Mashimo nyeusi - ni nini, kiini, nyeupe nyeupe, mashimo nyeupe, katika nafasi, picha, supermassive

Anonim

Leo, sayansi ya anga imefikia mafanikio yasiyo ya kawaida, lakini wanadamu bado ni mbali na kutatua siri zote ambazo ulimwengu ni yenyewe. Miongoni mwa vitu vyote vya nafasi, isipokuwa sayari bora, kuna na inaonekana ya ajabu, ya kawaida ya fizikia ya kawaida. Kama vikwazo vingine vya mvuto, nafasi na wakati vinaendelea ndani. Zaidi juu ya shimo nyeusi na kwa nini inaitwa, katika vifaa 24cm.

Kwa nini shimo "nyeusi"?

8 ukweli wa ajabu kuhusu wanyama ambao watu waliamini kabla

8 ukweli wa ajabu kuhusu wanyama ambao watu waliamini kabla

Chini ya shimo nyeusi katika sayansi ya kisasa, kitu cha nafasi kinaeleweka na molekuli kubwa, ambayo huanza kunyonya mazingira, ikiwa ni pamoja na chembe zinazohamia kwa kasi ya mwanga. Hiyo ni, mwanga yenyewe hauwezi kushinda kivutio kikubwa cha mvuto.

Hivyo jina ambalo limehifadhiwa katika miduara ya kisayansi. Shimo ni mahali ambapo somo lilipotea pale. Na rangi inasema: Kuitwa hivyo eneo hilo halikujibu mionzi yoyote. Kwa hiyo, "shimo nyeusi", kwa kweli, nenosiri la "kutoonekana," kwa kuwa jicho la mwanadamu halitaweza kuona doa giza dhidi ya historia ya giza la nafasi ya nje.

Uharibifu unaozingatia una mipaka, kuvuka ambayo kitu chochote hawezi kuanza kurudi nyuma, na kinaadhibiwa kuwa sehemu ya mwili wa cosmic supermassive. Eneo hili karibu na shimo nyeusi liliitwa "upeo wa matukio".

Kufungua

Sayansi inayoonyesha asili ya uzushi ilianza kutumia katika nusu ya pili ya karne ya 20. Hata hivyo, mashimo nyeusi alijifunza muda mrefu kabla ya hayo. Rudi katika karne ya XVIII, kuhani na asili ya asili John Michell kwanza alionyesha hypothesis juu ya kuwepo kwa nyota na uwanja wa nguvu wa nguvu hiyo hata kasi ya mwanga haitoshi kuondoka mipaka yake.

Picha ya shimo nyeusi katikati ya Galaxy ya M87, iliyopatikana kwa kutumia telescope ya mradi wa EHT (https://eventhorizonelescope.org/press-release-april-10-2019-aptrononers-capture-first-mage-black-hole)

Katika utafiti wa nadharia, katika siku zijazo, fizikia nyingi na hisabati wamefanya mchango mkubwa, ikiwa ni pamoja na Albert Einstein. Hata hivyo, hivyo mashimo nyeusi kuwa ukweli wa kisayansi, walihitaji kupata. Swali liliondoka juu ya jinsi ya kuchunguza vitu vinavyotumia mionzi yoyote ambayo haiwezi kuonekana kwa kutumia darubini.

Katika hali hii, wanasayansi walisaidia uzoefu uliopatikana wakati wa kazi juu ya kugundua kutofautiana, kama vile vumbi vya giza nebulae. Wao, kama matangazo ya rangi nyeusi, yanaonekana dhidi ya historia ya vitu vyema, kama vile nyota na gesi ya nebulae.

Njia hii ilitumiwa na kutafuta mashimo nyeusi juu ya chembe za suala, kuonyesha kiasi kikubwa cha nishati wakati wa kuvuka upeo wa matukio. Hiyo ni, mchakato huu unajumuisha kuzunguka eneo hilo na nguvu ya kipekee ya chembe wakati wa kunyonya suala. Kwa hiyo, shimo nyeusi inaonekana kama stain na disk mkali karibu.

Uwepo wa uharibifu wa mvuto uliendelea hali ya mfano wa kinadharia hadi 2015, wakati mawazo yaliungwa mkono na data mpya, ikiwa ni pamoja na picha ya shimo nyeusi iliyofanywa mwaka 2019. Picha ya kitu ni fasta katika picha. Mwisho huo ulisababisha jumuiya ya kisayansi ya kimataifa kutangaza mwanzo wa hatua mpya katika utafiti wa nafasi.

Jinsi mashimo nyeusi yanaumbwa.

Maswali mengi yanazalisha utaratibu wa malezi ya mashimo nyeusi. Astrophysics wameweka matoleo manne ambayo yanaelezea kuonekana kwa "waendeshaji wa ulimwengu wa ulimwengu katika cosmos.

Katika mwanga wa kunyonya, eneo hilo linaweza kugeuka nyota yoyote na wingi wa kutosha. Wakati athari za thermonucleal zinaacha kutokea ndani yake, "hupungua", huku ikitengeneza aina mpya ya kitu cha nafasi.

  • Nyota ya Neutron yenye wiani wa ajabu wa dutu una wingi unaofanana na jua, na ukubwa wa kawaida (kipenyo hauzidi 20-30 km);
  • Mwangaza juu ya mabaki ya nishati ya joto na hatua kwa hatua kilichopozwa nyeupe (kama molekuli ya nyota haitoshi kugeuka katika neutron);
  • Ikiwa nyota ni angalau mara 3 uzito wa jua, basi imeunganishwa sana ambayo inarudi shimo nyeusi.

Ikiwa hali ya kwanza inategemea kuanguka kwa nyota, basi pili - inaelezea mchakato sawa, hutokea tu kwa kitu kikubwa zaidi, kwa mfano, na sehemu ya galaxy. Kama nyota, mwisho hupungua kwa ukubwa chini ya hatua ya mzigo wake na huzingatia wingi mzima wa dutu kwa kiasi kidogo. Leo, wanasayansi wanajua juu ya kuwepo kwa mashimo nyeusi katika vituo vya seti ya galaxi ulimwenguni pote.

Kwa mujibu wa hali ya tatu, miili ya astrophysi ya supermassive inapewa mahali pa kurasa za kwanza za historia ya ulimwengu, wakati ilianza kupanua. Mlipuko mkubwa umeunda hali ambayo maeneo yenye wiani wa juu wa mashimo ya msingi ya nyeusi iliwezekana. Na kisha upanuzi wa ulimwengu "ulilia" katika nafasi ya nafasi.

Toleo la hivi karibuni linategemea ukweli kwamba shimo nyeusi linaundwa kama matokeo ya athari za juu za nyuklia ambazo zinaweza kuzalishwa katika maabara. Ukweli wa Kuvutia: Hadron Colliders, ambapo taratibu hizo zinazinduliwa, imesababisha kutisha kwa wengi, kwa kuwa iliaminika kuwa utafiti huo utaongoza kwenye malezi ya shimo nyeusi kwenye sayari yetu.

Kinadharia, mashimo nyeusi yaliyoundwa na vitu vya raia tofauti yanaweza kuwa tofauti sana na kwa kila mmoja kwa ukubwa. Kwa mfano, wale ambao walionekana mara moja baada ya mlipuko mkubwa wataonekana kuwa mdogo dhidi ya historia ya giant kwamba uzito zaidi ya jua katika mabilioni ya nyakati. Kwa hiyo, wanasayansi waligawanya vituo hivi vya burudani kwa madarasa: mashimo nyeusi ya molekuli ya nyota, supermassive na quantum.

Katika shimo nyeusi ya molekuli ya nyota inaweza kubadilishwa nyota ambayo imeanza baridi na kushuka chini ya hatua ya mvuto wake mwenyewe. Hata hivyo, yote inategemea vigezo na vigezo vingine vinavyoweza kusababisha kusimama kwa hatua fulani, na kisha matokeo yatakuwa tu nyota ya neutroni ya superlit. Kwa mfano, ili jua kuwa shimo nyeusi, inahitaji "kupata uzito", tangu raia wake haitoshi kwa kuanguka kwa mvuto. Kwa mujibu wa wanasayansi, hatima ya kuangaza yetu ni mabadiliko katika kijivu nyeupe.

Nucle ya mstari wa galaxi zina vyenye mashimo nyeusi, inayoitwa kama hawawezi kulinganishwa na kitu kinachojulikana kwa ubinadamu. Hata jua ni ndogo sana kwa angalau takriban kuelezea hawa giants. Hole kama nyeusi - katikati ya njia ya Milky.

Shimo nyeusi nyeusi katikati ya Galaxy Messier 87, iliondoa darubini ya VLT, inajulikana na jet yenye nguvu - ndege ya dutu iliyotupwa kwenye nafasi ya nje (https://www.eso.org/public/russia/ Picha / ESO1907B /)

Kama ilivyoelezwa tayari, uainishaji hutoa uwepo wa mashimo ya quantum nyeusi ambayo yana vipimo vya microscopic na inaweza kuwa kizazi cha athari za nyuklia zinazozalishwa na vifaa vya kiufundi vinavyotokana na hali ya maabara.

Lakini wakati mashimo ya quantum ni kitu kimoja cha kinadharia, ambacho kinaweza kupatikana katika siku zijazo.

Mbali na ukubwa, wanasayansi wanahusika katika utafiti na vipengele vingine vya mashimo nyeusi, kwa mfano, kama vile kuunganisha. Katika nadharia ya mgongano wa elimu ya nafasi hiyo, kila mmoja inawezekana. Na ikiwa hutokea, basi husababisha kasi ya kasi ya kuratibu na kuundwa kwa eneo kubwa zaidi na sifa zisizo za kawaida.

Nini kinatokea ikiwa unapata ndani ya shimo nyeusi

Miongoni mwa mawazo ya kutosha ya kazi zinazohusiana na muundo wa mashimo nyeusi, ya kuvutia zaidi ni suala la nini kitatokea ikiwa mtu huanguka katika eneo hili kali. Na nini kitaona huko. Haiwezekani kuangalia katika mazoezi hii, hivyo inabakia kuwa na maudhui na matukio ya kufikiri.

Shimo nyeusi ni eneo ambako sheria za kawaida za fizikia zinaacha kufanya kazi, na ukweli huo unagawanywa katika mbili. Ndani ya shimo nyeusi, nafasi na wakati huanza kupigwa hadi kutoweka kabisa kwa makundi haya. Kwa hiyo, hapa idadi ya vielelezo vinavyojitokeza zaidi ya ufahamu.

Kulingana na mawazo ya fizikia, cosmonaut, ambayo itafikia upeo wa matukio, wakati huo huo utafa na kuipitia. Nini ijayo - Fikiria vigumu. Kinadharia, ikiwa unaingia kwenye shimo nyeusi, itawezekana kuona wakati ujao, kwa sababu kuna nafasi na wakati kuna maeneo.

Kuna mawazo ambayo kutakuwa na bandari, kubeba kitu hadi mwisho mwingine wa ulimwengu. Mahali ambapo sheria za dunia za utendaji wa vitu vya kimwili zimefutwa, inayoitwa indularity. Hatimaye inaunganisha kila kitu kinachoingia ndani ya shimo, kupata sayansi isiyojulikana ya fomu ya kuwepo.

Sayari karibu na mashimo nyeusi.

Leo, mashimo nyeusi mara nyingi huwekwa na kichwa kama "kitu cha kutisha katika ulimwengu". Kuna majina sawa yasiyo ya mwanzo, ikiwa unafikiria yafuatayo: Wanasayansi wanapendelea ukweli kwamba kwenye sayari zilizo karibu na "waharibifu wa walimwengu wote", haiwezekani kuchunguza maisha. Mwisho huo ni kutokana na ukweli kwamba hata ndogo zaidi ya supermassive "devoure ya suala" huzalisha nguvu za tidal, kutishia uaminifu wa mwili wowote wa mbinguni, ambayo inakaribia upeo wa tukio.

Juu ya asili na maendeleo ya maisha duniani huathiri moja kwa moja stati ya mfumo wa mfumo, ambayo inahusu. Na wakati shimo nyeusi inaonekana karibu na sayari, ngozi ya suala jirani itaanza, kutoa nishati hiyo ya nishati, ambayo itaharibu aina yoyote ya kibiolojia. Hali kama hizo ni kali sana kwa mageuzi ya jambo lililo hai.

Quasary.

Mwanzoni mwa nusu ya pili ya karne ya XX, wanasayansi walianza kuzungumza juu ya kuwepo kwa quasars. Kwa kweli, haya ni nuclei yenye nguvu ya galaxies vijana, ambapo mashimo nyeusi iko. Kwa kuondolewa kwao, vitu vile vina sifa ya mionzi yenye nguvu zaidi.

Picha ya Quasar ya kwanza ya robo ya kwanza, iko katika kikundi cha Bikira, kilichofanywa na Telescope ya Hubble (ESA / Hubble & NASA, https://www.nasa.gov/content/goddard/nasas-hubble- Inapata-picha-bora-ya-bright-quasar-3C-273 / #. Ymnppvkzbiv)

Hii ni kutokana na ukweli kwamba kuna ukubwa wa kushangaza wa shimo nyeusi katika asili ya galaxy kwamba ngozi ya dutu hujenga disk ya accretion ambayo inaweza kuonekana kwa umbali wa ajabu.

Leo, quasars ziko na mashimo nyeusi ya supermassive. Inashangaza kwamba vitu hivi vya burudani hazizidi mfumo wa jua.

Stephen hawking juu ya uzushi.

Mwanasayansi maarufu Stephen Hawking pia alionyesha muundo wa mashimo nyeusi. Kwa mujibu wa mawazo ya fizikia maarufu, kwa njia ya vitu hivi huendesha njia ya ulimwengu mbadala. Kwa hiyo, hawapaswi kuogopa, kwa sababu mashimo hayaharibu suala la kunyonya, lakini tu kuvumiliana katika nafasi ya nje ya sambamba.

Hawking alitegemea ukweli kwamba habari haiwezi kuharibiwa, vinginevyo hakutakuwa na kitu kama "zamani" ingekuwapo. Hiyo ni, kutoka shimo nyeusi kuna njia ya nje, hata hivyo, haiwezekani kurudi kwenye hatua ya awali, kwa sababu matukio yaliyoanguka nyuma ya upeo hawezi kuwa na uwezo wa kushinda.

Karibu na dunia

Kwa kuwa haki ya kuwepo kwa vitu kuchukuliwa katika makala hii, wanasayansi walitaka kupata wale ambao ni karibu na wengine. Na mwaka wa 2019, majaribio yalikuwa na taji na mafanikio. Wataalam wa astronomers walitangaza ufunguzi wa shimo nyeusi katika nyota ya urahisi, wakipiga giant nyekundu na suala la kulisha ya nyota hii kubwa. Na baadaye waliripoti kwamba ilionekana kama hiyo, hata karibu na sayari yetu, katika nyota ya nyati.

Moto mweusi hupunguza sura ya giant nyekundu / mfano: Lauren Fanfer (Chuo Kikuu cha Jimbo cha Ohio, https://news.osu.edu/black-hole-is-closest-to-earth-among-thest-smallest -Discovered /)

Unicorn, kama kitu kinachoitwa, si tu ya karibu (iko umbali wa miaka 1500 ya mwanga), lakini pia ni ndogo sana ya sayansi maarufu. Lakini shimo kubwa zaidi nyeusi kutoka kwa wanasayansi ilipatikana katika mkusanyiko wa galactic wa Abell 85 na inaitwa Holm 15a. Ugunduzi huu wa mara 10,000 unazidi wingi wa zabuni, "makao" katikati ya galaxy yetu, - Sagittarius A *.

Harvard Astrophysics tayari wanatafuta mashimo ndani ya mfumo wa jua. Wanasayansi wanasema kuwa kuwepo kwa kitu kama hicho karibu na dunia kinaruhusiwa na itawezekana kuchunguza kwenye diski ya mwanga inayoonekana kama matokeo ya ngozi ya suala.

Nyeusi na nyeupe

Kitu kilichosumbuliwa sawa kwa ajili ya utafiti bado haijaona mashimo nyeupe yaliyotajwa na Einstein. Kinadharia, wanasayansi wanafikiria, wanalazimika kuwepo "mashimo nyeusi kinyume chake."

Hiyo ni, kiini cha mashimo nyeupe ni kama ifuatavyo: mwisho hauingizwe, lakini kutupa jambo hilo. Kwa maneno mengine, hii ni shimo nyeusi iliyotumiwa nyuma kwa wakati. Kwa kuwa katika formula za kimwili, mwelekeo wa wakati haufanyi jukumu lolote, kuwepo kwa mashimo nyeupe haiwezekani. Hata hivyo, leo sio tu kuthibitishwa katika mfano wa mazoezi.

Soma zaidi