Studiind lumea, copiii, apoi oamenii care s-au maturizat, își extind treptat orizonturile, implicând tot mai multe concepte globale în cercul lor de interese. Când vine vorba de studierea Cosmosului și a Universului, una dintre primele întrebări este de ce o gaură neagră este neagră? Pentru a da un răspuns la acesta, este necesar să înțelegem măcar puțin natura acestui fenomen.
De ce se formează găurile negre
Orice obiect din Univers este aranjat din particulele care alcătuiesc materia sa. Dispunând de o anumită sarcină, ele sunt ținute la distanță unul de celălalt, nu zboară separat în spațiu, dar nu se lipesc împreună.
Același lucru se întâmplă și cu stelele. Particulele de materie, din care sunt compuse, își păstrează poziția datorită energiei reacțiilor termonucleare emise de lumina. Dar, de vreme ce are o valoare finită, în timp se usucă și începe procesul de compactare a materiei. Ca urmare, are loc o contracție lentă, dar inevitabilă a stelei, însoțită de o creștere a densității materiei sale constitutive.
Un astfel de „prăbușire” catastrofal al stelei se numește colaps. Rezultatul este apariția unui corp ceresc de dimensiuni mici, cu o masă uriașă. Pentru o mai mare claritate a unui astfel de fenomen, este suficient să ne imaginăm Pământul, a cărui greutate este conținută într-o sferă cu un diametru de 1 cm. Oamenii de știință spun că cifrele sunt mult mai mari. Pentru apariția unei noi găuri, masa luminii care se prăbușește trebuie să fie de cel puțin 10 ori mai mare decât cea solară.
De ce o gaură neagră nu este densă
De la cursul de fizică, toată lumea știe că orice obiecte care au masă pot atrage alte obiecte. Și cu cât masa este mai mare, cu atât câmpul care apare în jurul lor este mai puternic, care, atunci când este aplicat obiectelor spațiale mari, se numește gravitație. Datorită prezenței unui câmp gravitațional, planetele se învârt în jurul stelelor care, la rândul lor, au sateliți.
Când apare o gaură neagră, intensitatea câmpului gravitațional atinge valori enorme, ceea ce duce la o curbură a spațiului-timp. Centrul neoplasmului se numește singularitate, iar distanța de la acesta până la graniță sau orizontul evenimentelor se numește raza Schwarzschild. Pentru Soare, care s-a transformat într-o nouă gaură neagră, această cifră ar corespunde unei fizice de 3 km, iar orice materie în sensul obișnuit dispare. Timpul din interiorul acestui volum se oprește și spațiul liniar se răsucește. Acesta este răspunsul la întrebarea care apare adesea atunci când vă familiarizați cu un astfel de fenomen cosmic – de ce nu există timp într-o gaură neagră?
De ce o gaură neagră este neagră
O gaură neagră este, de asemenea, un corp ceresc. Numai miezul său are o masă atât de mare încât câmpul gravitațional care a apărut în jurul său este capabil să atragă particule de materie cu o viteză care depășește viteza luminii. Deoarece razele de lumină sunt un flux de cuante, ele sunt, de asemenea, supuse unei forțe atractive. Odată ajunse la orizontul evenimentelor (o zonă în care gravitația devine mai mare decât viteza luminii), particulele de lumină nu pot rezista câmpului gravitațional și sunt absorbite de gaura neagră. Rezultatul este o zonă de întuneric complet din care nu iese nicio lumină. De aceea o gaură neagră este neagră – pentru un observator arată ca o pată impenetrabilă pe fundalul Universului înconjurător.
De ce este imposibil să detectezi o gaură neagră
Absorbția completă a oricăror particule și raze care cad în orizontul evenimentelor duce la faptul că gaura neagră nu poate fi văzută cu tot felul de instrumente. Neavând reflexie, neemiţând nicio radiaţie din spectrul vizibil, rămâne invizibil.
Poate fi detectat numai datorită distorsiunilor spaţiului înconjurător cauzate de influenţa câmpului gravitaţional. Și, de asemenea, observând corpurile cosmice și particulele situate lângă el.
Singura radiație care poate fi captată cu ajutorul echipamentelor moderne sunt razele X. Acest tip de energie este capabil să depășească orizontul evenimentelor și să arate în ce loc din Univers a avut loc odată „prăbușirea” unei stele super grele.
Cel mai misterios fenomen din Univers
În ciuda faptului că oamenii de știință lucrează activ la diferite teorii despre natura găurilor negre, încă nu există suficiente informații despre acestea. Iar cercetătorii nu pot garanta pe deplin adevărul calculelor lor științifice. În cea mai mare parte, acestea sunt calcule și ipoteze matematice. Și chiar și răspunsul la o simplă întrebare „copilără” „de ce o gaură neagră neagră?” sunt analize și teorii matematice minuțios calculate.