Găurile negre sunt pete întunecate în țesătura spațiului-timp, singularități incredibil de dense, cu o gravitate atât de puternică, încât nimic nu poate scăpa de ghearele lor. Își petrec timpul făcând un singur lucru: gâfâind materia. Apropiați-vă suficient de o gaură neagră și sunteți spaghete cosmice, întinse în bucăți, aspirați spre interior, pentru a nu se mai întoarce niciodată. Simplu și simplu, nu?
Dar, după cum se dovedește, găurile negre sunt mai mult decât simple aspiratoare cosmice. În 2019, fizicienii au aruncat o privire în întunericul fără fată și au aruncat prima imagine a unei găuri negre. Au învățat, de asemenea, mai multe despre cum funcționează aceste fiare bizare și insaciabile. De la înclinația lor de a câștiga și pierde părul, până la misteriile lor misterioase, până la locul în care ar putea conduce, iată 14 lucruri noi despre care am aflat despre găurile negre din 2019.
O imagine de neuitat
După ani de anticipare, a fost aici! Oamenii de știință din 2019 au făcut o imagine absolut de neuitat a găurii negre M87, în inima galaxiei Fecioara A, aflată la aproximativ 53 de milioane de ani lumină. Primul prim-plan al singularității, prins de o rețea de telescoape din întreaga lume cunoscută sub numele de Evenimentul Orizont Telescop, arată ca o pată groasă, minusculă, înconjurată de un inel de culoare portocaliu. Dar acea imagine mică, pixelată, este de fapt o gaură neagră la fel de mare ca sistemul solar și de 6,5 miliarde de ori mai mare decât soarele nostru.
Lumina aprinsă de portocal care îi înconjoară inima neagră îi demarcă orizontul evenimentului, inelul de materie care se învârte în jurul unei găuri negre chiar înainte de a cădea. Pe măsură ce se freacă de altă materie la viteze mari, produce energie și strălucește pentru a forma un disc de acumulare - prin urmare inelul portocaliu.
Găurile negre cresc părul, apoi cresc din nou chel
În acest an, am aflat că găurile negre au păr, dar, de cele mai multe ori, sunt la fel de chel ca și bile. Ce înseamnă asta exact? Istoric, fizicienii credeau că singularitățile sunt chel, sau fără caracteristici, ceea ce înseamnă că nu aveau decât trei proprietăți: masă, moment unghiular și sarcină electrică. Tot ceea ce au consumat acești Pac-Mans cerești de-a lungul vieții a fost blocat în spatele orizontului evenimentului și nicio informație despre obiceiurile alimentare ale unei găuri negre nu a putut fi recuperată mai târziu.
Însă, în 2016, regretatul fizician Stephen Hawking, împreună cu alții, au publicat o lucrare care propunea că găurile negre au „păr” sau trăsături distinctive. Aceste fire de păr au fost schimbări subtile în orizontul evenimentului, precum și orizontul Cauchy - punctul în care cauza și efectul se întoarce - care ar face găurile negre să se distingă între ele. Cel puțin, așa cum susținea un studiu din 2018, acesta a fost cazul pentru așa-numitele găuri negre „extreme” sau pentru cele cu sarcină electrică maximă. La începutul acestui an, fizicienii au descoperit că chiar și cele care nu sunt atât de extreme - cele care se învârt cu viteză aproape maximă, dar fără sarcină sau cele cu o sarcină maximă posibilă, dar fără rotație - ar putea avea și păr.
Însă, după cum se dovedește, găurile negre încolăcesc în fugă câteva ciuperci de „păr” delicat, toate pe care le pierd în cele din urmă, a relatat Live Science la acea vreme.
În momentul de față, întrebarea dacă găurile negre seamănă mai mult cu domnul T sau Heather Locklear este o speculație pură. Dar cei mai mari detector de unde gravitaționale din lume ar putea găsi în curând dovezi care să susțină o teorie peste alta, spun specialiștii.
Orificiu negru imposibil de mare
În noiembrie, oamenii de știință au spus că au găsit o gaură neagră la 15.000 de ani-lumină distanță, care a fost atât de masivă încât nu ar trebui să existe. Ei au surprins existența ei după ce au detectat o stea de aproximativ 8 ori mai masivă decât soarele nostru, care părea să încerce o regiune de spațiu gol și întunecat. Bazându-se pe cât de mult a stricat acea stea, ei au calculat că steaua înconjura probabil o gaură neagră de 70 de ori mai mare decât soarele nostru; anterior, oamenii de știință au crezut că găurile negre stelare sau cele care se formează după o stea masivă se prăbușește, ar putea avea mase de cel mult 30 de ori mai mari decât ale soarelui nostru - cel puțin în galaxii cu o compoziție chimică similară cu a noastră.
„Această descoperire ne obligă să ne reexaminăm modelele de formare a găurilor negre în masă stelară”, a declarat directorul Observatorului Interferometrului Gravitational-Wave (LIGO) și profesorul David Reitze, Universitatea din Florida, care nu a fost implicat în studiu. declarație la vremea respectivă.
Despre acea gaură neagră imposibilă ...
Din păcate, de cele mai multe ori, constatările care par să sfideze legile fizicii nu rezistă. Acea gaură neagră care a devenit imposibil de mare a fost probabil până la urmă imposibilă, potrivit unui număr de lucrări publicate în baza de date arXiv în decembrie.
Gaura neagră, imposibil de mare, a fost probabil doar o gaură neagră de dimensiuni obișnuite, iar echipa de cercetare care a zdrobit inițial numerele a făcut pur și simplu o greșeală în interpretarea emisiilor de lumină care provin din sistemul binar cu gaura neagră / stea. Călcând lumina de la steaua însoțitoare cu emisiile slabe care ar proveni de pe discul de acumulare a găurii negre sau inelul de materie care îi înconjura gura, cercetătorii au supraestimat masa găurii negre cu cel puțin două ori, au descoperit studiile postate la arXiv .
Găurile negre ca dăruitori ai vieții galactice
Găurile negre sunt supraveghetorii din povestea epică a universului. Ei omoară fără discriminare. Și nimic la îndemână nu este în siguranță de ele.
Dar pot fi mai mulți acești ucigași cosmici cu față de piatră. Găurile negre pot fi de fapt motoarele vieții pentru galaxii. În freneziile lor de mâncare, găurile negre trimit, de asemenea, bule de gaz fierbinte, turbulent, prin cosmos, potrivit unui studiu din noiembrie. Studiul a constatat că plasma caldă păstrează galaxii vii, care altfel s-ar răci și ar muri. Un alt studiu, publicat în mai, a descoperit că radiațiile emise de găurile negre ar putea alimenta viața extraterestră - atât timp cât există într-o zonă Goldilocks nu prea departe, și nici prea aproape, de centrul galaxiei. Pe măsură ce aceste găuri negre se hrănesc, radiația și lumina lor pot alimenta fotosinteza și facilitează formarea blocurilor de viață biomoleculare, a descoperit acest studiu.
Este posibil ca găurile negre să nu fie deloc găuri negre
Sau poate găurile negre sunt doar neînțelese. Cum ar fi, neînțeles majoritar. O teorie sălbatică, propusă de un matematician și un fizician în această vară, sugerează că găurile negre, așa cum le știm, pot să nu existe.
Potrivit lui Einstein, găurile negre sunt niște picături infinit de mici, cunoscute sub numele de singularitate, unde matematica relativității generale se descompune. Dar, potrivit noii cercetări, o simplificare matematică obișnuită folosită pentru a analiza teoria relativității poate avea un defect. Drept urmare, este posibil ca găurile negre să nu fie deloc singularități. În schimb, pot fi buzunare de spațiu umplute cu energie întunecată. Și asta ar putea explica câteva descoperiri surprinzătoare de la cel mai mare vânător de unde gravitaționale din lume.
Mini găuri negre există
Gaurile negre pot fi cu siguranță mari, dar pot fi minuscule? Se dovedește că, în spațiu, ar putea exista găuri negre, aproximativ jumătate din dimensiunea celor cunoscute. Majoritatea găurilor negre cu masă regulată sunt de aproximativ 5 până la 6 ori mai mari decât soarele nostru.
În noiembrie, astronomii care privesc la marginea Căii Lactee, la aproximativ 10.000 de ani lumină distanță, au găsit dovezi slabe pentru o gaură neagră de aproximativ 3,3 ori mai masivă decât soarele. Este mult prea mare pentru a fi o stea cu neutroni, dar mai mică decât orice gaură neagră cunoscută. Astfel de găuri negre au fost prezise, dar nu au fost niciodată observate.
Gaura neagră a Calea Lactee are o flacără
Vorbind despre Calea Lactee, gaura neagră supermasivă din galaxia noastră de acasă este până la ceva foarte ciudat. În mod normal, discul de acumulare a unei găuri negre strălucește mai mult atunci când este mai activ, deoarece mai multă materie se freacă împreună și creează frecare. În luna mai, totul a fost calm pentru gaura neagră centrală a Căii Lactee, Săgetătorul A *.
Apoi, astronomii au observat o strălucire ciudată, cu gaura neagră strălucind cei mai strălucitori astronomi care au văzut vreodată, cel puțin în spectrul infraroșu.
Nu este clar care este acea strălucire ciudată, dar oamenii de știință consideră că flacăra a fost provocată atunci când un obiect sau o stea prăfuită a avut un bărbierit strâns cu Săgetătorul A *.
Cele mai mari găuri negre s-au format într-o clipă
Obiectele cerești masive precum Săgetătorul A * par să fi trebuit să fie luate pentru a se forma pentru totdeauna, dar se dovedește cele mai mari găuri negre din univers format probabil în clipirea unui ochi, cosmic vorbind.
Un studiu publicat în iunie a sugerat că găurile negre supermasive s-ar fi putut forma în primii 800 de milioane de ani din istoria universului - și tot ceea ce ar fi fost necesar a fost un mare nor de gaz. Pe măsură ce norii de gaz s-au acumulat și s-au legat gravitațional, s-ar fi prăbușit sub propria lor greutate, formând o mică gaură neagră, fără a fi nevoie de o stea care să treacă de supernova. Aceste așa-numite „găuri negre cu colaps direct” ar fi continuat apoi să treacă peste materie într-un ritm înfloritor, crescând de 10.000 de ori pe o perioadă de doar 150 de milioane de ani.
În acel moment, ei tocmai s-au oprit - lăsând în urmă găurile negre supermasive care ne pun astăzi universul.
OZN-urile zboară din găurile negre
Ce este mai ciudat decât o gaură neagră? Un OZN care zboară dintr-unul. În acest caz, însă, OZN reprezintă o ieșire ultrarapidă și este un vânt fierbinte care pare să curgă de pe discul de acumulare a unei găuri negre.
Un studiu publicat în august a descoperit că aceste OZN-uri pot explica de ce spațiul din apropierea inimii galaxiilor este relativ lipsit de materie. OZN-urile din găurile negre super-masive din centrele galactice pot acționa ca ploile de zăpadă, îndepărtând toată materia suplimentară în imediata apropiere a unei găuri negre, mai departe de periferia sa, a descoperit studiul.
Planeta 9 poate fi de fapt o gaură neagră
Vorbind despre obiecte neidentificate, misteriosul obiect ceresc din sistemul nostru solar cunoscut sub numele de Planeta 9 poate fi de fapt o gaură neagră de dimensiunea unui grepfrut.
Există unele obiecte ciudate, ieșite din trecut de Neptun, care se comportă ca și cum ar fi guvernate de gravitatea unui obiect din apropiere pe care nu îl putem vedea. Ei orbitează departe de celelalte opt planete și par să fie orientate într-un plan diferit.
Unii teoreticieni au făcut calcule și au ajuns la concluzia că există o planetă acolo - cu o orbită câștigătoare - adică de aproximativ 10 până la 20 de ori mai mare decât Pământul. Însă, într-un studiu publicat în octombrie, alți oameni de știință care făcuseră o crăpătură a numărului separat, au descoperit că o mică gaură neagră primordială, cam la fel de mare ca un grepfrut, ar putea explica și comportamentul ciudat al acestor obiecte trans-Neptuniene.
Trimiterea de mesaje printr-o gaură neagră ar face să se evapore
Găurile negre ar putea fi găuri de vierme într-un univers alternativ. Dar nu vă deranjați să încercați să trimiteți un mesaj prin gaura de vierme către cineva din acel univers extraterestru.
În august, oamenii de știință au descoperit că trimiterea chiar și a unui mesaj minuscul printr-o gaură neagră ar modifica gaura neagră, făcând-o să se evapore. Primul mesaj care va fi transmis prin gaura de vierme ar micsora gaura neagră de primire cu 30% și fiecare mesaj ulterior ar micșora gaura neagră în continuare - în timp ce transporta informații din ce în ce mai puține. După doar o mână de transmisii, mesajul nu va avea nicio informație, iar gaura neagră care va primi va dispărea.
Străinii ar putea trage lasere la găuri negre
Strană! Strană! Strană! S-ar putea ca găurile negre să nu hrănească doar viața lumilor extraterestre; de asemenea, aceștia pot permite extratereștrilor să navigheze în galaxie. Aruncând lasere la găuri negre, extratereștrii avansați ar putea boonarang fotoni, sau particule ușoare, în jurul puțurilor gravitaționale din jurul găurilor negre. Acești fotoni s-ar înconjura și s-ar întoarce la receptor, dar în timpul procesului, aceștia vor înrădăcina o parte din impulsul găurii negre și l-ar transforma în energie. Pe măsură ce fotonul se întorcea, extratereștrii puteau transforma acea energie în impuls pentru a-și alimenta mișcarea prin galaxie, iar procesul ar putea fi repetat mereu.
Este posibil să vă putem salva dintr-o gaură neagră
Pe măsură ce treceți peste orizontul de eveniment al unei găuri negre, timpul încetinește, vă întindeți ca niște spagheti și devii sfâșiat, nu? Nu asa de repede. Poate exista o modalitate de a salva oamenii din aceste capcane moarte cerești, cel puțin în conformitate cu o nouă teorie speculativă.
Conform acestei teorii, poate exista o modalitate de a încurca două găuri negre. (Înțelegerea cuantică este efectul ciudat, de obicei văzut doar la scări subatomice minuscule, în care două particule sau obiecte sunt legate inextricabil pe distanțe vaste) o modalitate de a încurca două obiecte la fel de masive ca găurile negre, poate fi posibilă utilizarea lor ca modalitate de teletransport instantaneu între două locații. În acest caz, dacă ați căzut accidental într-o gaură neagră, poate exista o modalitate de a vă scoate - deși în alt timp și loc.
Învârtirea găurilor negre ar putea face o călătorie hipersonică blândă
Acoperiți-vă, puneți-vă căștile care anulează zgomotul și relaxați-vă - sunteți pe punctul de a sări într-o gaură neagră. Sigur, există o șansă foarte mare să fii sfâșiat și să nu mai fii văzut niciodată, dar cel puțin unii fizicieni cred că intrarea într-o gaură neagră învârtită ar putea fi de fapt o experiență diferită. De fapt, filetarea găurilor negre poate fi mai degrabă asemănătoare cu portaluri de timp blânde.
Să presupunem că găurile de vierme există și că găurile negre sunt calea de intrare în ele. Anumite tipuri de găuri negre supermasive, cum ar fi uriașul blând din inima galaxiei noastre, nu se rotește prea mult. Și noile calcule sugerează că călătoria într-o astfel de gaură neagră nu ar face nici măcar o plimbare neplăcută, deoarece rotirea sa lentă ar însemna o micșorare și o întindere neglijabile și ar fi bine în limitele de eforturi pe care le poate face față o navă spațială.
