Čierna diera. Ako vzniká a je to viditeľné?

Čierna diera je astronomický objekt, oblasť časopriestoru s mimoriadnou gravitáciou. Astronómovia o tom zatiaľ vedia len málo, výskum stále pokračuje a vyvoláva veľa pochybností. Čo je čierna diera? Čím sa vyznačuje? Vidíš to?

Pozrite si video: „Prečo majú dievčatá lepšie známky v škole?“

1. Čo je čierna diera?

Čierna diera je oblasť časopriestoru, výtvor gravitácie, ktorej sú vystavené častice malé i veľké hmotnosti vrátane svetla. Podľa teórie relativity je pre jej vznik potrebné akumulovať dostatočne veľkú hmotu v dostatočne malom objeme.

Čierna diera je obklopená matematicky definovaným povrchom nazývaným horizont udalostí, ktorý označuje hranicu bez návratu. Hovorí sa mu čierna, pretože úplne pohlcuje svetlo, ktoré dopadá na horizont, pričom v termodynamike neodráža nič ako čierne teleso.

Teória kvantového poľa predpovedá, že táto diera vyžaruje žiarenie ako čierne teleso s teplotou inou ako nula. Táto teplota je nepriamo úmerná hmotnosti čiernej diery, takže je ťažké vidieť v čiernej diere s hviezdnou hmotnosťou alebo väčšou.

10 vedeckých objavov z roku 2015, o ktorých by mali rodičia vedieť [11 fotografií]

Vzdelanie je osobná záležitosť. Vy svoje dieťa poznáte najlepšie a robíte to, čo je pre neho správne ...

pozri galériu

2. Ako vzniká čierna diera?

Podľa Einsteinovej teórie plynie čas v silnom gravitačnom poli pomalšie ako v slabom. Procesy, ktoré v ňom prebiehajú, sú z pohľadu pozorovateľa pomalšie (dilatácia času) a silné gravitačné polia menia geometrické vlastnosti priestoru, čo môže napríklad znamenať, že súčet uhlov v trojuholníku nebude 180 °.

Priestor a čas vytvárajú zakrivený štvorrozmerný časopriestor. Gravitačná sila na povrchu hviezdy je nekonečná a keď sa veľkosť tela blíži k gravitačnému polomeru, smeruje k nekonečnu.

Keď sa to stane, nemôže to byť vyvážené konečným tlakom a telo sa musí zrútiť dovnútra a vytvoriť čiernu dieru. Čas začne v jeho blízkosti plynúť pomalšie a tok času úplne zmizne na vonkajšom povrchu čiernej diery.

Čierne diery hviezdnej hmoty vznikajú v dôsledku vyššie uvedeného gravitačného kolapsu veľmi hmotných hviezd na konci ich života. Existujú tiež čierne diery miliónkrát väčšie ako hmotnosť slnka.

Podľa vedcov sa čierne diery tohto typu nachádzajú v centrách väčšiny galaxií. Existujú dôkazy o čiernej diere s hmotnosťou asi 4 milióny slnečných hmôt v strede Mliečnej dráhy.

Môžeme tiež rozlíšiť čierne diery so strednou hmotnosťou medzi supermasívnou a hviezdnou, zatiaľ čo najťažšie čierne diery sa nazývajú ultramasové.

Každé telo, ktoré spadne do čiernej diery, sa z nej nemôže dostať, pretože všetky únikové cesty vedú späť dovnútra. Zachytáva sa v ňom nielen hmota, ale aj svetlo, ktoré sa pohybuje po geodetických čiarach.

Čo by sa malo znepokojovať vývojom školopovinného dieťaťa? (VIDEO)

Pozri video: „Čo by sa malo báť o vývoj dieťaťa v školskom veku?“ ...

prečítaj si článok

3. Je možné pozorovať čiernu dieru?

Nie je možné priamo spozorovať čierne diery. Ich prítomnosť sa dá odvodiť z ich interakcie s okolitou hmotou, svetlom a inými typmi elektromagnetického žiarenia.

Napríklad hmota padajúca na povrch čiernej diery môže vytvárať akrečný disk, ktorý generuje obrovské množstvo žiarenia v dôsledku trenia, ionizácie a vysokej akcelerácie absorbovaných častíc.

Určitá časť ionizovanej hmoty disku môže pod vplyvom svojho elektromagnetického poľa uniknúť v smeroch osi otáčania a vytvárať obrovské prúdy.

Supermasívne čierne diery v centrách aktívnych galaxií, okolo ktorých pribúda, spôsobujú, že žiaria neobvykle a veľmi silno, takže objekty obsahujúce čierne diery môžu byť medzi najjasnejšími vo vesmíre.

Tagy:  Rossne Kuchyňa Dieťa