат черни дупки - области на пространство-времето, чиято гравитация е толкова силна, че нищо, дори светлината, не може да ги напусне. Интересно е, че в необятната безкрайна Вселена има черни дупки, чиято маса надвишава масата на Слънцето от пет до сто пъти, но има и такива, чиято маса надвишава милиард слънчеви дупки. Днес астрономите вярват, че свръхмасивните черни дупки се крият в сърцето на повечето галактики, като същевременно отбелязват, че Вселената е в така наречената „звездна ера“ - етап от еволюцията на Вселената, през който звездите и галактиките се раждат непрекъснато. Но какво се крие отвъд звездната ера? Изследователите вярват, че в крайна сметка всички съставки за създаване на черни дупки ще бъдат изчерпани и звездите на нощното небе бавно ще угаснат, като по този начин черните дупки ще се превърнат в единствените обитатели на Вселената. Но дори тези космически чудовища не могат да съществуват вечно. Някой ден те също ще умрат, осветявайки се, сбогом, което ще загине празно и безжизнено пространство с фойерверки.

Учените успяха да докажат съществуването на черни дупки съвсем наскоро.

Как се появяват черните дупки?

Черните дупки започват своето съществуване със смърт:когато ядрата на някои масивни звезди останат без гориво, те преминават към следващия етап от своята еволюция и експлодират. По време на мощна експлозия яркостта на свръхновите (така ги наричат ​​учените) рязко се увеличава и след това бавно изчезва. Експлозията също е причина за изхвърлянето в междузвездното пространство на значителна маса материя от външната обвивка на звездата, както и огромно количество енергия.

Частта от веществото, която не е била изхвърлена в междузвездната среда, по правило се трансформира или в компактен обект - неутронна звезда (ако масата на звездата преди експлозията е била повече от 8 слънчеви маси), или в Черна дупка - областта на пространството-времето, в която всичко се контролира от гравитацията на Нейно Величество (в случай, че масата на ядрото, останала след експлозията, надвиши слънчевата маса пет пъти).

Ето как огнището на свръхнова изглежда през обектива на космическия телескоп Хъбъл на НАСА.

Както отбелязват астрономите, подобна връзка междураждането на черна дупка и смъртта на звездата, която я е образувала, доста често явление във Вселената. Черните дупки са особено близо до други звезди в онези ъгли, където образуването на звезди се случва с висока скорост. Спомнете си също, че образуването на звезди е мащабен процес, по време на който звездите започват масово да се образуват от междузвезден газ в галактика.

Искате ли винаги да сте в течение на последните новини от света на астрономията и физиката? Абонирайте се за нашия новинарски канал в Telegram, за да не пропуснете нищо интересно!

Еволюция на черните дупки

И така, след раждането на черна дупка в резултатсмъртта на масивна звезда, основното й занимание е поглъщането на всякакви предмети, които са наблизо. В някои случаи абсорбираният материал (газ и звезди) заобикаля тези космически чудовища, движейки се все по-бързо и натрупвайки се наоколо. Тъй като триенето между праха генерира топлина, акреционен диск черната дупка започва да свети, очертавайки своята сянка или хоризонт на събитията. Именно той беше заснет от учени през 2019 г., за което колегата Николай Хижняк разказа подробно в своя материал.

Но освен факта, че хоризонтът на събитията обграждачерна дупка, това е и ключът към нейната смърт. Това е така, защото всеки материал, погълнат от черна дупка, изчезва завинаги, поне това следва от нашето разбиране за гравитацията. Тази така наречена точка на невъзвръщаемост обаче не отчита квантовата механика - да, да, физиците все още работят по създаването на единна теория за квантовата гравитация и между другото наскоро постигнаха доста интересни резултати.

Стивън Хокинг - английски физик-теоретик,космолог и астрофизик. Хокинг е първият, който излага космологична теория, която комбинира концепциите за общата теория на относителността и квантовата механика.

1974 виден британски теоретичен физик Стивън Хокинг доказа, че от гледна точка на квантовата механика е възможно бягство от черна дупка, макар и много, много бавно.Колко дълго ще живее отделна черна дупка зависи от нейната маса. Колкото по-голяма става черната дупка, толкова по-дълго е необходимо да се изпари. В този смисъл, както astronomy.com отбелязва в интервю за astronomy.com, черните дупки могат да измамят смъртта, като станат по-големи.

Изследователите сравняват този процес с пясъкчаса, където пясъкът отгоре е времето, останало в черната дупка. Консумирайки все повече звезди и газ, ненаситното космическо чудовище продължава да добавя зърна пясък към „тиктакащия“ пясъчен часовник, дори когато отделни частици се просмукват навън. Но с напредване на възрастта на Вселената материалът около черната дупка ще изсъхне, сигнализирайки за нейното неизбежно унищожаване.

През последната десета от секундата от живота на черната дупка тя ще освети всичко наоколо с най-ярките фойерверки, като милион термоядрени бомби, експлодиращи в много мъничка област на космоса.

Между другото, най-мощният някогазаписаните свръхнови (ASSASN-15lh) сега се считат за 22 трилиона пъти по-експлозивни от черна дупка в последните си моменти. Какво мислите, че ще бъде краят на Вселената? Ще изчакаме отговора тук, както и в коментарите към тази статия.