Kaj je črna luknja?
Za začetek je treba poudariti, da so bile črne luknje preučene zelo slabo in večinoma na teoretični ravni. Do leta 2019 je človeštvo imelo le teoretično znanje. Vendar pa je 10. aprila istega leta znanstvenikom uspelo dobiti prvo rentgensko fotografijo supermasivne črne luknje v središču galaksije Messier 87 (M87).
Kaj je črna luknja
Skratka, črna luknja je najtežji in hkrati najmanjši od vseh možnih objektov v vesolju.
Črna luknja je predmet v vesolju, v katerem je stisnjena ogromna količina snovi. Če želite približno razumeti obseg stiskanja, si predstavljajte zvezdo, ki je 10 - 100 - 1.000.000-krat večja od sonca in stisnjena v kroglo s premerom regije Kijev. Zaradi neverjetne gostote nastane močno gravitacijsko polje, iz katerega ne more uiti niti svetloba.
Zakaj se črne luknje imenujejo tako?
Trenutno je znano, da imajo črne luknje nepredstavljivo gravitacijo, tako močno, da celo tako drobni delci, kot so fotoni (vidni delci svetlobe) ne more premagati njene moči privlačnost in se za trenutek premikajo s svetlobno hitrostjo. Prav zaradi dejstva, da se svetloba ne odbija (natančneje, ne more premagati sile gravitacije) od površine, navzven ostajajo "črne luknje" temna področja za vse obstoječe opazovalne naprave, medtem ko zgoraj navedeno sploh ne pomeni, da površina črne luknje je črna, samo od zunaj je nemogoče videti, paradoks in še zdaleč ne edini!
Imenuje se območje prostora okrog črne luknje, onkraj katerega se snov in kateri koli delci, vključno s svetlobnimi kvanti, ne morejo prebiti (vrniti). Ko je pod obzorjem dogodkov, se bo kateri koli predmet, telo, delec premikal, obstajal samo znotraj črne luknje in ne bo mogel pobegniti izven obzorja dogodkov. Zunanji opazovalec, ki je zunaj obzorja dogodkov, ne more opazovati, kaj se dogaja znotraj.
Z obzorjem dogodkov ni vse v redu preprosto, zahvaljujoč kvantnim učinkom, oddaja energijo (tok vročih delcev) v vesolje. Ta učinek je znan kot Hawkingovo sevanje in zaradi njega teoretično lahko črna luknja preneha obstajati (postopoma izhlapi sevajočo energijo) in se spremeni v izumrlo zvezdo. Ta trditev velja za kvantno fiziko, kjer se lahko snov premika s tuneliranjem in premaguje ovire, ki jih v normalnih pogojih ni mogoče premagati.
Zagotovo ni znano, kaj se zgodi s snovjo, ko jo gravitacijske sile črne luknje pritegnejo in ta preide obzorje dogodkov.S teoretičnega vidika je verjetno, da telo/snov po prehodu obzorja dogodkov pade v tako imenovano singularnost, pred tem pa se zaradi gravitacijskih sil uniči.
Gravitacijska singularnost je točka v prostor-času, kjer nam znani fizikalni zakoni najverjetneje ne delujejo ali delujejo drugače. Na primer, količine, ki opisujejo gravitacijo v normalnih pogojih, v pogojih singularnosti, so lahko neskončne ali nedoločene.
Zakaj je okoli črne luknje na fotografiji sijaj?
Oglejte si ta videoposnetek na YouTubu
Na akrecijskih obročkih črne luknje
Sijaj okrog črne luknje ni Photoshop ali računalniški posebni učinki. Na podlagi zakonov privlačnosti črne luknje k sebi pritegnejo vse, kar pade v območje njene gravitacije. Lahko je plin, prah in druge snovi. V tem primeru snov, ki pade pod privlačnost črne luknje, ne pade takoj na njeno površino, ampak se začne vrteti v krožni orbiti. Med vrtenjem se segreje zaradi ogromne hitrosti in trenja ter oddaja rentgenske žarke, sevanje. Navidezno vrtenje svetleče snovi se imenuje akrecijski disk in prav to je prikazano na fotografiji črne luknje na začetku članka.
Kateri drugi načini so za odkrivanje črnih lukenj?
Teleskopi, ki preučujejo črne luknje, gledajo na njihovo okolje, kjer je material zelo blizu obzorja dogodkov. Snov se segreje na milijone stopinj in žari z rentgenskimi žarki. Ogromna gravitacija črnih lukenj izkrivlja tudi sam prostor, tako da lahko vidite učinek nevidnega gravitacijskega vlečenja na zvezde in druge predmete.
