ΜΑΥΡΕΣ ΤΡΥΠΕΣ

ΜΑΥΡΕΣ ΤΡΥΠΕΣ

Μαύρη τρύπα είναι μια συγκέντρωση μάζας σημαντικά μεγάλης ώστε η δύναμη της βαρύτητας να μην επιτρέπει σε οτιδήποτε να ξεφεύγει από αυτή, παρά μόνο μέσω κβαντικής συμπεριφοράς. Το βαρυτικό πεδίο είναι τόσο δυνατό, ώστε η ταχύτητα διαφυγής κοντά του ξεπερνά την ταχύτητα του φωτός. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ότι τίποτα, ούτε καν το φως, δεν μπορεί να ξεφύγει από τη βαρύτητα της μαύρης τρύπας, εξ' ου και η λέξη «μαύρη». Ο όρος μαύρη τρύπα (black hole) είναι ευρύτατα διαδεδομένος και επινοήθηκε το 1967 από τον Αμερικανό αστρονόμο και θεωρητικό φυσικό Τζον Χουίλερ (John Wheeler). Δεν αναφέρεται σε τρύπα με τη συνήθη έννοια (οπή), αλλά σε μια περιοχή του χώρου, από την οποία τίποτα δεν μπορεί να επιστρέψει.

Μία «μαύρη τρύπα» είναι το σημείο εκείνο του διαστήματος, όπου κάποτε υπήρχε ο πυρήνας ενός γιγάντιου άστρου, ένας πυρήνας που περιείχε περισσότερα υλικά από δυόμισι ηλιακές μάζες και ο οποίος στην τελική φάση της εξέλιξης του άστρου έχασε την πάλη του ενάντια στη βαρύτητα, με αποτέλεσμα τα υλικά του να καταρρεύσουν και να συμπιεστούν περισσότερο ακόμα και από τα υλικά ενός αστέρα νετρονίων.

Αν μπορούσαμε να συμπιέσουμε τη Γη μας ολόκληρη στο μέγεθος ενός κερασιού, θα την είχαμε μετατρέψει σε μία «μαύρη τρύπα». Παρομοίως, αν συμπυκνώναμε τον Ήλιο σε μια ακτίνα τριών χιλιομέτρων (στα 4 εκατομμυριοστά του τωρινού του μεγέθους), θα είχε μετατραπεί σε μαύρη τρύπα. Φυσικά, δεν υπάρχει καμία γνωστή διαδικασία που θα μπορούσε να μετατρέψει τη Γη ή ακόμα και τον Ήλιο, σε «μαύρη τρύπα».

Σχηματισμός

Οι μαύρες τρύπες προβλέπονται από την Γενική θεωρία της Σχετικότητας, η οποία όχι μόνο λέει ότι οι μαύρες τρύπες ή αλλιώς μελανές οπές μπορούν να υπάρξουν, αλλά προβλέπει ότι σχηματίζονται στη φύση οποτεδήποτε συγκεντρώνεται σε ένα δεδομένο χώρο επαρκής ποσότητα μάζας, μέσω μιας διαδικασίας που καλείται βαρυτική κατάρρευση. Όσο η μάζα μέσα σε μία συγκεκριμένη περιοχή μεγαλώνει, η βαρύτητα γίνεται δυνατότερη – ή στη γλώσσα της σχετικότητας, ο χώρος γύρω της παραμορφώνεται όλο και εντονότερα. Όταν η ταχύτητα διαφυγής σε μια συγκεκριμένη απόσταση από το κέντρο φτάσει την ταχύτητα του φωτός, σχηματίζεται ένας ορίζοντας γεγονότων μέσα στον οποίο ύλη και ενέργεια αναπόφευκτα καταρρέουν σε ένα μοναδικό σημείο, σχηματίζοντας μία μοναδικότητα.

Μια ποσοτική ανάλυση αυτής της ιδέας οδήγησε στην πρόβλεψη ότι ένας αστέρας που έχει τουλάχιστον 2,5 - 3 φορές την μάζα του ήλιου στο τέλος της εξέλιξης του (μεγαλύτερη και από έναν αστέρα νετρονίων), σχεδόν σίγουρα θα συρρικνωθεί μέχρι το κρίσιμο εκείνο μέγεθος που χρειάζεται για να υποστεί βαρυτική κατάρρευση. Μόλις αρχίσει η κατάρρευση, δεν μπορεί να διακοπεί από καμία φυσική δύναμη και σχηματίζεται μια μαύρη τρύπα.

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια

Ιδιότητες και δομή

Σύμφωνα με την κλασική γενική σχετικότητα, ούτε ύλη ούτε πληροφορίες μπορούν να κινηθούν από το εσωτερικό μιας μαύρης τρύπας προς έναν εξωτερικό παρατηρητή. Για παράδειγμα, δεν μπορεί κάποιος να πάρει δείγμα του υλικού της ή να δεχτεί την ανάκλαση από μια φωτεινή πηγή (π.χ. φακό) ούτε να πάρει πληροφορίες για το υλικό από το οποίο αποτελείται η μαύρη τρύπα. Κβαντομηχανικά φαινόμενα μπορούν να επιτρέψουν σε ύλη και ενέργεια να δραπετεύσουν από μαύρες τρύπες. Εικάζεται, όμως, ότι η φύση τους δεν εξαρτάται από αυτά που έχουν εισέλθει στη μαύρη τρύπα κατά το παρελθόν. Αυτό σημαίνει ότι στις μαύρες τρύπες έχουμε απώλεια πληροφορίας σε σχέση με το είδος των σωματιδίων (τα μόνα χαρακτηριστικά που «διατηρεί στη μνήμη» η μαύρη τρύπα είναι η μάζα και το φορτίο της απορροφημένης ύλης). Επομένως, μια μαύρη τρύπα πρέπει να χαρακτηρίζεται από μια ορισμένη εντροπία.

Ορίζοντας των γεγονότων

Το καθοριστικό χαρακτηριστικό μιας μαύρης τρύπας είναι η εμφάνιση ενός ορίζοντα γεγονότων σε ένα όριο στο χωροχρόνο μέσα από το οποίο η ύλη και το φως μπορεί να περάσει μόνο προς τα μέσα για τη μάζα της μαύρης τρύπας. Τίποτα, ούτε καν το φως, δεν μπορεί να δραπετεύσει από το εσωτερικό του ορίζοντα γεγονότων. Ο ορίζοντας των γεγονότων είναι αναφέρεται ως τέτοιος, διότι αν κάτι συμβεί εντός των ορίων του, οι πληροφορίες από αυτό το γεγονός δεν μπορούν να φτάσουν σε ένα εξωτερικό παρατηρητή, καθιστώντας αδύνατο να προσδιοριστεί αν κάτι τέτοιο συνέβη.

Όπως προβλέπεται από τη Γενική θεωρία της Σχετικότητας, η παρουσία μιας μεγάλης μάζας παραμορφώνει τον χωροχρόνο κατά τέτοιο τρόπο ώστε τα μονοπάτια που λαμβάνονται από τα σωματίδια στρέφονται προς τη μάζα. Κατά τον ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας, η παραμόρφωση γίνεται τόσο ισχυρή που δεν υπάρχουν μονοπάτια που να οδηγούν μακριά από τη μαύρη τρύπα.

Για μια μη περιστρεφόμενη (στατική) μαύρη τρύπα, η ακτίνα Schwarzschild οριοθετεί ένα σφαιρικό ορίζοντα γεγονότων. Η ακτίνα Schwarzschild ενός αντικειμένου είναι ανάλογη προς τη μάζα. Οι περιστρεφόμενες μαύρες τρύπες διαθέτουν στρεβλωμένους, μη σφαιρικούς ορίζοντες γεγονότων.

Δεδομένου ότι ο ορίζοντας γεγονότων δεν είναι μια επιφάνεια του υλικού, αλλά απλώς μια μαθηματική έννοια οριοθέτησης συνόρου, τίποτα δεν εμποδίζει την ύλη ή την ακτινοβολία από το να εισέρχεται σε μια μαύρη τρύπα, μόνο την έξοδό της. Η περιγραφή των μαύρων τρυπών που δίνεται από τη Γενική θεωρία της Σχετικότητας είναι γνωστό ότι είναι μια προσέγγιση, και μερικοί επιστήμονες αναμένουν ότι οι επιπτώσεις της κβαντικής βαρύτητας θα είναι σημαντική κοντά στην περιοχή του ορίζοντα γεγονότων.

Αυτό θα επιτρέψει τις παρατηρήσεις της ύλης κοντά του ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας να χρησιμοποιούνται για την έμμεση μελέτη της γενικής σχετικότητας και τις προτεινόμενες επεκτάσεις σε αυτή.

Παρατήρηση

Θεωρητικά κανένα αντικείμενο πέρα από τον ορίζοντα γεγονότων δεν θα μπορούσε να έχει αρκετή ταχύτητα να διαφύγει από μια μαύρη τρύπα, συμπεριλαμβανομένου και του φωτός. Εξαιτίας αυτού, οι μαύρες τρύπες δεν μπορούν να εκπέμψουν κανενός είδους φως ή άλλο στοιχείο που θα μπορούσε να επιβεβαιώσει την ύπαρξή τους. Παρ' όλα αυτά οι μαύρες τρύπες μπορούν να ανιχνευτούν με την μελέτη φαινομένων γύρω τους, όπως για παράδειγμα η βαρυτική διάθλαση και τα αστέρια που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από χώρο που δεν φαίνεται να υπάρχει εμφανής ύλη.

Τα πιο εμφανή αποτελέσματα πιστεύεται ότι προέρχονται από ύλη που πέφτει μέσα σε μια μαύρη τρύπα, η οποία προβλέπεται ότι συγκεντρώνεται σε ένα εξαιρετικά θερμό και γρήγορα περιστρεφόμενο δίσκο γύρω από τη μαύρη τρύπα, πριν εισέλθει σε αυτή. O δίσκος αυτός είναι γνωστός ως δίσκος προσαύξησης. Η τριβή ανάμεσα σε γειτονικές ζώνες αυτού του δίσκου τον θερμαίνουν τόσο, ώστε να ακτινοβολεί μεγάλη ποσότητα ακτίνων Χ. Η θέρμανση είναι εξαιρετικά αποτελεσματική και μπορεί να μετατρέψει ακόμα και το 50% της ενέργειας ενός αντικειμένου σε ακτινοβολία.

Η ύπαρξη μαύρων τρυπών στο σύμπαν υποστηρίζεται και από τις αστρονομικές παρατηρήσεις, ειδικά από τη μελέτη των σουπερνόβα και των ακτίνων Χ που εκπέμπουν ενεργοί γαλαξίες.

Ανακαλύφθηκαν οι δύο μεγαλύτερες, ως τώρα, μαύρες τρύπες!

Μια εντυπωσιακή ανακάλυψη πραγματοποίησε ομάδα Αμερικανών ερευνητών. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν δύο κολοσσιαίες μαύρες τρύπες, τις μεγαλύτερες που έχουν εντοπιστεί μέχρι σήμερα στο Σύμπαν. Οι ειδικοί εκτιμούν ότι οι δύο μελανές οπές έχουν παρόμοια μάζα και υπολογίζουν ότι κάθε μια εξ αυτών έχει μάζα δέκα δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου!

Οι δύο μαύροι γίγαντες

Ομάδα ερευνητών με επικεφαλής επιστήμονες του Πανεπιστημίου Μπέρκλεϊ στην Καλιφόρνια εντόπισε τις δύο τρύπες χρησιμοποιώντας επίγεια αλλά και διαστημικά τηλεσκόπια. Η μια βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία NGC 3842 και η άλλη στο κέντρο του γειτονικού του NGC 4889. Οι δυο γαλαξίες ανήκουν σε ένα σμήνος το οποίο βρίσκεται σε απόσταση περίπου 310 εκαοτμμυρίων ετών φωτός από τον δικό μας.

Το προηγούμενο ρεκόρ κρατούσε μια μαύρη τρύπα με μάζα 6,3 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από εκείνη του Ήλιου. Οι επιστήμονες πίστευαν παρ' όλα αυτά ότι υπάρχουν και μεγαλύτερες, εκτίμηση που τελικά επαληθεύτηκε με τον πλέον πανηγυρικό τρόπο.

Η ανακάλυψη είναι εκτός από εντυπωσιακή και εξαιρετικά χρήσιμη για την επιστημονική κοινότητα. Αυτό γιατί το μέγεθος των δύο τρυπών ξεπερνάει κατά πολύ τις προβλέψεις και θεωρίες που έχουν αναπτυχθεί για τη δημιουργία και κυρίως την εξέλιξη αυτών των μυστηριωδών κοσμικών αντικειμένων. Η νέα ανακάλυψη προσφέρει νέα στοιχεία που θα φωτίσουν το φαινόμενο των μαύρων τρυπών. Η έρευνα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature».

Πηγή: https://www.facebook.com/groups/ufoatiaingreece/324377027575277/

Οι μεγαλύτερες μαύρες τρύπες στο Σύμπαν!

Μια εντυπωσιακή ανακάλυψη πραγματοποίησε ομάδα Αμερικανών ερευνητών. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν δύο κολοσσιαίες μαύρες τρύπες, τις μεγαλύτερες που έχουν εντοπιστεί μέχρι σήμερα στο Σύμπαν. Οι ειδικοί εκτιμούν ότι οι δύο μελανές οπές έχουν παρόμοια μάζα και υπολογίζουν ότι κάθε μια εξ αυτών έχει μάζα δέκα δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου!

Εντοπίστηκαν δύο μαύρες τρύπες με μάζα δέκα δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου!

Μαύρες τρύπες με μάζα δέκα δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου ανακάλυψαν ερευνητές στο κέντρο δύο γαλαξιών

Οι δύο μαύροι γίγαντες

Ομάδα ερευνητών με επικεφαλής επιστήμονες του Πανεπιστημίου Μπέρκλεϊ στην Καλιφόρνια εντόπισε τις δύο τρύπες χρησιμοποιώντας επίγεια αλλά και διαστημικά τηλεσκόπια. Η μια βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία NGC 3842 και η άλλη στο κέντρο του γειτονικού του NGC 4889. Οι δυο γαλαξίες ανήκουν σε ένα σμήνος το οποίο βρίσκεται σε απόσταση περίπου 310 εκατομμυρίων ετών φωτός από τον δικό μας.

Το προηγούμενο ρεκόρ κρατούσε μια μαύρη τρύπα με μάζα 6.3 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από εκείνη του Ήλιου. Οι επιστήμονες πίστευαν παρ' όλα αυτά ότι υπάρχουν και μεγαλύτερες, εκτίμηση που τελικά επαληθεύτηκε με τον πλέον πανηγυρικό τρόπο.

Η ανακάλυψη είναι εκτός από εντυπωσιακή και εξαιρετικά χρήσιμη για την επιστημονική κοινότητα. Αυτό γιατί το μέγεθος των δύο τρυπών ξεπερνάει κατά πολύ τις προβλέψεις και θεωρίες που έχουν αναπτυχθεί για τη δημιουργία και κυρίως την εξέλιξη αυτών των μυστηριωδών κοσμικών αντικειμένων. Η νέα ανακάλυψη προσφέρει νέα στοιχεία που θα φωτίσουν το φαινόμενο των μαύρων τρυπών. Η έρευνα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature».

Από το https://www.facebook.com/groups/ufoatiaingreece/324970410849272/