Juodosios skylės yra vieninteliai objektai Visatoje, galintys įkalinti šviesą vien tik gravitacine jėga. Mokslininkai tiki, kad jos yra suformuojamos tuomet, kai masyvios žvaigždės kolapsuoja ir tampa tokios tankios, kad išlenkia erdvėlaikį.
Juodosios skylės yra vieninteliai objektai Visatoje, galintys įkalinti šviesą vien tik gravitacine jėga. Mokslininkai tiki, kad jos yra suformuojamos tuomet, kai masyvios žvaigždės kolapsuoja ir tampa tokios tankios, kad išlenkia erdvėlaikį.
Visa medžiaga, kuri kerta juodosios skylės įvykių horizontą, negrįžtamai pranyksta iš regos lauko.
Nepaisant dešimtmečius trukusių tyrimų, šie milžiniški kosminiai fenomenai vis dar yra apsupti paslapčių ir stebina mokslininkus.
Businessinsider.com pateikia dešimt priežasčių, kodėl.
Juodosios skylės nesiurbia medžiagos
Kai kas mano, kad juodosios skylės yra tarsi kosminiai vakuumai, kurie traukia visą aplink juos esančią erdvę. Tačiau jos yra tokios pat, kaip ir kiti kosminiai kūnai, tik turi labai stiprų gravitacinį lauką.
Jeigu Saulę pakeistume tokios pat masės juodąją skyle, Žemė nebūtų įtraukta į vidų – ji vis dar skrietų aplink juodąją skylę, kaip ir aplink Saulę.
Atrodo, kad juodosios skylės siurbia aplink jas esančią medžiagą, tačiau toks manymas yra klaidingas. Kompanionės žvaigždės praranda dalį savo masės žvaigždžių vėjų forma, ir ta medžiaga patenka į juodąją skylę.
Albertas Einsteinas neatrado juodųjų skylių
Nors A. Einsteino reliatyvumo teorija nuspėja juodųjų skylių formavimąsi, jis jų neatrado. Pirmasis A. Einsteino revoliucinius skaičiavimus panaudojo Karlas Schwarzschildas, kuris parodė, kad juodosios skylės gali iš tiesų susiformuoti.
Jis tai padarė tais pačiais metais, kai A. Einsteinas publikavo bendrojo reliatyvumo teoriją – 1915-aisiais.
Dar gerokai prieš tai britas Johnas Michellas nuspėjo „tamsių žvaigždžių“ egzistavimą – tokių masyvių arba tokių suspaustų, kurios turėtų labai stiprią gravitacinę trauką, iš kurių negalėtų ištrūkti nė šviesa. Juodosios skylės universalaus pavadinimo neturėjo iki 1967-ųjų.
Juodosios skylės viską „spagetifikuoja“
Juodosios skylės turi neįtikėtiną galimybę ištempti viską ir paversti spagečio tipo gija. Šis procesas vadinamas „spagetifikacija“ (spagetification).
Procesas susijęs su tuo, kaip gravitacija veikia per didelį atstumą. Dabar jūsų pėda yra arčiau Žemės centro, todėl ji traukiama stipriau, nei galva.
Veikiant milžiniškai gravitacijai, tarkime, šalia juodosios skylės, šis gravitacijos skirtumas imtų veikti prieš jus.
Pėdas gravitacija imtų veikti žymiai stipriau, nes jos būtų vos arčiau juodosios skylės centro. Tačiau viršutinė kūno dalis būtų toliau ir į centrą nejudėtų taip greitai, todėl kūnas pavirstu „spagečiu“.
Juodosios skylės galėtų „išspjauti“ naujas visatas
Kalbėti apie tai, jog iš juodųjų skylių galėtų atsirasti naujosios visatos atrodytų beprotiška jau vien dėl to, kad mes nežinome, ar kitos visatos egzistuoja, tačiau tokia teorija šiandieną aktyviai tiriama.
Kalbant labai supaprastintai, jei pažiūrėtume į skaičius, pamatytume, kad mes šiandieną egzistuojame dėl neįtikėtinai išsidėsčiusių ir gyvybei palankių sąlygų. Jei tas sąlygas pakeistume bent minimaliai, mūsų šiandieną nebūtų.
Juodųjų skylių centre esantis singuliarumas laužo mūsų standartinius fizikos dėsnius ir teoriškai galėtų pakeisti šias sąlygas ir sukurti kiek kitokią visatą.
Juodosios skylės iškreipia aplink jas esančią erdvę
Įsivaizduokite kosmoso erdvę kaip lakštą, ant kurio pavaizduotos linijos. Kai ant lakšto padedate objektą, šis truputį įdumba – kuo masyvesnis objektas, tuo labiau įdumba. Galiausiai, įdubimo efektas iškreipia linijas, todėl jos nebebūna tiesios, o tampa iškreiptos.
Kuo objektai masyvesni, tuo jie labiau iškreipia erdvę, o didžiausią masę turi juodosios skylės.
Juodosios skylės yra didžiausios energijos gamyklos
Juodosios skylės gali generuoti energiją efektyviau nei Saulė. Tai susiję su medžiagos disku, kuris sukasi aplink juodąją skylę. Medžiaga, kuri yra arčiausiai įvykių horizonto vidiniame disko pakraštyje, suksis greičiau, nei išoriniame.
Taip nutiks dėl to, kad gravitacinė trauka šalia įvykių horizonto yra stipresnė.
Kadangi medžiaga sukasi ir juda labai greitai, ji sušyla iki milijardų laipsnių Celsijaus, tad medžiagos masę gali paversti energija forma, kuri vadinama juodojo kūno spinduliuote.
Palyginimui, branduolinė sintezė į energiją paverčia 0,7 proc. masės, juodoji skylė – 10 procentų.
Mokslininkai netgi teigė, kad tokio tipo energija ateityje galėtų varyti juodųjų skylių laivus.
Mūsų galaktikos centre yra supermasyvi juodoji skylė
Mokslininkai tiki, kad beveik kiekvienos galaktikos centre yra po vieną supermasyvią juodąją skylę – įskaitant ir mūsiškę. Šios juodosios skylės tarsi paremia galaktikas ir laiko jas erdvėje kartu.
Paukščių Tako galaktikos centre esanti juodoji skylė Sagittarius A yra daugiau nei 4 mln. kartų masyvesnė nei Saulė. Nors juodoji skylė, kuri nuo mūsų nutolusi per 30 tūkst. šviesmečių, yra gana rami, mokslininkai mano, kad prieš keletą milijonų metų joje įvyko išsiveržimas, matomas ir iš Žemės.
Juodosios skylės sulėtina laiką
Pasiekus įvykių horizontą laikas sulėtėja. Tai įsivaizduoti gali padėti A.Einsteino bendrąją reliatyvumo teoriją aiškinantis pavyzdys apie dvynių eksperimentą.
Vienas dvynys lieka žemėje, kol kitas kyla į kosmosą šviesos greičiu, apsisuka ir grįžta atgal. Erdve keliavęs dvynys grįžęs yra žymiai jaunesnis, nes, greitai judant laikas teka lėčiau.
Pasiekus įvykių horizontą judama tokiais pats dideliais greičiais dėl juodosios skylės stiprios gravitacinės traukos jėgos, taigi laikas jose sulėtėja.
Juodosios skylės išgaruoja
Juodosios skylės gali nebūti bedugniai šuliniai. Dalis energijos gali iš jų ištrūkti. Apie tai pirmą kartą 1974-aisiais prabilo Stephenas Hawkingas. Šis reiškinys fiziko garbei pavadintas Hawkingo spinduliuote.
Teigiama, kad juodųjų skylių masė laikui bėgant patenka į erdvę, kol galiausiai juodoji skylė išnyksta.
Teoriškai juodąją skyle gali tapti bet kas
Vienintelis skirtumas tarp Saulės ir juodosios skylės yra tas, kad juodosios skylės centras sudarytas iš itin tankios medžiagos, kuri juodajai skylei suteikia stiprų gravitacinį lauką. Jos gravitacinis laukas gali įkalinti viską, įskaitant ir šviesą, todėl mes juodųjų skylių nematome.
Teoriškai juodąją skyle galima paversti bet ką. Jeigu Saulę sumažintume iki maždaug 5 km skersmens, tuomet jos masė būtų suspausta iki neįtikėtinai mažo dydžio, tad Saulė taptų itin tanki ir pavirstų juodąją skyle. Tokį pat principą galima būtų pritaikyti Žemei ir žmogaus kūnui.
Tačiau realybėje mes žinome, kad juodąją skyle gali tapti itin masyvios žvaigždės, už Saulę masyvesnės 20–30 kartų.
