Schwarze Löcher sind das mysteriöseste Objekt in der gesamten Wissenschaft. Alle damit verbundenen Fragen sind Fragen, die das gesamte Universum betreffen. Schwarze Löcher zu definieren ist nicht einfach. Laut Physikern ist dieses Phänomen eine Art Schwerkraftprodukt, das kolossale Größen erreicht hat. Infolgedessen erscheinen Bereiche im Raum so dicht, dass selbst Licht ihre Anziehungskraft nicht überwinden kann. Die vom Schwarzen Loch absorbierte Substanz erwärmt sich und beginnt beim Eintauchen in den "Abgrund" sehr hohe Energie zu emittieren. Diese Strahlung umfasst auch Röntgenstrahlen, die von Teleskopen in erdnaher Umlaufbahn erfasst werden können.
Es ist bekannt, dass Schwarze Löcher nicht nur in der Nähe befindliche physische Objekte, sondern auch Licht "verschlucken". Aus diesem Grund sind sie unsichtbar; Das Vorhandensein solcher Phänomene im Raum kann nur anhand indirekter Zeichen festgestellt werden.
Schwarze Löcher erscheinen nach dem Tod großer Sterne (sie werden hauptsächlich in entfernten Quasaren in den explodierenden Kernen von Galaxien beobachtet). Schwarze Löcher haben eine Reihe absolut fantastischer Eigenschaften: Die Eigenschaften des Raums ändern sich in ihnen, die Zeit verlangsamt sich. Diese beiden grundlegenden Komponenten unseres Seins in einer einzigartigen Zone sind zu einem Trichter verdreht. Theoretiker glauben, dass Raum und Zeit in ihren Tiefen in Quanten zerfallen.
Tatsächlich handelt es sich um eine Gravitationsfalle, aus der es keinen Ausweg gibt. Außerdem fehlt diesem Abgrund einfach … die beobachtete Oberfläche. Wenn Neutronensterne starke Magnetfelder und streng periodische Röntgenpulsationen aufweisen, sind Schwarze Löcher durch unkalkulierbare Strahlungsschwankungen gekennzeichnet. Übrigens noch ein Merkmal: Dieses Phänomen ist einzigartig in der Menge der darin angesammelten Energie. Es gibt keine Objekte im Universum, die mehr davon enthalten als Schwarze Löcher. Tatsächlich haben wir eine unerschöpfliche Quelle vor uns!
Das Schwarze Loch erschien ursprünglich auf Papier, als Wissenschaftler - Mitchell und Laplace - im 18. Jahrhundert auf die in der Newtonschen Theorie enthaltene "Vorhersage" aufmerksam machten. Eine mathematische Lösung für dieses Problem wurde später gesehen. Zu Beginn des 19. Jahrhunderts sprach Pierre Laplace zunächst über die theoretische Möglichkeit der Existenz von Schwarzen Löchern. Im berühmten "Kurs der Theoretischen Physik" nannten Lev Landau und Evgeny Lifshitz dieses Rätsel des Universums die schönste aller existierenden Theorien, und Max Born bewunderte es "als Kunstschöpfung".
Dieses Objekt ruft diese Art von Haltung praktisch in der gesamten wissenschaftlichen Gemeinschaft hervor. Aber anscheinend drückte der amerikanische Physiker K. Thorne am poetischsten aus: „Von allen Erfindungen des menschlichen Geistes, von Einhörnern und Schimären bis zur Wasserstoffbombe, ist das Bild eines Schwarzen Lochs, dessen Grenze nichts überschreiten kann, das fantastischste, und sogar das Licht wird dadurch verzögert Würgegriff."
In unserer Zeit haben Wissenschaftler mithilfe von umlaufenden Teleskopen zur Beobachtung interessante Fakten ermittelt. Wie sich herausstellte, werden schwarze Löcher in zwei Typen unterteilt. Das erste von ihnen enthält massive Objekte, deren Dimensionen in der Größenordnung von drei Massen unseres Sterns liegen. Das zweite ist das sogenannte Supermassiv (von einer Million bis zu einer Milliarde Sonnenmassen). Jetzt haben Spezialisten den Ort von ungefähr 20 massiven und ungefähr 200 supermassiven Schwarzen Löchern festgelegt. Darüber hinaus wurden etwa 220 weitere Orte identifiziert, an denen sich diese Objekte befinden können.
"Das Hauptgeheimnis des Universums" gibt Forschern immer wieder Informationen zum Nachdenken. Daher stellen sich im Zusammenhang mit der Entdeckung kleiner, aber supermassiver Schwarzer Löcher viele Fragen. Zum Beispiel ist das Objekt im Zentrum der Galaxie NGC 4395 im Sternbild Canine Hounds merkwürdig, weil es entgegen mathematischen Berechnungen überraschend intensiv Röntgenstrahlen aussendet. Dieses Schwarze Loch ist so mächtig wie seine besonders großen "Verwandten" in den Zentren anderer Galaxien. Aber diese "Unsichtbarkeit" ist "nur" 50.000 Mal schwerer als die Sonne, während gewöhnliche supermassereiche Schwarze Löcher in der Regel Millionen und Milliarden Mal massereicher sind als unser Stern.
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Das Vorhandensein kleiner, aber besonders mächtiger "Geheimnisse des Universums" kann die Eigenschaften einer der Arten aktiver Galaxien erklären. Es wird angenommen, dass sich in ihrem Zentrum "Unsichtbare" befinden; Solche Galaxien sind weniger hell als Quasare, senden jedoch große Mengen an Röntgenstrahlen aus.
Supermassive Schwarze Löcher strahlen viel mehr Energie in das Universum als alle Sterne zusammen. Darüber hinaus wurden viele dieser Objekte vermutlich erst vor relativ kurzer Zeit gebildet; Die Forscher glauben, dass mindestens 15 Prozent aller supermassiven Schwarzen Löcher entstanden sind, als das Universum halb so alt war.
Im Moment wächst auch das "Unsichtbare" weiter. In den letzten zwei oder drei Jahren hat sich gezeigt, dass sich das Universum nicht nur ausdehnt, sondern auch mit einer recht ordentlichen Beschleunigung. Es wird von riesigen unsichtbaren Massen von Materie bereitgestellt. Die mysteriösen "leeren Flecken" des Universums produzieren 30 Prozent der Energie, aufgrund derer die Expansion stattfindet. Aber woher weitere 70 Prozent kommen, ist noch unbekannt (Wissenschaftler nennen diesen Teil "die dunkle Energie des Universums").
Die Massen der mysteriösen Objekte, die sich infolge des Zusammenbruchs von Gaswolken bilden, sind millionen- bis milliardenfach so groß wie die Masse der Sterne. Die Dimensionen solcher "Inseln der Dunkelheit" sind vergleichbar mit der Größe unseres Sonnensystems. Laut Astronomen befinden sich außerdem supermassereiche Schwarze Löcher im Zentrum der meisten Galaxien. Unsere mit Ihnen ist auch keine Ausnahme von der allgemeinen Regel. Darüber hinaus deuteten jüngste Beobachtungen von supermassiven "Unsichtbaren", die sich im Zentrum von NGC 6240 (im Sternbild Ophiuchus) umkreisen, darauf hin, dass im Falle einer Fusion von Galaxien auch deren Schwarze Löcher verschmelzen. Dieser Prozess dauert mehrere hundert Milliarden Jahre.
Tatsächlich sind Schwarze Löcher unerforschte Elemente unseres Universums, eine Art "weiße Flecken". Dennoch erfordert die moderne Physik tatsächlich, dass dieses Phänomen existiert. Und in ausreichender Menge. Und es gibt tatsächlich überraschend viele solcher aktiven galaktischen Quellen. Im Röntgenbereich sehen wir zehnmal mehr Galaxien als bei den detailliertesten optischen Untersuchungen!
Es stellte sich also heraus, dass dieses Phänomen im Universum weit verbreitet ist. Daher hat sich im letzten Jahrzehnt eine neue vielversprechende wissenschaftliche Richtung herausgebildet - die Demographie der Schwarzen Löcher. Es untersucht die Verteilung dieser mysteriösen Objekte im Raum und ihre Interaktion mit anderen materiellen Objekten.
Stephen Hawking - ein Mann, der als "der mysteriöseste Wissenschaftler unserer Zeit" bezeichnet wird, widmet dem Studium der Schwarzen Löcher besondere Aufmerksamkeit. Er ist übrigens Leiter der Abteilung in Cambridge, die einst von Isaac Newton besetzt war. Es sollte hier erwähnt werden, dass dieser brillante britische Physiker mit 12 wissenschaftlichen Abschlüssen, Nobelpreisträger (1998) und Ehrenorden, Mitglied der Royal Scientific Society von Großbritannien und der Nationalen Akademie der Wissenschaften der USA, seit fast einem Vierteljahrhundert an einer seltenen Form von atrophischer Sklerose leidet, die ihn zu einer solchen machte Krüppel. Hawking bewegt sich nur dank eines Rollstuhls mit Elektromotor, Vorlesungen an der Universität mit einem elektronischen Sprachsynthesizer (seine eigene verschwommene Sprache wird nur von engen Professoren verstanden - seiner Frau und drei Kindern). Der Kontakt des Wissenschaftlers mit der äußeren Umgebung wird durch einen einzigartigen Computer bereitgestellt.was dieser einzigartige Mann mit dem einzigen aktiven Finger seiner linken Hand kontrolliert …
Aufgrund jahrelanger Arbeit kam Hawking zu dem Schluss, dass die Quantenverdampfung von Schwarzen Löchern unvermeidlich ist. Dies bedeutet, dass diese Objekte sterben. Ein interessanter Versuch, die Größe und Masse der erstaunlichen "weißen Flecken" des Universums zu korrelieren. Insbesondere die Berechnungen des britischen Wissenschaftlers zeigten: Ein Schwarzes Loch mit einem Gewicht von einer Milliarde Tonnen (die Masse eines Berges) hätte … die Größe eines Neutrons oder eines Protons. Der Professor ist übrigens davon überzeugt, dass die Zeit der Entstehung der mysteriösen "Unsichtbarkeit" die Lebensdauer des Universums selbst überschreitet! Die Quantentheorie der Schwarzen Löcher existiert zwar noch nicht, was bedeutet, dass die von Stephen Hawking aufgezeigten Prozesse derzeit nicht vollständig verstanden sind.
Die Aufmerksamkeit der Wissenschaftler für das Problem der Existenz von "unsichtbar" erklärt sich aus sehr guten Gründen. Vor relativ kurzer Zeit hat das amerikanische Hubble-Teleskop eine interessante, aber nicht allzu angenehme Tatsache aufgezeichnet: Das Schwarze Loch GROJ 1655-40 aus dem Sternbild Skorpion steuert direkt auf unsere Sonne zu. Das unbekannte Monster ist natürlich weit von uns entfernt - in einer Entfernung von 6.000 Lichtjahren. Es gibt jedoch Anlass zur Sorge. Die Geschwindigkeit dieses Objekts weckt Respekt: Es sind 40.000 Stundenkilometer! Im Verlauf seiner Bewegung "frisst" das Schwarze Loch die Sterne. Anscheinend wird dasselbe in einer nicht allzu glänzenden Zukunft und mit unserer eigenen Sonne geschehen. Und während Wissenschaftler versuchen herauszufinden, was dieser Angriff ist.
Stephen Hawking gab im Sommer 2004 bekannt, dass er das Geheimnis der Schwarzen Löcher - das Hauptgeheimnis des Weltraums - vollständig gelüftet habe. Dafür kombinierte der Astrophysiker die Relativitätstheorie und die Quantenmechanik zu einer einzigen Theorie. Hawking argumentiert, dass Schwarze Löcher keineswegs riesige "Massengräber" von Sternen sind, eine Art "alles verzehrende" Substanz. Bereits in den 1970er Jahren hat der Wissenschaftler bewiesen, dass der Energieaustausch zwischen einem bestimmten Objekt und dem Außenraum durchaus möglich ist. Schwarze Löcher - "der Ort, an dem das klassische Konzept von Raum und Zeit sowie alle bekannten Gesetze der Physik zerstört werden" - sind nicht das Ende des Universums. Sie stoßen Strahlströme aus und sind gewöhnliche sich entwickelnde Objekte.
Diese Entdeckung verursachte jedoch ein Paradoxon: Der britische Professor versicherte, dass die vom Schwarzen Loch kommende Energie keine "Informationen" über die absorbierte Materie enthält. Dann, nach dem Verdampfen der "Unsichtbarkeit", bleibt keine Spur davon übrig, daher bleiben keine Informationen übrig. Und das widerspricht allen Gesetzen der Quantenmechanik. Stephen Hawking versucht seit 30 Jahren, dieses Paradoxon zu lösen.
Jetzt glaubt der Professor, dass mysteriöse "leere Stellen" immer noch Informationen herauskommen lassen; dann ist das Fallen in ein Schwarzes Loch "kein One-Way-Ticket". Nach Hawkings Theorie haben die "Unsichtbaren" keinen klar definierten Ereignishorizont, der alles in ihnen vor der Außenwelt verbirgt, und zerstören fallende Körper nicht vollständig und spurlos. Stattdessen geben Opfer der Gravitationsfalle über längere Zeiträume weiterhin Energie ab, während sich das "Schwarze Loch gerade bildet". "Aber später öffnet sich der Horizont und gibt Informationen darüber frei, was nach innen gefallen ist, damit wir die Vergangenheit überprüfen und die Zukunft vorhersagen können", versichert der Wissenschaftler. Seine nächste Aussage enttäuschte die Fans von Science-Fiction sofort: „Wenn Sie in ein Schwarzes Loch fallen, wird Ihre Massenenergie in unser Universum zurückgeführt.aber in einer entstellten Form."
Übrigens können die mysteriösen "Unsichtbaren", wie sich herausstellte, "singen"! Das heißt, Schallwellen gehen von ihnen aus. Zum Beispiel "schnurrt" ein ähnliches Objekt aus dem Sternbild Perseus (etwa 250 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt) ständig die Note, die B-Dur entspricht, und 57 Oktaven unterhalb der ersten Oktave. Was ist das? Beweis für den Prozess, durch den die das Schwarze Loch umgebende Staubwolke erwärmt wird? Scheinbar so. Trotzdem malt die Phantasie ein Bild, das sehr weit von der Wissenschaft entfernt ist: Nachdem der grandiose "Unsichtbare" eine Reihe von Annahmen und Vermutungen über seine eigene Person angehört hat, lacht er die Wissenschaftler weiterhin ironisch aus und singt sich ein einfaches Lied der Zeit vor …
V. Syadro T. Iovleva O. Ochkurova
