Must auk on üks salapärasemaid objekte universumis. Paljud kuulsad teadlased, sealhulgas Albert Einstein, rääkisid mustade aukude olemasolust. Mustad augud võlgnevad oma nime Ameerika astrofüüsikule John Wheelerile. Universumis on kahte tüüpi musti auke. Esimene neist on massiivsed mustad augud – tohutud kehad, mille mass on miljoneid kordi suurem kui Päikese mass. Sellised objektid, nagu teadlased oletavad, asuvad galaktikate keskmes. Meie galaktika keskmes on ka hiiglaslik Must auk. Teadlased ei ole veel suutnud välja selgitada selliste tohutute kosmiliste kehade ilmumise põhjuseid.
Vaatepunkt
Kaasaegne teadus alahindab mõiste "ajaenergia" olulisust, mille võttis teaduslikku kasutusse Nõukogude astrofüüsik N.A. Kozyrev.
Viimistlesime aja energia ideed, mille tulemusena ilmus uus filosoofiline teooria - "ideaalne materialism". See teooria annab alternatiivse seletuse mustade aukude olemusele ja struktuurile. Mustad augud ideaalse materialismi teoorias mängivad võtmerolli ja eriti ajaenergia tekke- ja tasakaaluprotsessides. Teooria selgitab, miks peaaegu kõigi galaktikate keskpunktides on ülimassiivsed mustad augud. Saidil saate selle teooriaga tutvuda, kuid pärast asjakohast ettevalmistust. vaata saidi materjale).
Mustaks auguks nimetatakse piirkonda ruumis ja ajas, mille gravitatsioonitõmme on nii tugev, et isegi valguse kiirusel liikuvad objektid ei suuda sealt lahkuda. Musta augu piiri nimetatakse "sündmuste horisondi" kontseptsiooniks ja selle suurust gravitatsiooniraadiuseks. Lihtsamal juhul on see võrdne Schwarzschildi raadiusega.
Seda, et mustade aukude olemasolu on teoreetiliselt võimalik, saab tõestada mõne Einsteini täpse võrrandiga. Esimese neist hankis 1915. aastal sama Karl Schwarzschild. Kes selle termini esimesena välja mõtles, pole teada. Võime vaid öelda, et nähtuse nimetus sai populaarseks tänu John Archibald Wheelerile, kes avaldas esmakordselt loengu “Meie universum: tuntud ja tundmatu”, kus seda kasutati. Palju varem nimetati neid objekte "kokkuvarisenud tähtedeks" või "kokkuvarisemisteks".
Küsimus, kas mustad augud ka tegelikult eksisteerivad, on seotud gravitatsiooni tegeliku olemasoluga. Kaasaegses teaduses on kõige realistlikum gravitatsiooniteooria üldrelatiivsusteooria, mis määratleb selgelt mustade aukude olemasolu võimaluse. Kuid sellegipoolest on nende olemasolu võimalik teiste teooriate raames, mistõttu andmeid analüüsitakse ja tõlgendatakse pidevalt.
Väidet tegelike mustade aukude olemasolu kohta tuleks mõista kui kinnitust tihedate ja massiivsete astronoomiliste objektide olemasolule, mida võib tõlgendada relatiivsusteooria mustade aukudena. Lisaks võib sarnase nähtuse arvele panna ka kollapsi hilises staadiumis olevad tähed. Kaasaegsed astrofüüsikud ei pea selliste tähtede ja tõeliste mustade aukude erinevust oluliseks.
Paljud neist, kes on astronoomiat õppinud või alles õpivad, teavad mis on must auk Ja kust ta tuleb. Kuid siiski, tavainimestele, keda see eriti ei huvita, selgitan lühidalt kõike.
Must auk- see on teatud ala ruumi või isegi aja ruumis selles. Ainult et see pole tavaline ala. Sellel on väga tugev gravitatsioon (tõmme). Pealegi on see nii tugev, et miski ei saa mustast august välja, kui see sinna satub! Isegi päikesekiired ei saa vältida musta auku kukkumist, kui see lähedalt möödub. Kuigi, tea, et päikesekiired (valgus) liiguvad valguse kiirusega – 300 000 km/sek.
Varem nimetati musti auke erinevalt: kollapsarid, kokkuvarisenud tähed, külmunud tähed jne. Miks? Sest mustad augud tekivad surnud tähtede tõttu.
Fakt on see, et kui täht ammendab kogu oma energia, muutub see väga kuumaks hiiglaseks ja lõpuks plahvatab. Selle tuum võib teatud tõenäosusega väga tugevalt kahaneda. Pealegi uskumatu kiirusega. Mõnel juhul tekib pärast tähe plahvatamist must nähtamatu auk, mis neelab kõik, mis tema teel on. Kõik objektid, mis liiguvad isegi valguse kiirusel.
Must auk ei hooli sellest, milliseid objekte see neelab. Need võivad olla kas kosmoselaevad või päikesekiired. Pole tähtis, kui kiiresti objekt liigub. Must auk ei hooli ka objekti massist. See võib neelata kõike alates kosmilistest mikroobidest või tolmust kuni tähtedeni välja.
Kahjuks pole keegi veel aru saanud, mis musta augu sees toimub. Mõned arvavad, et musta auku kukkunud objekt rebitakse uskumatu jõuga laiali. Teised usuvad, et mustast august väljumine võib viia teise, mingi teise universumini. Teised jälle usuvad, et (kõige tõenäolisemalt), kui kõnnite musta augu sissepääsust väljapääsuni, võib see teid lihtsalt universumi teise ossa välja visata.
Must auk kosmoses
Must auk- See kosmoseobjekt uskumatu tihedus, millel on absoluutne gravitatsioon, nii et mis tahes kosmiline keha ja isegi ruum ja aeg ise neelduvad sellesse.
Mustad augud kõige rohkem juhtida universumi evolutsioon. nad on kesksel kohal, kuid neid pole näha, nende märke on võimalik tuvastada. Kuigi mustadel aukudel on võime hävitada, aitavad need ka galaktikaid ehitada.
Mõned teadlased usuvad seda mustad augud on värav paralleeluniversumid. mis võib ka nii olla. On arvamus, et mustadel aukudel on vastandid, nn valged augud . millel on gravitatsioonivastased omadused.
Must auk on sündinud suurimate tähtede sees hävitab nende suremisel gravitatsioon need, põhjustades seeläbi võimsa plahvatuse supernoova.
Mustade aukude olemasolu ennustas Karl Schwarzschild
Karl Schwarzschild oli esimene, kes kasutas Einsteini üldist relatiivsusteooriat, et tõestada "punkti, kust tagasiteed ei ole". Einstein ise ei mõelnud mustadele aukudele, kuigi tema teooria ennustab nende olemasolu.
Schwarzschild tegi oma ettepaneku 1915. aastal, vahetult pärast seda, kui Einstein avaldas oma üldise relatiivsusteooria. Sel ajal tekkis termin "Schwarzschildi raadius" - see on väärtus, mis näitab, kui palju peaksite objekti kokku suruma, et see muutuks mustaks auguks.
Teoreetiliselt võib kõigest saada must auk, kui seda piisavalt kokku suruda. Mida tihedam on objekt, seda tugevama gravitatsioonivälja see loob. Näiteks muutuks Maa mustaks auguks, kui sellel oleks maapähkli suuruse objekti mass.
Allikad: www.alienguest.ru, cosmos-online.ru, kak-prosto.net, nasha-vselennaya.ru, www.qwrt.ru
NASA: luuakse ajamasin
ExoMarsi projekt
Atlantis Bermuda kolmnurgas
Saksa rüütlid
Noh Koola poolsaarel
Käpikute riik
Iga inimene unistas lapsepõlves olla muinasjutus. Ühes Saksamaa pargis võid tunda end nagu Lumivalgeke seitsme seas...
Kosmose ja meid ümbritseva maailma saladused
NASA teadlaste sõnul. Vastupidiselt levinud arvamusele, kui inimene siseneb kosmosesse ilma kaitseülikonnata, siis ta ei külmu, ei plahvata ega...
Seletamatud leiud
Mõnikord leiavad inimesed erinevatel asjaoludel maailma eri paigus objekte, mida nimetatakse tuvastamata fossiilseteks objektideks (artefaktid). Mul on juba küllalt...
Võitlus kiusatustega. Kristuse kiusatus kõrbes
Võitlemine kiusatustega Igaüks meist on kuulnud sõna "". Kiusatus tähendab asjaolude ilmnemist inimese elus, mis sunnivad teda...
Vaikse ookeani anomaalne tsoon
Ookeanil on palju saladusi, kuid üks neist paneb isegi kogenud okeanograafid täiesti segadusse. Antud hetkel...
Must jõgi
Kuulsam Loch Ness on taandanud teisejärgulistele positsioonidele palju laiemad võimalused Nessie koletise sarnaste olendite leidmiseks teistes riikides. ...
Pole oma ilust lummavamat kosmilist nähtust kui mustad augud. Nagu teate, sai objekt oma nime tänu sellele, et see on võimeline valgust neelama, kuid ei suuda seda peegeldada. Oma tohutu gravitatsiooni tõttu imevad mustad augud endasse kõike, mis nende läheduses on – planeete, tähti, kosmoseprahti. Kuid see pole veel kõik, mida mustade aukude kohta teada saada, kuna nende kohta on palju hämmastavaid fakte. 
Mustadel aukudel pole tagasitulekupunkti
Pikka aega arvati, et kõik, mis musta augu piirkonda satub, jääb sinna sisse, kuid viimaste uuringute tulemus on see, et mõne aja pärast “sülitab” must auk kogu oma sisu kosmosesse, kuid hoopis teises kohas. algsest erineval kujul. Sündmushorisont, mida peeti kosmoseobjektide tagasitulekupunktiks, osutus vaid nende ajutiseks varjupaigaks, kuid see protsess toimub väga aeglaselt. 
Maad ähvardab must auk
Päikesesüsteem on vaid osa lõpmatust galaktikast, mis sisaldab tohutul hulgal musti auke. Selgub, et Maad ohustavad neist kaks, kuid õnneks asuvad nad väga kaugel - umbes 1600 valgusaastat. Need avastati galaktikast, mis tekkis kahe galaktika ühinemise tulemusena. 
Teadlased nägid musti auke ainult seetõttu, et need asusid päikesesüsteemi lähedal, kasutades röntgenteleskoopi, mis on võimeline jäädvustama nende kosmoseobjektide kiirgavaid röntgenikiirgusid. Kuna mustad augud asuvad kõrvuti ja sulanduvad praktiliselt üheks, kutsuti neid hindu mütoloogiast pärit kuujumala auks ühe nimega - Chandra. Teadlased on kindlad, et Chandrast saab peagi tohutu gravitatsioonijõu tõttu see.
Mustad augud võivad aja jooksul kaduda
Varem või hiljem tuleb kogu sisu mustast august välja ja järele jääb vaid kiirgus. Kuna mustad augud kaotavad massi, muutuvad need aja jooksul väiksemaks ja kaovad siis täielikult. Kosmoseobjekti surm on väga aeglane ja seetõttu on ebatõenäoline, et ükski teadlane suudab näha, kuidas must auk väheneb ja seejärel kaob. Stephen Hawking väitis, et kosmoseauk on tugevalt kokkusurutud planeet ja aja jooksul see aurustub, alustades moonutuse servadest. 
Mustad augud ei pruugi tingimata mustad välja näha
Teadlased väidavad, et kuna kosmoseobjekt neelab valgusosakesi neid peegeldamata, pole mustal augul värvi, selle annab ära ainult selle pind – sündmuste horisont. Oma gravitatsiooniväljaga varjab see enda taga kogu ruumi, kaasa arvatud planeedid ja tähed. Kuid samal ajal ilmneb objektide tohutu liikumiskiiruse ja nendevahelise hõõrdumise tõttu spiraalis musta augu pinnal olevate planeetide ja tähtede neeldumise tõttu kuma, mis võib olla tähtedest heledam. See on gaaside, tähetolmu ja muude ainete kogum, mille imeb must auk. Samuti võib mõnikord must auk kiirata elektromagnetlaineid ja seetõttu olla nähtav.
Mustad augud ei teki tühjast kohast, need põhinevad kustunud tähel.
Tähed helendavad kosmoses tänu oma termotuumakütusele. Kui see lõpeb, hakkab täht jahtuma, muutudes järk-järgult valgest kääbusest mustaks kääbuseks. Rõhk jahtunud tähe sees hakkab langema. Gravitatsiooni mõjul hakkab kosmiline keha kahanema. Selle protsessi tagajärg on see, et täht näib plahvatavat, kõik selle osakesed hajuvad ruumis, kuid samal ajal jätkavad gravitatsioonijõudude toimet, tõmmates ligi naaberkosmoseobjekte, mis seejärel neelduvad, suurendades musta võimsust. auk ja selle suurus. 
Supermassiivne must auk
Must auk, mis on kümneid tuhandeid kordi suurem kui Päike, asub Linnutee keskmes. Teadlased nimetasid seda Amburiks ja see asub Maast kaugel 26 000 valgusaastat. See galaktika piirkond on äärmiselt aktiivne ja neelab kiiresti kõik, mis selle lähedal on. Samuti sülitab ta sageli välja kustunud tähti. 
Üllatav on tõsiasi, et musta augu keskmine tihedus võib isegi selle tohutut suurust arvestades olla võrdne õhu tihedusega. Musta augu raadiuse ehk sellega hõivatud objektide arvu suurenedes väheneb musta augu tihedus ja seda seletatakse lihtsate füüsikaseadustega. Seega võivad kosmose suurimad kehad olla tegelikult sama kerged kui õhk.
Must auk võib luua uusi universumeid
Ükskõik kui kummaliselt see ka ei kõlaks, eriti arvestades tõsiasja, et tegelikult neelavad mustad augud endasse ja vastavalt hävitavad kõik enda ümber, mõtlevad teadlased tõsiselt, et need kosmoseobjektid võivad tähistada uue universumi tekke algust. Niisiis, nagu me teame, mustad augud mitte ainult ei neela ainet, vaid võivad seda teatud perioodidel ka vabastada. Iga osake, mis mustast august välja tuleb, võib plahvatada ja sellest saab uus Suur Pauk ja tema teooria kohaselt tekkis meie universum just sellisena, mistõttu on võimalik, et täna eksisteeriv Päikesesüsteem, milles Maa tiirleb, kus elab tohutult palju inimesi, sündis kunagi massiivsest mustast august. 
Aeg möödub musta augu lähedal väga aeglaselt
Kui objekt satub mustale augule lähedale, siis olenemata sellest, kui suur mass sellel on, hakkab selle liikumine aeglustuma ja see juhtub seetõttu, et mustas augus endas aeg aeglustub ja kõik toimub väga aeglaselt. See on tingitud musta augu tohutust gravitatsioonijõust. Veelgi enam, see, mis mustas augus ise toimub, toimub üsna kiiresti, nii et kui vaatleja vaataks musta auku väljastpoolt, näiks talle, et kõik selles toimuvad protsessid kulgevad aeglaselt, kuid kui ta kukuks selle lehtrisse. , rebiksid gravitatsioonijõud selle koheselt laiali.
Musta augu tekkeks on vaja keha kokku suruda teatud kriitilise tiheduseni nii, et kokkusurutud keha raadius oleks võrdne selle gravitatsiooniraadiusega. Selle kriitilise tiheduse väärtus on pöördvõrdeline musta augu massi ruuduga.
Tüüpilise tähemassi musta augu jaoks ( M=10M Päike) gravitatsiooniraadius on 30 km ja kriitiline tihedus on 2·10 14 g/cm 3 ehk kakssada miljonit tonni kuupsentimeetri kohta. See tihedus on võrreldes Maa keskmise tihedusega (5,5 g/cm3) väga suur, see on võrdne aatomituuma aine tihedusega.
Musta augu jaoks galaktika tuumas ( M=10 10 M päike) gravitatsiooniraadius on 3·10 15 cm = 200 AU, mis on viiekordne kaugus Päikesest Pluutoni (1 astronoomiline ühik – keskmine kaugus Maast Päikeseni – võrdub 150 miljoni km ehk 1,5·10 13 cm). Kriitiline tihedus on sel juhul 0,2·10 –3 g/cm 3 , mis on mitu korda väiksem õhu tihedusest, võrdne 1,3·10 –3 g/cm 3 (!).
Maa jaoks ( M=3·10 –6 M päike), gravitatsiooniraadius on 9 mm lähedal ja vastav kriitiline tihedus on koletult suur: ρ cr = 2·10 27 g/cm 3, mis on 13 suurusjärku suurem kui aatomituuma tihedus.
Kui võtta mingi kujuteldav sfääriline pressi ja suruda Maa kokku, säilitades selle massi, siis kui me vähendame Maa raadiust (6370 km) neli korda, siis selle teine põgenemiskiirus kahekordistub ja võrdub 22,4 km/s. Kui surume Maa kokku nii, et selle raadius on ligikaudu 9 mm, saab teine kosmiline kiirus väärtuse, mis on võrdne valguse kiirusega c= 300 000 km/s.
Lisaks pole pressi vaja - sellisele suurusele kokkusurutud Maa surub end juba kokku. Lõpuks tekib Maa asemele must auk, mille sündmuste horisondi raadius on ligi 9 mm (kui jätta tähelepanuta tekkinud musta augu pöörlemine). Reaalsetes tingimustes ülivõimsat ajakirjandust muidugi pole - gravitatsioon “töötab”. Seetõttu võivad mustad augud tekkida ainult siis, kui väga massiivsete tähtede sisemus variseb kokku ja gravitatsioon on piisavalt tugev, et suruda aine kriitilise tiheduseni.
Tähtede evolutsioon
Mustad augud tekivad massiivsete tähtede evolutsiooni lõppfaasis. Tavaliste tähtede sügavustes toimuvad termotuumareaktsioonid, eraldub tohutult energiat ja hoitakse kõrget temperatuuri (kümneid ja sadu miljoneid kraadi). Gravitatsioonijõud kipuvad tähte kokku suruma ning kuuma gaasi ja kiirguse survejõud peavad sellele kokkusurumisele vastu. Seetõttu on täht hüdrostaatilises tasakaalus.
Lisaks võib täht eksisteerida termilises tasakaalus, kui tema keskpunktis toimuvate termotuumareaktsioonide tõttu vabanev energia on täpselt võrdne tähe poolt pinnalt kiirgava võimsusega. Kui täht tõmbub kokku ja paisub, rikutakse termilist tasakaalu. Kui täht on paigal, siis on tema tasakaal seatud nii, et tähe negatiivne potentsiaalne energia (gravitatsioonilise kokkusurumise energia) absoluutväärtuses on alati kaks korda suurem soojusenergiast. Seetõttu on tähel hämmastav omadus - negatiivne soojusmahtuvus. Tavalistel kehadel on positiivne soojusmahtuvus: kuumutatud rauatükk jahtudes, see tähendab kaotades energiat, alandab oma temperatuuri. Tähe puhul on asi vastupidi: mida rohkem energiat ta kiirguse näol kaotab, seda kõrgemaks muutub temperatuur tema keskpunktis.
Sellel esmapilgul kummalisel omadusel on lihtne seletus: kiirgades täht tõmbub aeglaselt kokku. Kokkusurumisel muundatakse potentsiaalne energia tähe langevate kihtide kineetiliseks energiaks ja selle sisemus kuumeneb. Pealegi on tähe poolt kokkusurumisel omandatud soojusenergia kaks korda suurem kui kiirguse kujul kaotatud energia. Selle tulemusena tõuseb tähe sisemuse temperatuur ja toimub pidev keemiliste elementide termotuumasüntees. Näiteks vesiniku heeliumiks muutmise reaktsioon praeguses Päikeses toimub temperatuuril 15 miljonit kraadi. Kui 4 miljardi aasta pärast muutub kogu vesinik Päikese keskmes heeliumiks, on süsinikuaatomite edasiseks sünteesiks heeliumiaatomitest vaja oluliselt kõrgemat temperatuuri, umbes 100 miljonit kraadi (heeliumi tuumade elektrilaeng on kaks korda suurem kui vesiniku tuumad ja tuumade lähendamiseks 10–13 cm kaugusel on vaja palju kõrgemat temperatuuri). Just see temperatuur on Päikese negatiivse soojusmahtuvuse tõttu tagatud ajaks, mil heeliumi süsinikuks muundamise termotuumareaktsioon selle sügavustes süttib.
Valged kääbused
Kui tähe mass on väike, nii et selle tuuma mass, mida mõjutavad termotuumamuutused, on väiksem kui 1,4 M päike, keemiliste elementide termotuumasüntees võib tähe tuumas elektrongaasi nn degenereerumise tõttu lõppeda. Eelkõige sõltub degenereerunud gaasi rõhk tihedusest, kuid ei sõltu temperatuurist, kuna elektronide kvantliikumise energia on palju suurem kui nende soojusliikumise energia.
Degenereerunud elektrongaasi kõrge rõhk neutraliseerib tõhusalt gravitatsioonilise kokkusurumise jõude. Kuna rõhk ei sõltu temperatuurist, ei põhjusta tähe energiakadu kiirguse kujul selle tuuma kokkusurumist. Järelikult ei eraldu gravitatsioonienergia lisasoojusena. Seetõttu temperatuur arenevas degenereerunud tuumas ei tõuse, mis toob kaasa termotuumareaktsioonide ahela katkemise.
Välimine vesiniku kest, mida termotuumareaktsioonid ei mõjuta, eraldub tähe tuumast ja moodustab planetaarse udukogu, mis helendab vesiniku, heeliumi ja muude elementide emissioonijoontes. Arenenud väikese massiga tähe keskne kompaktne ja suhteliselt kuum tuum on valge kääbus – objekt, mille raadius on suurusjärgus Maa raadius (~10 4 km), mille mass on alla 1,4. M päike ja keskmine tihedus umbes tonn kuupsentimeetri kohta. Valgeid kääbusi täheldatakse suurel hulgal. Nende koguarv Galaktikas ulatub 10 10-ni, see tähendab umbes 10% Galaktika vaadeldava aine kogumassist.
Termotuumapõlemine degenereerunud valges kääbuses võib olla ebastabiilne ja põhjustada piisavalt massiivse valge kääbuse tuumaplahvatuse, mille mass on lähedane nn Chandrasekhari piirile (1,4). M päike). Sellised plahvatused näevad välja nagu I tüüpi supernoovad, mille spektris pole vesiniku jooni, vaid ainult heeliumi, süsiniku, hapniku ja muude raskete elementide read.
Neutronitähed
Kui tähe tuum on degenereerunud, siis kui selle mass läheneb piirile 1,4 M päike, asendub elektrongaasi tavaline degeneratsioon tuumas nn relativistliku degeneratsiooniga.
Degenereerunud elektronide kvantliikumine muutub nii kiireks, et nende kiirus läheneb valguse kiirusele. Sel juhul väheneb gaasi elastsus, väheneb selle võime raskusjõududele vastu seista ja täht kogeb gravitatsioonilist kollapsi. Kokkuvarisemise ajal püüavad prootonid elektronid kinni ja toimub aine neutroniseerimine. See viib massiivsest degenereerunud tuumast neutrontähe moodustumiseni.
Kui tähe tuuma algmass ületab 1,4 M päike, siis saavutatakse südamikus kõrge temperatuur ja elektronide degeneratsiooni ei toimu kogu selle evolutsiooni vältel. Sel juhul toimib negatiivne soojusmahtuvus: kuna täht kaotab kiirguse näol energiat, tõuseb temperatuur tema sügavustes ning toimub pidev termotuumareaktsioonide ahel, mis muudab vesiniku heeliumiks, heeliumi süsinikuks, süsinikku hapnikuks ja nii edasi, kuni rauarühma elementideni. Rauast raskemate elementide tuumade termotuumasünteesi reaktsioon ei toimu enam mitte vabanemisega, vaid energia neeldumisega. Seega, kui peamiselt rauast rühma elementidest koosneva tähe tuuma mass ületab Chandrasekhari piiri 1,4 M päike , kuid alla nn Oppenheimeri-Volkovi piiri ~3 M päike, siis tähe tuumaarengu lõpus toimub tuuma gravitatsiooniline kollaps, mille tulemusena eraldub tähe välimine vesiniku kest, mida vaadeldakse II tüüpi supernoova plahvatusena, spektris milliseid võimsaid vesinikujooni täheldatakse.
Raudsüdamiku kokkuvarisemine viib neutrontähe moodustumiseni.
Kui evolutsiooni hilisesse staadiumisse jõudnud tähe massiivne tuum surutakse kokku, tõuseb temperatuur hiiglaslike väärtusteni, mis on suurusjärgus miljard kraadi, kui aatomituumad hakkavad lagunema neutroniteks ja prootoniteks. Prootonid neelavad elektrone ja muutuvad neutroniteks, kiirgades neutriinosid. Kvantmehaanilise Pauli põhimõtte kohaselt hakkavad tugeva kokkusurumisega neutronid üksteist tõhusalt tõrjuma.
Kui kokkuvariseva südamiku mass on väiksem kui 3 M päike, neutronite kiirused on oluliselt väiksemad kui valguse kiirus ja aine elastsus tänu neutronite tõhusale tõrjumisele võib tasakaalustada gravitatsioonijõude ja viia stabiilse neutrontähe tekkeni.
Neutrontähtede olemasolu ennustas esmakordselt 1932. aastal silmapaistev nõukogude füüsik Landau vahetult pärast neutroni avastamist laborikatsete käigus. Neutrontähe raadius on ligi 10 km, keskmine tihedus on sadu miljoneid tonne kuupsentimeetri kohta.
Kui kokkuvariseva tähetuuma mass on suurem kui 3 M päike, siis vastavalt olemasolevatele ideedele variseb tekkinud neutrontäht jahtudes kokku mustaks auguks. Neutrontähe kokkuvarisemist mustaks auguks soodustab ka supernoova plahvatuse käigus paiskunud tähe kesta osa vastupidine kukkumine.
Neutronitäht pöörleb tavaliselt kiiresti, kuna selle sünnitanud tavalisel tähel võib olla märkimisväärne nurkimment. Kui tähe tuum variseb neutrontäheks, vähenevad tähe iseloomulikud mõõtmed alates R= 10 5 –10 6 km kuni R≈ 10 km. Kui tähe suurus väheneb, väheneb selle inertsimoment. Nurkmomendi säilitamiseks peab aksiaalpöörde kiirus järsult suurenema. Näiteks kui Päike, mis pöörleb umbes kuuajalise perioodiga, surutakse kokku neutrontähe suuruseks, väheneb pöörlemisperiood 10–3 sekundini.
Tugeva magnetväljaga üksikud neutrontähed avalduvad raadiopulsaritena - rangelt perioodiliste raadiokiirguse impulsside allikatena, mis tekivad siis, kui neutrontähe kiire pöörlemise energia muundatakse suunatud raadiokiirguseks. Binaarsetes süsteemides ilmutavad akretneeruvad neutrontähed röntgenpulsari ja 1. tüüpi röntgenikiirte purske nähtust.
Mustalt augult ei saa oodata rangelt perioodilisi kiirguse pulsatsioone, kuna mustal augul pole vaadeldavat pinda ega magnetvälja. Nagu füüsikud sageli ütlevad, ei ole mustadel aukudel “karva” - kõik sündmuste horisondi lähedal asuvad väljad ja ebahomogeensused eralduvad, kui must auk moodustub kokkuvarisevast ainest gravitatsioonilainete voona. Selle tulemusena on tekkinud mustal augul ainult kolm omadust: mass, nurkimment ja elektrilaeng. Musta augu tekkimisel ununevad kõik laguneva aine üksikud omadused: näiteks rauast ja veest tekkinud mustadel aukudel on muul juhul samad omadused.
Üldrelatiivsusteooria (GR) prognoosi kohaselt on tähed, mille raua tuuma mass evolutsiooni lõpus ületab 3 M päike, kogege piiramatut kokkusurumist (relativistlik kollaps) koos musta augu moodustumisega. Seda seletatakse asjaoluga, et üldrelatiivsusteoorias määravad tähte kokku suruma kalduvad gravitatsioonijõud energiatihedusega ning sellise massiivse tähetuuma kokkusurumisel saavutatud aine tohutute tiheduste juures on peamine panus energiatihedusesse. Seda ei tee enam osakeste puhkeenergia, vaid nende liikumise ja vastasmõju energia. Selgub, et üldrelatiivsusteoorias näib aine rõhk väga suure tiheduse juures end “kaaluvat”: mida suurem on rõhk, seda suurem on energiatihedus ja sellest tulenevalt ka seda suuremad gravitatsioonijõud, mis kipuvad ainet kokku suruma. Lisaks muutuvad tugevate gravitatsiooniväljade korral põhimõtteliselt oluliseks aegruumi kõveruse mõju, mis aitab kaasa ka tähe tuuma piiramatule kokkusurumisele ja selle muutumisele mustaks auguks (joonis 3).
Kokkuvõtteks märgime, et meie ajastul tekkinud mustad augud (näiteks Cygnus X-1 süsteemi must auk) ei ole rangelt võttes sada protsenti mustad augud, kuna kauge vaatleja jaoks relativistliku aja dilatatsiooni tõttu nende sündmuste horisont pole ikka veel välja kujunenud. Selliste kokkuvarisevate tähtede pinnad tunduvad Maal vaatlejale külmunud, lähenedes lõputult nende sündmuste horisontidele.
Selleks, et sellistest kokkuvarisevatest objektidest mustad augud lõpuks moodustuksid, peame ootama kogu meie universumi eksisteerimise lõputult pika aja. Tuleb aga rõhutada, et juba relativistliku kollapsi esimestel sekunditel läheneb Maalt vaatleja jaoks variseva tähe pind sündmuste horisondile väga lähedale ning kõik protsessid sellel pinnal aeglustuvad lõpmatult.
>Mõelge salapärasele ja nähtamatule mustad augud Universumis: huvitavad faktid, Einsteini uurimused, ülimassiivsed ja vahepealsed tüübid, teooria, struktuur.
- üks huvitavamaid ja salapärasemaid objekte avakosmoses. Neil on suur tihedus ja gravitatsioonijõud on nii võimas, et isegi valgus ei pääse oma piiridest kaugemale.
Albert Einstein rääkis mustadest aukudest esmakordselt 1916. aastal, kui ta lõi üldise relatiivsusteooria. Termin ise tekkis 1967. aastal tänu John Wheelerile. Ja esimest musta auku nähti 1971. aastal.
Mustade aukude klassifikatsioon hõlmab kolme tüüpi: tähemassiga mustad augud, ülimassiivsed mustad augud ja keskmise massiga mustad augud. Vaadake kindlasti videot mustade aukude kohta, et teada saada palju huvitavaid fakte ja õppida neid salapäraseid kosmilisi moodustisi paremini tundma.
Huvitavad faktid mustade aukude kohta
- Kui leiate end mustast august, venitab gravitatsioon teid. Kuid pole vaja karta, sest sa sured enne, kui jõuad singulaarsuseni. 2012. aasta uuring näitas, et kvantefektid muudavad sündmuste horisondi tulemüüriks, mis muudab teid tuhahunnikuks.
- Mustad augud ei "ime". Selle protsessi põhjustab vaakum, mida selles moodustises ei esine. Nii et materjal lihtsalt kukub maha.
- Esimene must auk oli Cygnus X-1, mille leiti Geigeri loenduritega rakettidega. 1971. aastal said teadlased Cygnus X-1-lt raadiosignaali. See objekt sai Kip Thorne'i ja Stephen Hawkingi vahelise vaidluse objektiks. Viimased uskusid, et tegemist pole musta auguga. 1990. aastal tunnistas ta lüüasaamist.
- Pisikesed mustad augud võisid tekkida vahetult pärast Suurt Pauku. Kiiresti pöörlev ruum surus mõned alad tihedateks aukudeks, mis on vähem massiivsed kui Päike.
- Kui täht liiga lähedale jõuab, võib see tükkideks rebeneda.
- Üldiselt arvatakse, et seal on kuni miljard tähelist musta auku, mille mass on kolm korda suurem kui Päike.
- Kui võrrelda stringiteooriat ja klassikalist mehaanikat, siis esimesest sünnib rohkem erinevaid massiivseid hiiglasi.
Mustade aukude oht
Kui tähe kütus saab otsa, võib ta alata enesehävitusprotsessi. Kui selle mass oleks kolm korda suurem Päikese massist, muutuks ülejäänud tuumast neutrontäht või valge kääbus. Kuid suurem täht muutub mustaks auguks.
Sellised objektid on väikesed, kuid neil on uskumatu tihedus. Kujutage ette, et teie ees on linna suurune objekt, kuid selle mass on kolm korda suurem kui Päikesel. See loob uskumatult tohutu gravitatsioonijõu, mis tõmbab ligi tolmu ja gaasi, suurendades selle suurust. Teid üllatab, kuid tähe musti auke võib olla mitusada miljonit.
Supermassiivsed mustad augud
Muidugi pole miski universumis võrreldav supermassiivsete mustade aukude vinge olemusega. Nad ületavad päikese massi miljardeid kordi. Arvatakse, et selliseid objekte leidub peaaegu igas galaktikas. Teadlased ei tea veel kõiki moodustumise protsessi nõtkusi. Tõenäoliselt kasvavad nad ümbritseva tolmu ja gaasi massi kogunemise tõttu.
Nad võivad oma ulatuse võlgneda tuhandete väikeste mustade aukude ühinemisele. Või võib kokku kukkuda terve täheparv.
Mustad augud galaktikate tsentrites
Astrofüüsik Olga Silchenko ülimassiivse musta augu avastamisest Andromeeda udukogust, John Kormendy uurimistööst ja tumedatest gravitatsioonikehadest:
Kosmiliste raadioallikate olemus
Astrofüüsik Anatoli Zasov sünkrotronkiirguse, kaugete galaktikate tuumade mustade aukude ja neutraalgaasi kohta:
Vahepealsed mustad augud
Mitte kaua aega tagasi leidsid teadlased uut tüüpi - keskmise massiga mustad augud. Need võivad tekkida siis, kui kobaras olevad tähed põrkuvad, põhjustades ahelreaktsiooni. Selle tulemusena langevad nad keskele ja moodustavad ülimassiivse musta augu.
2014. aastal avastasid astronoomid spiraalgalaktika harust vahepealse tüübi. Neid on väga raske leida, kuna need võivad asuda ettearvamatutes kohtades.
Mikro mustad augud
Füüsik Eduard Boos LHC ohutusest, mikromusta augu sünnist ja membraani kontseptsioonist:
Musta augu teooria
Mustad augud on äärmiselt massiivsed objektid, kuid hõlmavad suhteliselt tagasihoidlikku ruumi. Lisaks on neil tohutu gravitatsioon, mis takistab objektidel (ja isegi valgusel) nende territooriumilt lahkumist. Neid on aga võimatu otse näha. Teadlased peavad vaatama musta augu toitmisel tekkivat kiirgust.
Huvitaval kombel juhtub, et musta augu poole suunduv mateeria põrkab sündmuste horisondist välja ja paiskub välja. Sel juhul moodustuvad eredad materjalijoad, mis liiguvad relativistlikul kiirusel. Neid heitmeid saab tuvastada pikkade vahemaade tagant.
- hämmastavad objektid, mille gravitatsioonijõud on nii tohutu, et see võib painutada valgust, moonutada ruumi ja moonutada aega.
Mustades aukudes saab eristada kolme kihti: välimine ja sisemine sündmuste horisont ning singulaarsus.
Musta augu sündmuste horisont on piir, kust valgusel pole võimalust põgeneda. Kui osake ületab selle joone, ei saa see lahkuda. Sisemist piirkonda, kus asub musta augu mass, nimetatakse singulaarsuseks.
Kui rääkida klassikalise mehaanika positsioonist, siis ei pääse mustast august miski. Kuid kvant teeb oma paranduse. Fakt on see, et igal osakesel on antiosake. Neil on sama mass, kuid erinevad laengud. Kui nad ristuvad, võivad nad üksteist hävitada.
Kui selline paar sündmuste horisondist väljapoole ilmub, saab ühe neist sisse tõmmata ja teise tõrjuda. Selle tõttu võib horisont kahaneda ja must auk kokku kukkuda. Teadlased üritavad seda mehhanismi endiselt uurida.
Akretsioon
Astrofüüsik Sergei Popov ülimassiivsetest mustadest aukudest, planeetide moodustumisest ja aine kogunemisest varases universumis:
Kõige kuulsamad mustad augud
Korduma kippuvad küsimused mustade aukude kohta
Veelgi mahukamalt on must auk teatud ala ruumis, kuhu on koondunud nii tohutu mass, et gravitatsiooni mõjust ei pääse ükski objekt. Gravitatsiooni osas toetume Albert Einsteini pakutud üldisele relatiivsusteooriale. Uuritava objekti üksikasjade mõistmiseks liigume samm-sammult edasi.
Kujutagem ette, et olete planeedi pinnal ja viskate kivirahnu. Kui teil pole Hulki jõudu, ei saa te piisavalt jõudu avaldada. Siis tõuseb kivi teatud kõrgusele, kuid raskusjõu survel kukub tagasi. Kui teil on rohelise kangelase varjatud potentsiaal, siis suudate anda objektile piisava kiirenduse, tänu millele lahkub see täielikult gravitatsiooni mõjutsoonist. Seda nimetatakse "põgenemiskiiruseks".
Kui me jaotame selle valemiks, sõltub see kiirus planeedi massist. Mida suurem see on, seda võimsam on gravitatsioonihaare. Väljumiskiirus sõltub sellest, kus täpselt te asute: mida lähemale keskusele, seda lihtsam on väljuda. Meie planeedi väljumiskiirus on 11,2 km/s, kuid see on 2,4 km/s.
Jõuame lähemale kõige huvitavamale osale. Oletame, et teil on väikesesse kohta kogutud objekt, mille massikontsentratsioon on uskumatult suur. Sel juhul ületab põgenemiskiirus valguse kiirust. Ja me teame, et miski ei liigu sellest indikaatorist kiiremini, mis tähendab, et keegi ei suuda sellisest jõust jagu saada ja põgeneda. Isegi valguskiir ei suuda seda teha!
18. sajandil mõtiskles Laplace massi äärmise kontsentratsiooni üle. Üldrelatiivsusteooriat järgides suutis Karl Schwarzschild leida sellise objekti kirjeldamiseks teooria võrrandile matemaatilise lahenduse. Edasise panuse andsid Oppenheimer, Wolkoff ja Snyder (1930. aastad). Sellest hetkest peale hakati sellel teemal tõsiselt arutlema. Sai selgeks: kui massiivsel tähel kütus otsa saab, ei suuda see gravitatsioonijõule vastu seista ja variseb kindlasti mustaks auguks.
Einsteini teoorias on gravitatsioon ruumis ja ajas kõveruse ilming. Fakt on see, et tavalised geomeetrilised reeglid siin ei tööta ja massiivsed objektid moonutavad aegruumi. Mustal augul on veidrad omadused, mistõttu on selle moonutused kõige selgemalt nähtavad. Näiteks objektil on "sündmuste horisont". See on sfääri pind, mis tähistab augu joont. See tähendab, et kui sellest piirist üle astuda, siis pole enam tagasiteed.
Sõna otseses mõttes on see koht, kus põgenemiskiirus on võrdne valguse kiirusega. Väljaspool seda kohta on põgenemiskiirus väiksem kui valguse kiirus. Kuid kui teie rakett suudab kiirendada, on põgenemiseks piisavalt energiat.
Horisont ise on geomeetriliselt üsna kummaline. Kui olete kaugel, tunnete, et vaatate staatilist pinda. Aga kui sa lähed lähemale, saad aru, et see liigub valguse kiirusel väljapoole! Nüüd saan aru, miks on lihtne siseneda, aga nii raske põgeneda. Jah, see on väga segane, sest tegelikult seisab horisont paigal, kuid samal ajal kihutab valguse kiirusel. See on nagu olukord Alice'iga, kes pidi võimalikult kiiresti jooksma, et paigal püsida.
Horisonti tabamisel kogevad ruum ja aeg nii tugevat moonutust, et koordinaadid hakkavad kirjeldama radiaalse kauguse ja lülitusaja rolle. See tähendab, et "r", mis tähistab kaugust keskpunktist, muutub ajutiseks ja "t" vastutab nüüd "ruumilisuse" eest. Selle tulemusena ei saa te madalama r-indeksiga liikumist lõpetada, nii nagu te ei pääse tavaajal tulevikku. Jõuate singulaarsuseni, kus r = 0. Võite visata rakette, käivitada mootor maksimaalselt, kuid te ei saa põgeneda.
Mõiste "must auk" võttis kasutusele John Archibald Wheeler. Enne seda nimetati neid "jahtunud tähtedeks".
Füüsik Emil Akhmedov mustade aukude, Karl Schwarzschildi ja hiiglaslike mustade aukude uurimisest:
Millegi suuruse arvutamiseks on kaks võimalust. Saate nimetada massi või selle, kui suure ala hõivab. Kui me võtame esimese kriteeriumi, siis musta augu massiivsusel pole konkreetset piirangut. Võite kasutada mis tahes kogust, kui suudate selle vajaliku tiheduseni kokku suruda.
Enamik neist moodustistest tekkis pärast massiivsete tähtede surma, seega võiks eeldada, et nende kaal peaks olema samaväärne. Sellise augu tüüpiline mass oleks 10 korda suurem kui päikese mass – 10 31 kg. Lisaks peab igas galaktikas asuma keskne supermassiivne must auk, mille mass ületab Päikese oma miljon korda – 10 36 kg.
Mida massiivsem on objekt, seda rohkem massi see katab. Horisondi raadius ja mass on otseselt võrdelised, see tähendab, et kui must auk kaalub 10 korda rohkem kui teine, siis on selle raadius 10 korda suurem. Päikese massiivsusega augu raadius on 3 km ja kui see on miljon korda suurem, siis 3 miljonit km. Need tunduvad olevat uskumatult suured asjad. Kuid ärgem unustagem, et need on astronoomia standardkontseptsioonid. Päikese raadius ulatub 700 000 km-ni ja musta augu raadius on 4 korda suurem.
Oletame, et teil pole õnne ja teie laev liigub vääramatult ülimassiivse musta augu poole. Pole mõtet tülitseda. Lülitad lihtsalt mootorid välja ja liigud paratamatuse poole. Mida oodata?
Alustame kaaluta olemisest. Olete vabalanguses, nii et meeskond, laev ja kõik osad on kaaluta. Mida lähemale augu keskpunktile jõuate, seda tugevamalt on tunda loodete gravitatsioonijõude. Näiteks on teie jalad keskkohale lähemal kui teie pea. Siis hakkad tundma, et sind venitatakse. Selle tulemusena rebitakse teid lihtsalt laiali.
Need jõud on märkamatud, kuni jõuate keskusest 600 000 km kaugusele. See on juba pärast silmapiiri. Aga me räägime tohutust objektist. Kui sa kukud päikese massiga auku, haaraksid loodete jõud sind 6000 km kaugusele keskpunktist ja rebiksid sind enne silmapiirile jõudmist tükkideks (sellepärast saadame sind suurde, et sa saaksid juba surra augu sees, mitte lähenemisel).
Mis on sees? Ma ei taha pettumust valmistada, aga ei midagi märkimisväärset. Mõned objektid võivad olla välimuselt moonutatud ja mitte midagi ebatavalist. Isegi pärast silmapiiri ületamist näete asju enda ümber, kui need teiega koos liiguvad.
Kui kaua see kõik aega võtab? Kõik sõltub teie kaugusest. Näiteks alustasite puhkepunktist, kus singulaarsus on 10 korda suurem kui augu raadius. Horisondile lähenemiseks kulub vaid 8 minutit ja seejärel singulaarsuse sisenemiseks veel 7 sekundit. Kui satud väikesesse musta auku, juhtub kõik kiiremini.
Niipea kui ületate silmapiiri, saate rakette tulistada, karjuda ja nutta. Teil on selleks kõigeks aega 7 sekundit, kuni jõuate singulaarsusse. Kuid miski ei päästa teid. Nii et lihtsalt naudi sõitu.
Oletame, et olete hukule määratud ja kukute auku ning teie poiss vaatab seda kaugelt. Noh, ta näeb asju teisiti. Märkad, et aeglustad horisondile lähenedes. Kuid isegi kui inimene istub sada aastat, ei oota ta, kuni jõuate silmapiirini.
Proovime selgitada. Must auk võis tekkida kokkuvarisevast tähest. Kuna materjal on hävinud, näeb Kirill (las ta olla sinu sõber) selle vähenemist, kuid ei märka seda kunagi silmapiirile lähenemas. Seetõttu kutsuti neid "külmunud tähtedeks", sest nad näivad külmuvat teatud raadiuses.
Mis viga? Nimetagem seda optiliseks illusiooniks. Lõpmatust pole vaja augu moodustamiseks, nii nagu pole vaja ületada horisondi. Lähenedes võtab valgus Kirillini jõudmiseks kauem aega. Täpsemalt, teie ülemineku reaalajas kiirgus salvestatakse horisondile igaveseks. Olete ammu üle joone astunud ja Kirill jälgib ikka veel valgussignaali.
Või läheneda teiselt poolt. Aeg venib horisondi lähedal kauemaks. Näiteks on teil ülivõimas laev. Sul õnnestus jõuda horisondile lähemale, jääda seal paariks minutiks ja pääseda elusalt Kirilli juurde. Keda sa näed? Vana mees! Lõppude lõpuks möödus aeg teie jaoks palju aeglasemalt.
Mis on siis tõsi? Illusioon või ajamäng? Kõik oleneb musta augu kirjeldamiseks kasutatavast koordinaatsüsteemist. Kui tugineda Schwarzschildi koordinaatidele, siis horisondi ületamisel võrdsustatakse aja koordinaat (t) lõpmatusega. Kuid süsteemi mõõdikud annavad häguse ülevaate objekti enda läheduses toimuvast. Horisondijoonel on kõik koordinaadid moonutatud (singulaarsus). Kuid võite kasutada mõlemat koordinaatsüsteemi, nii et kaks vastust kehtivad.
Tegelikkuses muutute lihtsalt nähtamatuks ja Kirill lõpetab teie nägemise enne, kui palju aega on möödas. Ärge unustage punanihet. Te kiirgate vaadeldavat valgust teatud lainepikkusel, kuid Kirill näeb seda pikemal lainepikkusel. Lained pikenevad horisondile lähenedes. Lisaks ärge unustage, et teatud footonites esineb kiirgust.
Näiteks saadate ülemineku hetkel viimase footoni. Kirillini jõuab see teatud piiratud aja jooksul (umbes tund aega ülimassiivse musta augu puhul).
Muidugi mitte. Ärge unustage sündmuste horisondi olemasolu. See on ainuke ala, kust sa välja ei pääse. Piisab, kui talle mitte läheneda ja end rahulikult tunda. Veelgi enam, ohutust kaugusest vaadates tundub see objekt teile väga tavaline.
Hawkingi teabe paradoks
Füüsik Emil Ahmedov gravitatsiooni mõjust elektromagnetlainetele, mustade aukude infoparadoksist ja prognoositavuse printsiibist teaduses:
Ärge paanitsege, sest Päike ei muutu kunagi selliseks objektiks, kuna sellel pole lihtsalt piisavalt massi. Veelgi enam, see säilitab oma praeguse välimuse veel 5 miljardit aastat. Seejärel liigub see punase hiiglase staadiumisse, neelates endasse Merkuuri, Veenust ja praadides põhjalikult meie planeeti ning muutub siis tavaliseks valgeks kääbuseks.
Aga lubagem fantaasiat. Nii sai Päikesest must auk. Alustuseks mähitakse meid kohe pimedusse ja külma. Maad ja teisi planeete auku ei imeta. Nad jätkavad tiirlemist uue objekti ümber tavalistel orbiitidel. Miks? Sest horisont ulatub vaid 3 km kaugusele ja gravitatsioon ei saa meile midagi teha.
Jah. Loomulikult ei saa me loota nähtavale vaatlusele, kuna valgus ei pääse välja. Kuid on kaudseid tõendeid. Näiteks näete ala, mis võib sisaldada musta auku. Kuidas ma saan seda kontrollida? Alusta massi mõõtmisega. Kui on selge, et ühes piirkonnas on seda liiga palju või see on pealtnäha nähtamatu, siis oled õigel teel. Otsingupunkte on kaks: galaktiline keskus ja kahendsüsteemid röntgenkiirgusega.
Nii leiti massiivsed keskobjektid 8 galaktikast, mille tuumamass ulatub miljonist miljardi päikeseni. Massi arvutamiseks jälgitakse tähtede ja gaasi pöörlemiskiirust ümber keskpunkti. Mida kiirem, seda suurem peab olema mass, et neid orbiidil hoida.
Neid massiivseid objekte peetakse mustadeks aukudeks kahel põhjusel. No lihtsalt pole enam võimalusi. Pole midagi massiivsemat, tumedamat ja kompaktsemat. Lisaks on olemas teooria, et kõigi aktiivsete ja suurte galaktikate keskel on selline koletis peidus. Kuid see pole siiski 100% tõend.
Kuid kaks hiljutist leidu räägivad teooria kasuks. Lähimas aktiivses galaktikas märgati tuuma lähedal asuvat veemaseri süsteemi (võimas mikrolainekiirguse allikas). Interferomeetri abil kaardistasid teadlased gaasi kiiruste jaotuse. See tähendab, et nad mõõtsid galaktika keskmes kiirust poole valgusaasta jooksul. See aitas neil mõista, et sees oli massiivne objekt, mille raadius ulatus poole valgusaastani.
Teine leid on veelgi veenvam. Röntgenikiirgust kasutavad teadlased komistasid galaktika tuuma spektrijoonele, mis näitab aatomite olemasolu läheduses ja mille kiirus on uskumatult suur (1/3 valguse kiirusest). Lisaks vastas emissioon punanihkele, mis vastab musta augu horisondile.
Veel ühe klassi võib leida Linnuteest. Need on tähe mustad augud, mis tekivad pärast supernoova plahvatust. Kui need eksisteeriksid eraldi, siis isegi lähedalt me seda vaevalt märkaksime. Kuid meil on vedanud, sest enamik eksisteerib duaalsüsteemides. Neid on lihtne leida, kuna must auk tõmbab oma naabri massi ja mõjutab seda gravitatsiooniga. “Väljatõmmatud” materjal moodustab akretsiooniketta, milles kõik kuumeneb ja tekitab seetõttu tugevat kiirgust.
Oletame, et teil õnnestus leida binaarsüsteem. Kuidas mõista, et kompaktne objekt on must auk? Jälle pöördume masside poole. Selleks mõõta lähedalasuva tähe orbiidi kiirust. Kui mass on nii väikeste mõõtmetega uskumatult suur, siis ei jää enam valikuvõimalusi.
See on keeruline mehhanism. Stephen Hawking tõstatas sarnase teema juba 1970. aastatel. Ta ütles, et mustad augud ei ole tegelikult "mustad". On kvantmehaanilised efektid, mis põhjustavad selle kiirgust. Järk-järgult hakkab auk kahanema. Kiirguse kiirus suureneb massi vähenemisega, mistõttu auk kiirgab üha rohkem ja kiirendab kokkutõmbumisprotsessi kuni lahustumiseni.
See on aga vaid teoreetiline skeem, sest keegi ei oska täpselt öelda, mis viimasel etapil juhtub. Mõned inimesed arvavad, et väike, kuid stabiilne jälg jääb alles. Kaasaegsed teooriad pole veel midagi paremat välja mõelnud. Kuid protsess ise on uskumatu ja keeruline. Parameetrite arvutamine on vajalik kõveras aegruumis ja tulemusi endid ei saa tavatingimustes kontrollida.
Siin saab kasutada energia jäävuse seadust, kuid ainult lühiajaliselt. Universum võib nullist luua energiat ja massi, kuid need peavad kiiresti kaduma. Üks ilmingutest on vaakumi kõikumine. Osakeste ja antiosakeste paarid kasvavad eikusagilt, eksisteerivad teatud lühikese aja jooksul ja surevad vastastikuses hävingus. Nende ilmnemisel on energiabilanss häiritud, kuid pärast kadumist kõik taastub. Tundub fantastiline, kuid see mehhanism on eksperimentaalselt kinnitatud.
Oletame, et üks vaakumi kõikumistest toimib musta augu horisondi lähedal. Võib-olla kukub üks osakestest sisse ja teine jookseb minema. See, kes põgeneb, võtab osa augu energiast endaga kaasa ja võib vaatleja silmadesse kukkuda. Talle tundub, et tume objekt on lihtsalt osakese vabastanud. Kuid protsess kordub ja me näeme mustast august tulevat pidevat kiirgusvoogu.
Oleme juba öelnud, et Kirill tunneb, et üle silmapiiri astumiseks on vaja lõpmatust. Lisaks mainiti, et mustad augud aurustuvad teatud aja möödudes. Nii et kui jõuate silmapiirini, siis auk kaob?
Ei. Kirilli tähelepanekuid kirjeldades me aurustumisprotsessist ei rääkinud. Kuid kui see protsess on olemas, muutub kõik. Sinu sõber näeb sind üle horisondi lendamas täpselt aurustumise hetkel. Miks?
Kirilli domineerib optiline illusioon. Sündmuste horisondis kiirgaval valgusel kulub sõbrani jõudmiseks palju aega. Kui auk kestab igavesti, võib valgus liikuda lõputult ja Kirill ei oota üleminekut. Aga kui auk on aurustunud, ei peata valgust miski ja see jõuab tüübini kiirguse plahvatuse hetkel. Aga sa ei hooli enam, sest sa surid ainsuses juba ammu.
Üldrelatiivsusteooria valemitel on huvitav omadus – sümmeetria ajas. Näiteks võite mis tahes võrrandis ette kujutada, et aeg voolab tagurpidi ja saada teistsuguse, kuid siiski õige lahenduse. Kui rakendada seda põhimõtet mustade aukude puhul, siis sünnib valge auk.
Must auk on määratletud ala, kust miski ei pääse välja. Aga teine variant on valge auk, kuhu ei saa midagi kukkuda. Tegelikult lükkab ta kõik eemale. Kuigi matemaatilisest vaatenurgast tundub kõik sujuv, ei tõesta see nende olemasolu looduses. Tõenäoliselt neid pole ja seda pole võimalik kuidagi teada saada.
Siiani oleme rääkinud mustade aukude klassikast. Need ei pöörle ja neil puudub elektrilaeng. Kuid vastupidises versioonis algab kõige huvitavam. Näiteks võite siseneda, kuid vältida singulaarsust. Veelgi enam, selle "sees" on võimeline kokku puutuma valge auguga. See tähendab, et leiate end omamoodi tunnelist, kus must auk on sissepääs ja valge auk on väljapääs. Seda kombinatsiooni nimetatakse ussiauguks.
Huvitav on see, et valge auk võib asuda kõikjal, isegi teises universumis. Kui me teame, kuidas selliseid ussiauke kontrollida, siis tagame kiire transpordi igasse ruumi. Ja veelgi lahedam on ajas rändamise võimalus.
Kuid ärge pakkige oma seljakotti enne, kui teate mõnda asja. Kahjuks on suur tõenäosus, et selliseid moodustisi pole. Oleme juba öelnud, et valged augud on matemaatiliste valemite järeldus, mitte tõeline ja kinnitatud objekt. Ja kõik vaadeldud mustad augud loovad aine kukkumise ega moodusta ussiauke. Ja lõpp-peatus on singulaarsus.