Что такое черные дыры?

Черные дыры – это объемы космоса, в которых гравитация достаточно велика, чтобы предотвратить вылет даже самых быстро движущихся частиц. Даже свет не может вырваться на свободу, отсюда и название «черная дыра».

Немецкий физик и астроном Карл Шварцшильд предложил современную версию черной дыры в 1915 году после того, как придумал точное решение приближений Эйнштейна общей теории относительности.

Шварцшильд понял, что масса может быть сжата в бесконечно малую точку. Это заставит пространство-время вокруг себя искривляться так, что ничто – даже безмассовые фотоны света – не сможет избежать его кривизны.

Поверхность черной дыры сегодня называют горизонтом событий, а расстояние между этой границей и бесконечно плотным ядром – сингулярностью – названо в честь Шварцшильда.

Теоретически все массы имеют радиус Шварцшильда, который можно вычислить. Если бы масса Солнца была сжата в бесконечно малую точку, она образовала бы черную дыру с радиусом чуть менее 3 километров.

На протяжении десятилетий черные дыры были экзотической особенностью общей теории относительности. Физики становились все более уверенными в их существовании по мере открытия других экстремальных астрономических объектов, таких как нейтронные звезды. Сегодня считается, что в ядре большинства галактик есть гигантские черные дыры.

Как образуются черные дыры?

Принято считать, что звезды с массой, по крайней мере, в три раза большей, чем у нашего Солнца, могут подвергнуться экстремальному гравитационному коллапсу, когда у них закончится топливо.

При такой большой массе в ограниченном объеме коллективная сила гравитации преодолевает правило, которое обычно не позволяет строительным блокам атомов занимать одно и то же пространство. Вся эта плотность создает черную дыру.

Второй тип миниатюрной черной дыры был теоретически описан, но никогда не наблюдался. Считается, что они образовались, когда колеблющийся вакуум ранней Вселенной быстро расширился в результате события, известного как инфляция, что привело к коллапсу очень плотных областей.

Названные первичными черными дырами, они имели бы меньшую массу – некоторые даже близкую к массе Земли – но были бы немного больше, чем карамелька. Кто знал, что черные дыры могут быть такими милыми?

Все тематические статьи проверяются фактами как правильные и актуальные на момент публикации. Текст и изображения могут быть изменены, удалены или добавлены по решению редакции, чтобы информация оставалась актуальной.