Οι μαύρες τρύπες είναι σκοτεινές κηλίδες στο ιστό του χωροχρόνου, απίστευτα πυκνές ιδιότητες με τόσο μεγάλη βαρύτητα που δεν μπορούν να ξεφύγουν από τα συμπλέκτη τους. Ξοδεύουν το χρόνο τους κάνοντας ένα πράγμα: να χτυπάνε την ύλη. Βγείτε αρκετά κοντά σε μια μαύρη τρύπα, και είστε κοσμικά σπαγγέτι, τεντωμένα σε κομμάτια, αναρροφημένα προς τα μέσα, ποτέ να επιστρέψετε. Απλή και απλή, σωστά;
Αλλά όπως φαίνεται, οι μαύρες τρύπες είναι κάτι περισσότερο από κοσμικές ηλεκτρικές σκούπες. Το 2019, οι φυσικοί εξέτασαν το σκοτάδι και έσπασαν την πρώτη εικόνα μιας μαύρης τρύπας. Έμαθαν επίσης περισσότερα για το πώς δουλεύουν αυτά τα περίεργα και ακόρεστα θηρία. Από την τάση τους να κερδίζουν και να χάνουν τα μαλλιά, στα μυστηριώδη τους εσωτερικά, όπου μπορούν να οδηγήσουν, εδώ είναι 14 νέα πράγματα που μάθαμε για τις μαύρες τρύπες το 2019.
Μια αξέχαστη εικόνα
Μετά από χρόνια αναμονής, ήταν εδώ! Οι επιστήμονες το 2019 πήραν μια απολύτως αξέχαστη εικόνα της μαύρης τρύπας M87, στην καρδιά του γαλαξία της Παρθένου Α, περίπου 53 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Το πρώτο από τα πιο κοντινά σημεία της μοναδικότητας, που έσπασε από ένα δίκτυο τηλεσκοπίων σε όλο τον κόσμο, το γνωστό ως Τηλεσκόπιο Event Horizon, μοιάζει με ένα κοκκώδες, μικροσκοπικό σημείο που περιβάλλεται από ένα ασαφές πορτοκαλί δαχτυλίδι. Αλλά αυτή η μικρή, pixelated εικόνα είναι στην πραγματικότητα μια μαύρη τρύπα τόσο μεγάλη όσο το ηλιακό σύστημα και 6,5 δισεκατομμύρια φορές η μάζα του ήλιου μας.
Η φλογερή πορτοκαλί λάμψη που περιβάλλει τη μαύρη καρδιά της οριοθετεί τον ορίζοντα της εκδήλωσής της, τον δακτύλιο της ύλης που στροβιλίζεται γύρω από μια μαύρη τρύπα λίγο πριν πέσει μέσα. Καθώς τρίβεται σε άλλες ύλες με υψηλές ταχύτητες, παράγει ενέργεια και λάμπει για να σχηματίσει ένα δίσκο πρόσκρουσης το πορτοκαλί δαχτυλίδι.
Μαύρες τρύπες μεγαλώνουν τα μαλλιά και στη συνέχεια μεγαλώνουν ξανά φαλακρά
Φέτος, μάθαμε ότι οι μαύρες τρύπες έχουν μαλλιά, αλλά τις περισσότερες φορές είναι τόσο φαλακρές όσο οι μπάλες. Τι σημαίνει αυτό; Ιστορικά, οι φυσικοί πίστευαν ότι οι ιδιοτυπίες ήταν φαλακρές ή άχρηστες, πράγμα που σημαίνει ότι είχαν μόνο τρεις ιδιότητες: μάζα, γωνιακή ορμή και ηλεκτρικό φορτίο. Όλα όσα αυτά τα ουράνια Pac-Mans κατανάλωναν κατά τη διάρκεια μιας ζωής ήταν κλειδωμένα πίσω από τον ορίζοντα γεγονότων και καμία πληροφορία για τις διατροφικές συνήθειες μιας μαύρης τρύπας δεν θα μπορούσε να ανακτηθεί αργότερα.
Αλλά το 2016, ο αείμνηστος φυσικός Stephen Hawking, μαζί με άλλους, δημοσίευσαν ένα χαρτί που πρότεινε ότι οι μαύρες τρύπες έχουν «μαλλιά» ή διακριτικά χαρακτηριστικά. Αυτές οι τρίχες ήταν λεπτές μετατοπίσεις στον ορίζοντα συμβάντων, καθώς και ο ορίζοντας Cauchy - το σημείο στο οποίο η αιτία και το αποτέλεσμα flip - που θα καθιστούσαν τις μαύρες τρύπες διακριτές μεταξύ τους. Τουλάχιστον, όπως ισχυρίζεται η μελέτη του 2018, αυτό συνέβη στις λεγόμενες "ακραίες" μαύρες τρύπες ή σε εκείνες με μέγιστο ηλεκτρικό φορτίο. Νωρίτερα φέτος, οι φυσικοί διαπίστωσαν ότι ακόμα και οι όχι τόσο ακραίες - αυτές που στρέφονται με σχεδόν ταχύτητα, αλλά χωρίς χρέωση, ή εκείνες με μέγιστη δυνατή φόρτιση, αλλά χωρίς περιστροφή - μπορεί επίσης να έχουν μαλλιά.
Όμως, όπως φαίνεται, οι μαύρες τρύπες ξεφλουδίζουν φουσκωτά με λίγες τούφες "μαλλιών", που τελικά χάνουν, σύμφωνα με την Live Science.
Αυτή τη στιγμή, το ερώτημα εάν οι μαύρες τρύπες μοιάζουν περισσότερο με τον κ. Τ ή τον Heather Locklear είναι καθαρή εικασία. Αλλά ο μεγαλύτερος ανιχνευτής βαρυτικών κυμάτων στον κόσμο θα μπορούσε σύντομα να βρει στοιχεία που να υποστηρίζουν μια θεωρία έναντι άλλου, λένε οι ειδικοί.
Απίστευτα μεγάλη μαύρη τρύπα
Τον Νοέμβριο, οι επιστήμονες δήλωσαν ότι βρήκαν μαύρη τρύπα 15.000 έτη φωτός μακριά, που ήταν τόσο μαζική που δεν έπρεπε να υπάρχει. Υπολόγισαν την ύπαρξή του αφού ανακάλυψαν ένα αστέρι περίπου 8 φορές μαζικό όπως ο ήλιος μας που φαινόταν να περιβάλλει μια περιοχή σκοτεινού, άδειου χώρου. Με βάση το πόσο αστραπιαίο αυτό αστέρι υπολόγισε ότι το αστέρι πιθανότατα περιβάλλει μια μαύρη τρύπα 70 φορές τη μάζα του ήλιου μας. οι επιστήμονες πίστευαν ότι οι αστρικές μαύρες τρύπες ή αυτές που σχηματίζονται μετά από την κατάρρευση ενός μαζικού αστέρα, θα μπορούσαν να έχουν μάζες όχι περισσότερες από 30 φορές εκείνες του ήλιου μας - τουλάχιστον σε γαλαξίες με χημική σύνθεση παρόμοια με τη δική μας.
"Αυτή η ανακάλυψη μας αναγκάζει να επανεξετάσουμε τα μοντέλα μας για το πώς σχηματίζονται μαύρες οπές μαζικής μάζας", ο διευθυντής του Παρατηρητηρίου Λέιζερ Ιντερφερόμετρο Βαρύτητας-Γυμνασίου (LIGO) και ο καθηγητής David Reitze του Πανεπιστημίου της Φλώριδας, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη. δήλωσε τότε.
Σχετικά με την αδύνατη αυτή μαύρη τρύπα
Δυστυχώς, τις περισσότερες φορές, τα ευρήματα που φαίνεται να αψηφούν τους νόμους της φυσικής δεν συγκρατούν. Αυτή η μαύρη τρύπα, η οποία έγινε σχεδόν αδύνατη, ήταν μάλλον αδύνατη, σύμφωνα με μερικές δημοσιεύσεις που δημοσιεύθηκαν στη βάση δεδομένων arXiv τον Δεκέμβριο.
Η απίστευτα μεγάλη μαύρη τρύπα ήταν μάλλον μια μαύρη τρύπα κανονικού μεγέθους και η ερευνητική ομάδα που αρχικά έσπευσε τους αριθμούς έκανε απλά ένα λάθος στην ερμηνεία των εκπομπών φωτός που προέρχονταν από το δυαδικό σύστημα μαύρης οπής / αστεριού. Μπερδεμένος το φως από τον αστέρι σύντροφο με τις ελαφρές εκπομπές που θα προέρχονταν από το δίσκο προσαύξησης της μαύρης τρύπας ή το δαχτυλίδι της ύλης που περιστρέφει το στόμα του, οι ερευνητές είχαν υπερτιμήσει τη μάζα της μαύρης τρύπας τουλάχιστον δύο φορές, οι μελέτες που δημοσιεύθηκαν στο arXiv βρέθηκαν .
Μαύρες τρύπες ως γαλαξιακοί ζωγράφοι ζωής
Οι μαύρες τρύπες είναι οι επιθετικές επιρροές στην επική ιστορία του σύμπαντος. Θα σκοτώσουν αδιάκριτα. Και τίποτα δεν είναι εφικτό από αυτά.
Αλλά μπορεί να υπάρχουν περισσότερα σε αυτούς τους κοσμικούς δολοφόνους με την πέτρα. Οι μαύρες τρύπες μπορεί στην πραγματικότητα να είναι οι κινητήρες της ζωής για τους γαλαξίες. Στα μαύρα τρύπα τους στέλνουν φυσαλίδες καυτού, θορυβώδους αερίου μέσα στον κόσμο, σύμφωνα με μελέτη του Νοεμβρίου. Αυτό το θερμό πλάσμα μπορεί να διατηρεί ζωντανούς γαλαξίες που διαφορετικά θα μπορούσαν να κρυώσουν και να πεθάνουν, σύμφωνα με τη μελέτη. Μια άλλη μελέτη, που δημοσιεύθηκε τον Μάιο, διαπίστωσε ότι η ακτινοβολία που εκπέμπεται από μαύρες τρύπες θα μπορούσε να εξουσιάσει εξωγήινη ζωή - όσο υπάρχει σε μια ζώνη Goldilocks όχι πολύ μακριά και όχι πολύ κοντά στο κέντρο του γαλαξία. Καθώς τροφοδοτούνται αυτές οι μαύρες τρύπες, η ακτινοβολία και το φως τους μπορεί να τροφοδοτήσουν τη φωτοσύνθεση και να διευκολύνουν το σχηματισμό των βιομοριακών δομικών στοιχείων της ζωής.
Οι μαύρες τρύπες μπορεί να μην είναι μαύρες τρύπες καθόλου
Ή ίσως οι μαύρες τρύπες είναι μόνο παρεξηγημένες. Όπως, πολύ παρεξηγήθηκε. Μια άγρια θεωρία, που προτάθηκε από μαθηματικό και φυσικό αυτό το καλοκαίρι, υποδηλώνει ότι οι μαύρες τρύπες, όπως τις γνωρίζουμε, μπορεί να μην υπάρχουν.
Σύμφωνα με τον Αϊνστάιν, οι μαύρες τρύπες είναι απεριόριστα μικρές, άπειρα πυκνά στίγματα γνωστά ως μοναδικότητα, όπου τα μαθηματικά της γενικής σχετικότητας αποσυντίθενται. Αλλά σύμφωνα με τη νέα έρευνα, μια κοινή μαθηματική απλοποίηση που χρησιμοποιείται για την ανάλυση της θεωρίας της σχετικότητας μπορεί να έχει ένα ελάττωμα. Ως αποτέλεσμα, οι μαύρες τρύπες μπορεί να μην είναι εντελώς διαφορετικές. Αντ 'αυτού, μπορεί να είναι τσέπες του χώρου γεμιστές με σκοτεινή ενέργεια. Και αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει κάποια εκπληκτικά ευρήματα από τον μεγαλύτερο κυνηγό κύματος βαρύτητας στον κόσμο.
Υπάρχουν μικρές μαύρες τρύπες
Οι μαύρες τρύπες μπορούν σίγουρα να είναι μεγάλες, αλλά μπορούν να είναι μικροσκοπικές; Αποδεικνύεται ότι οι μαύρες τρύπες, περίπου το ήμισυ του μεγέθους των γνωστών, θα μπορούσαν να υπάρξουν στο διάστημα. Οι περισσότερες μαύρες τρύπες κανονικής μάζας είναι περίπου 5 έως 6 φορές η μάζα του ήλιου μας.
Τον Νοέμβριο, οι αστρονόμοι που κοιτάζουν στα περιθώρια του Γαλαξία μας, περίπου 10.000 έτη φωτός μακριά, βρήκαν αχνές ενδείξεις για μια μαύρη τρύπα περίπου 3.3 φορές τόσο μαζική όσο ο ήλιος. Αυτό είναι πολύ μεγάλο για να είναι ένα αστέρι νετρονίων, αλλά μικρότερο από οποιαδήποτε γνωστή μαύρη τρύπα. Τέτοιες μαύρες τρύπες προβλεπόταν, αλλά ποτέ δεν είχαν εντοπιστεί πριν.
Η μαύρη τρύπα της Γαλαξίας έχει φλεγμονή
Μιλώντας για τον Γαλαξία, η υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στον οικιακό μας γαλαξία είναι μέχρι κάτι πολύ περίεργο. Κανονικά, ο δίσκος προσαύξησης μιας μαύρης τρύπας ανάβει περισσότερο όταν είναι πιο ενεργός, επειδή περισσότερη ύλη τριβεί και δημιουργεί τριβές. Τον Μάιο, όλα ήταν ήρεμα για την κεντρική μαύρη τρύπα του Γαλαξία, τον Τοξότη Α *.
Στη συνέχεια, οι αστρονόμοι παρατήρησαν μια περίεργη φωτοβολίδα, με τη μαύρη τρύπα που λάμπει με τους φωτεινότερους αστρονόμους, τουλάχιστον στο υπέρυθρο φάσμα.
Δεν είναι ξεκάθαρο τι είναι αυτή η παράξενη φωτοβολίδα, αλλά οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η φλόγα προκλήθηκε όταν ένα σκονισμένο αντικείμενο ή ένα αστέρι είχε ένα βαθύ ξύρισμα με τον Τοξότη A *.
Οι μεγαλύτερες μαύρες τρύπες σχηματίστηκαν σε ένα γρήγορο
Τα μαζικά ουράνια αντικείμενα, όπως ο Τοξότης A *, μοιάζουν με αυτά που θα έπρεπε να έχουν πάρει για πάντα, αλλά αποδεικνύουν ότι οι μεγαλύτερες μαύρες τρύπες του σύμπαντος πιθανώς σχηματίστηκαν με την αναλαμπή ενός ματιού, κοσμικά μιλώντας.
Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε τον Ιούνιο υποδεικνύει ότι θα μπορούσαν να έχουν σχηματιστεί υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στα πρώτα 800 εκατομμύρια χρόνια της ιστορίας του σύμπαντος - και το μόνο που θα χρειαζόταν ήταν ένα μεγάλο σύννεφο αερίων. Καθώς τα σύννεφα αερίου συσσωρεύονταν και συνδέονταν βαρυτικά, θα είχαν καταρρεύσει κάτω από το δικό τους βάρος, σχηματίζοντας μια μικρή μαύρη τρύπα χωρίς καμία ανάγκη για ένα αστέρι να πηγαίνει σούπερνοβα. Αυτές οι αποκαλούμενες "μαύρες τρύπες με άμεση κατάρρευση" θα συνέχιζαν να εκτοξεύουν την ύλη με φουσκωτό ρυθμό, αυξάνονταν 10.000 φορές σε διάστημα μόλις 150 εκατομμυρίων ετών.
Σε εκείνο το σημείο, απλά σταμάτησαν - αφήνοντας πίσω τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που στίζουν το σύμπαν μας σήμερα.
Τα UFO πετούν έξω από τις μαύρες τρύπες
Τι είναι πιο ξένο από μια μαύρη τρύπα; Ένα UFO που πετάει από το ένα. Σε αυτή την περίπτωση, ωστόσο, το UFO σημαίνει εξαιρετικά γρήγορη εκροή και είναι ένας καυτός άνεμος που φαίνεται να ρέει από το δίσκο προσαύξησης της μαύρης τρύπας.
Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε τον Αύγουστο διαπίστωσε ότι αυτά τα UFO μπορούν να εξηγήσουν γιατί ο χώρος κοντά στην καρδιά των γαλαξιών είναι σχετικά ελλιπής στην ύλη. Τα UFO από τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στα γαλαξιακά κέντρα μπορεί να δράσουν σαν χιονοπτώσεις, βάζοντας όλη την πρόσθετη ύλη σε άμεση γειτνίαση με μια μαύρη τρύπα μακρύτερα από την περιφέρειά της, σύμφωνα με τη μελέτη.
Ο πλανήτης 9 μπορεί να είναι μια μαύρη τρύπα
Μιλώντας για αντικείμενα που δεν έχουν αναγνωριστεί, το μυστηριώδες ουράνιο αντικείμενο στο ηλιακό μας σύστημα γνωστό ως Planet 9 μπορεί στην πραγματικότητα να είναι μια μαύρη τρύπα μεγέθους γκρέιπφρουτ.
Υπάρχουν κάποια περίεργα αντικείμενα, τα οποία περνούν έξω από τον Ποσειδώνα, που συμπεριφέρονται σαν να διέπονται από τη βαρύτητα κάποιου κοντινού αντικειμένου που δεν μπορούμε να δούμε. Περνούν μακριά από τους άλλους οκτώ πλανήτες και φαίνονται να προσανατολίζονται σε διαφορετικό επίπεδο.
Κάποιοι θεωρητικοί έχουν κάνει υπολογισμούς και κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι υπάρχει ένας πλανήτης εκεί έξω - με μια κερδοφόρα τροχιά - που είναι περίπου 10 έως 20 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα της Γης. Αλλά σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε τον Οκτώβριο, άλλοι επιστήμονες που έκαναν ξεχωριστή θραύση αριθμών διαπίστωσαν ότι μια μικροσκοπική αρχέγονη μαύρη τρύπα, περίπου τόσο μεγάλη όσο μια γκρέιπφρουτ, θα μπορούσε επίσης να εξηγήσει την παράξενη συμπεριφορά αυτών των trans-Neptunian αντικειμένων.
Η αποστολή μηνυμάτων μέσω μιας μαύρης τρύπας θα το έκανε να εξατμιστεί
Οι μαύρες τρύπες μπορούν να είναι σκουληκότρυπες σε ένα εναλλακτικό σύμπαν. Αλλά μην ασχοληθείτε να προσπαθήσετε να στείλετε ένα μήνυμα μέσω της σκουληκότρυπας σε κάποιον σε αυτό το ξένο σύμπαν.
Τον Αύγουστο, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η αποστολή ακόμη και ενός μικροσκοπικού μηνύματος μέσω μιας μαύρης τρύπας θα άλλαζε τη μαύρη τρύπα, καθιστώντας την εξάτμιση. Το πρώτο μήνυμα που θα μεταδοθεί μέσω της σκουληκότρυπα θα συρρικνούσε τη λήψη μαύρη τρύπα κατά 30%, και κάθε επόμενο μήνυμα θα συρρικνούσε περαιτέρω τη μαύρη τρύπα - ενώ θα μεταφέρονταν όλο και λιγότερες πληροφορίες. Μετά από λίγες μεταδόσεις, το μήνυμα δεν θα φέρει καμία πληροφορία και η μαύρη τρύπα που θα λάβει θα εξαφανιστεί.
Οι αλλοδαποί θα μπορούσαν να πυροβολούν λέιζερ σε μαύρες τρύπες
Στασίδι! Στασίδι! Στασίδι! Οι μαύρες τρύπες μπορεί να μην τροφοδοτούν μόνο τη ζωή σε ξένους κόσμους. Μπορούν επίσης να επιτρέψουν στους αλλοδαπούς να περιηγηθούν στον γαλαξία. Καταγράφοντας λέιζερ σε μαύρες τρύπες, οι εξωγήινοι προχωρημένοι θα μπορούσαν να βόμβαμα φωτονίων ή ελαφρών σωματιδίων γύρω από τα πηγάδια βαρύτητας που περιβάλλουν τις μαύρες τρύπες. Αυτά τα φωτόνια θα περιστρέφονταν γύρω και θα επέστρεφαν στον δέκτη, αλλά στη διαδικασία θα έκαψαν κάποια ορμή της μαύρης τρύπας και θα την μετατρέψουν σε ενέργεια. Καθώς το φωτόνιο επέστρεψε, οι εξωγήινοι θα μπορούσαν να μετατρέψουν αυτήν την ενέργεια σε δυναμική για να τροφοδοτήσουν την κίνηση τους μέσω του γαλαξία και η διαδικασία θα μπορούσε να επαναληφθεί ξανά και ξανά.
Μπορούμε να είμαστε σε θέση να σας σώσουμε από μια μαύρη τρύπα
Καθώς σμικρύνετε τον ορίζοντα γεγονότος της μαύρης τρύπας, ο χρόνος επιβραδύνεται, απλώνετε σαν σπαγγέτι και παίρνετε σχισμένοι σε κομμάτια, έτσι; Οχι τόσο γρήγορα. Μπορεί να υπάρχει ένας τρόπος διάσωσης ανθρώπων από αυτές τις παγίδες των ουράνιων θανάτων, τουλάχιστον σύμφωνα με μια νέα θεωρητική θεωρία.
Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, μπορεί να υπάρχει ένας τρόπος για να μπλέξετε δύο μαύρες τρύπες. (Η κβαντική εμπλοκή είναι το περίεργο φαινόμενο που συνήθως παρατηρείται μόνο σε μικροσκοπικές υποατομικές κλίμακες, όπου δύο σωματίδια ή αντικείμενα είναι άρρηκτα συνδεδεμένα σε απέραντες αποστάσεις.) Κανείς δεν κατάφερε ποτέ να εμπλέξει αντικείμενα που είναι ορατά με γυμνό μάτι, αλλά υποθέτοντας ότι υπήρχε ένας τρόπος για να μπλέξετε δύο αντικείμενα τόσο μαζικά όσο οι μαύρες τρύπες, μπορεί να είναι δυνατή η χρήση τους ως ένας τρόπος για άμεση τηλεμεταφορά μεταξύ δύο θέσεων. Σε αυτή την περίπτωση, εάν πέσατε κατά λάθος σε μια μαύρη τρύπα, μπορεί να υπάρξει ένας τρόπος για να βγείτε έξω - αν και σε άλλο χρόνο και τόπο.
Οι μαύρες τρύπες που μπορούν να μετατραπούν θα μπορούσαν να προκαλέσουν ήπια υπερηχητικά ταξίδια
Αγκαλιάστε, τοποθετήστε τα ακουστικά ακύρωσης θορύβου και χαλαρώστε - πρόκειται να μπείτε σε μια περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα. Σίγουρα, υπάρχει μια πολύ μεγάλη πιθανότητα να σκιστείς και να μην ξαναβρεθούμε ποτέ, αλλά τουλάχιστον κάποιοι φυσικοί πιστεύουν ότι η είσοδος σε μια περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα μπορεί να είναι πραγματικά μια διαφορετική εμπειρία. Στην πραγματικότητα, οι περιστρεφόμενες μαύρες τρύπες μπορεί να είναι περισσότερο σαν ήπια πύλες χρόνου.
Ας υποθέσουμε ότι υπάρχουν σκουληκότρυπες και ότι οι μαύρες τρύπες είναι η διαδρομή τους. Ορισμένοι τύποι υπερμεγέθων μαύρων οπών, όπως ο ήπιος γίγαντας στην καρδιά του γαλαξία μας, δεν περιστρέφονται πολύ. Και νέοι υπολογισμοί υποδηλώνουν ότι η μετακίνηση σε μια τέτοια μαύρη τρύπα δεν θα έδινε καν για μια ανισόρροπη βόλτα, επειδή η αργή περιστροφή της θα σήμαινε αμελητέα συρρίκνωση και τέντωμα και θα ήταν καλά μέσα στο εύρος των πιέσεων που θα μπορούσε να διαχειριστεί ένα διαστημόπλοιο.
