Над Кириллом властвует оптическая иллюзия. Излучаемому свету в горизонте событий нужно много времени, чтобы добраться к другу. Если дыра длится вечно, то свет может идти бесконечно долго, и Кирилл не дождется перехода. Но, если дыра испарилась, то свет уже ничто не остановит, и он доберется к парню в момент взрыва излучения. Но вам уже все равно, ведь вы давно погибли в сингулярности.

— Что такое белая дыра?

В формулах общей теории относительности есть интересная особенность – симметричность во времени. Например, в любом уравнении вы можете представить, что время течет назад и получите другое, но все же правильно, решение. Если применить этот принцип к черным дырам, то рождается белая дыра.

Черная дыра – определенная область, из которой ничто не может выбраться. Но второй вариант, это белая дыра, в которую ничто не может упасть. Фактически, она все отталкивает. Хотя, с математической точки зрения, все выглядит гладко, но это не доказывает их существование в природе. Скорее всего, их нет, как и способа это выяснить.

— Что такое червоточина?

До этого момента мы говорили о классике черных дыр. Они не вращаются и лишены электрического заряда. А вот в противоположном варианте начинается самое интересное. Например, вы можете попасть внутрь, но избежать сингулярности. Более того, ее «внутренность» способна контактировать с белой дырой. То есть, вы попадете в своеобразный туннель, где черная дыра – вход, а белая – выход. Подобную комбинацию называют червоточиной.

Интересно, что белая дыра может находиться в любом месте, даже в другой Вселенной. Если уметь управлять такими червоточинами, то мы обеспечим быструю транспортировку в любую область пространства. А еще круче – возможность путешествий во времени.

Но не пакуйте рюкзак, пока не узнаете несколько моментов. К сожалению, велика вероятность, что таких формирований нет. Мы уже говорили, что белые дыры – вывод из математических формул, а не реальный и подтвержденный объект. Да и все наблюдаемые черные дыры создают падение материи и не формируют червоточин. И конечная остановка – сингулярность.

Но даже реальная червоточина лишена стабильности. Небольшое нарушение (например, ваше путешествие) может привести к коллапсу. Не верите? Тогда как насчет безопасности? Стабильная червоточина не обеспечит вам комфортного передвижения. Излучение внутри нее (реликтовое, звездное и т.д.) пребывает в синхронности на высоких частотах. Войти в такое место – это добровольное согласие поджариться.

Наблюдательные проявления черных дыр и кротовых нор

Астрофизик Александр Шацкий о фурье-образе, интерферометре «Радиоастрон» и объектах с нетривиальной топологией:

v-kosmose.com

Самая большая чёрная дыра в известной Вселенной / Habr

Чёрная дыра возникает в результате коллапса сверхмассивной звезды, в ядре которой заканчивается «топливо» для ядерной реакции. По мере сжатия температура ядра повышается, а фотоны с энергией более 511 кэВ, сталкиваясь, образуют электрон-позитронные пары, что приводит к катастрофическому снижению давления и дальнейшему коллапсу звезды под воздействием собственной гравитации.

Астрофизик Этан Сигел (Ethan Siegel) опубликовал статью «Крупнейшая чёрная дыра в известной Вселенной», в которой собрал информацию о массе чёрных дыр в разных галактиках. Просто интересно: где же находится самая массивная из них?

Поскольку наиболее плотные скопления звёзд — в центре галактик, то сейчас практически у каждой галактики в центре находится массивная чёрная дыра, образованная после слияния множества других. Например, в центре Млечного пути есть чёрная дыра массой примерно 0,1% нашей галактики, то есть в 4 млн раз больше массы Солнца.

Определить наличие чёрной дыры очень легко, изучив траекторию движения звёзд, на которые воздействует гравитация невидимого тела.

Но Млечный путь — относительно маленькая галактика, которая никак не может иметь у себя самую большую чёрную дыру. Например, недалеко от нас в скоплении Девы находится гигантская галактика Messier 87 — она примерно в 200 раз больше нашей.

Так вот, из центра этой галактики вырывается поток материи длиной около 5000 световых лет (на фото). Это сумасшедшая аномалия, пишет Этан Сигел, но выглядит очень красиво.

Учёные считают, что объяснением такого «извержения» из центра галактики может быть только чёрная дыра. Расчёт показывает, что масса этой чёрной дыры где-то в 1500 раз больше, чем масса чёрной дыры в Млечном пути, то есть примерно 6,6 млрд масс Солнца.

Но где же во Вселенной самая большая чёрная дыра? Если исходить из расчёта, что в центре почти каждой галактики имеется такой объект с массой 0,1% от массы галактики, то нужно найти самую массивную галактику. Учёные могут дать ответ и на этот вопрос.

Самая массивная из известных нам — галактика IC 1101 в центре скопления Abell 2029, который находится от Млечного пути в 20 раз дальше, чем скопление Девы.

В IC 1101 расстояние от центра до самого дальнего края — около 2 млн световых лет. Её размер вдвое больше, чем расстояние от Млечного пути до ближайшей к нам галактики Андромеды. Масса почти равняется массе всего скопления Девы!

Если в центре IC 1101 есть чёрная дыра (а она должна там быть), то она может быть самой массивной в известной нам Вселенной.

Этан Сигел говорит, что может и ошибиться. Причина — в уникальной галактике NGC 1277. Это не слишком большая галактика, чуть меньше нашей. Но анализ её вращения показал невероятный результат: чёрная дыра в центре составляет 17 млрд солнечных масс, а это аж 17% общей массы галактики. Это рекорд по соотношению массы чёрной дыры к массе галактики.

Есть и ещё один кандидат на роль самой большой чёрной дыры в известной Вселенной. Он изображён на следующей фотографии.

Странный объект OJ 287 называется блазар. Блазары — особый класс внегалактических объектов, разновидность квазаров. Они отличаются очень мощным излучением, которое в OJ 287 меняется с циклом 11-12 лет (с двойным пиком).

По мнению астрофизиков, OJ 287 включает в себя сверхмассивную центральную чёрную дыру, по орбите которой вращается ещё одна чёрная дыра меньшего размера. Центральная чёрная дыра в 18 млрд масс Солнца — самая большая из известных на сегодняшний день.

Эта парочка чёрных дыр станет одним из самых лучших экспериментов для проверки общей теории относительности, а именно — деформации пространства-времени, описанной в ОТО.

Из-за релятивистских эффектов перигелий чёрной дыры, то есть ближайшая к центровой чёрной дыре точка орбиты, должен смещаться на 39° за один оборот! Для сравнения, перигелий Меркурия сместился всего на 43 арксекунды за столетие.

habr.com

ИССЛЕДОВАНИЯ, ВИДЫ, МОДЕЛИ И ФАКТЫ

Черные дыры – это компактные объекты, существование которых было предсказано Общей теорией от­но­си­тель­нос­ти (ОТО) [1]. Ещё в начале XX века Карл Шварцшильд нашёл такое решение уравнений ОТО, которое описывало компактный объект, получивший впоследствии название чёрная дыра [2]. Хотя долгое время всё это оставалось без должного внимания, о чём сви­де­тельст­ву­ет тот факт, что даже сам термин вошёл в обиход только в 1967 году [1]. Впрочем, черные дыры были не новой идеей! Её придумали ещё в XVIII веке [3]. Принадлежит данная идея Джону Мичеллу и Пьеру-Симону Лапласу. И они не просто придумали химеру, а нашли точную ма­те­ма­ти­чес­кую ин­тер­пре­та­цию объекту, в со­от­вет­ст­вии с имеющимся тогда научным аппаратом.

Сегодня мы знаем, что черные дыры могут быть разными. Существуют сверх­мас­сив­ные черные дыры и черные дыры звёздных масс [4]. Масса черных дыр звёздных масс может тео­ре­ти­чес­ки быть от 2–3 до 80 масс Солнца (M_ʘ) [5], но, в основном, от 10 до 24M_ʘ[1]. А масса сверх­мас­сив­ных чёрных дыр может достигать миллионов и даже миллиардов M_ʘ[6]. Формируются черные дыры звёздных масс в результате эволюции звёзд. Если масса звезды в итоге не превышает предел Чанд­ра­се­ка­ра, равный 1,44M_ʘ, то она эво­лю­цио­ни­ру­ет в белого карлика [7]. Если в итоге масса звезды находится в пределах 1,44–2(3)M_ʘ, то звезда эво­лю­цио­ни­ру­ет в нейтронную [8]. Если же масса больше 2–3M_ʘ, то эволюция звезды должна привести к формированию черной дыры звёздной массы [5].

Как именно формируются сверхмассивные чёрные дыры до конца не понятно [9]. Вероятно, что они могут фор­ми­ро­вать­ся, как напрямую из газа, так и из первых массивных звёзд. Впрочем, хотя черные дыры хорошо описаны ма­те­ма­ти­чес­ки, и их су­щест­во­ва­ние под­тверж­да­ет­ся на­блю­да­тель­ны­ми данными [10], и даже гра­ви­та­ци­он­ны­ми волнами [11], пока существуют только кандидаты в черные дыры [12]. А наиболее вероятным кандидатом на роль черной дыры является Sgr A* в центре Млечного пути с массой 4*10⁶M_ʘ[13]. В то время как первым надёжным кандидатом стал Лебедь X-1 (Cygnus X-1) в начале 70-х годов XX столетия [14]. Давайте же разбираться во всём по порядку!

Черные дыры: основы

Самой главной характеристикой черной дыры является её способность удерживать свет [15]. Черные дыры обладают таким сильным притяжением, что даже фотоны света не способны выбраться из под их горизонта. Именно поэтому главным критерием определения компактного объекта в качестве черной дыры является огромная масса. И именно компактного! Потому что для получения черной дыры важно, чтобы большая масса со­сре­до­та­чи­ва­лась в небольшом объёме. Собственно, огромная масса в небольшом объёме – это и есть ключевое свойство любых компактных объектов [16]. А известными компактными объектами являются нейтронные звёзды, белые карлики и черные дыры.

Другими отличительными особенностями черных дыр являются отсутствие рент­ге­новс­ко­го барстера и мощное рент­ге­новс­кое излучение [12]. Именно поэтому одиночную черную дыру издалека увидеть за­труд­ни­тель­но, если ни невозможно. В связи с чем, увидеть можно только ту черную дыру, которая взаи­мо­дейст­ву­ет с другими телами [1]. Каким образом? Через аккрецию вещества и мик­ро­лин­зи­ро­ва­ние [17]. Аккреция в астрофизике означает пе­ре­тя­ги­ва­ние на себя вещества более тяжелым объектом, а мик­ро­лин­зи­ро­ва­ние – это искажение пространства вокруг черной дыры, которое проявляется в том, что вращающиеся вокруг звёзды светят с переменной яркостью.

Но, как мы уже писали выше, всё это позволяет отобрать лишь кандидатов в черные дыры, а что касается самих черных дыр, то о них точно известно совсем немного [10]. Собственно, всего существует 4 основные модели черных дыр: незаряженная и не­вра­щаю­щая­ся черная дыра Шварцшильда [2], заряженная и невращающаяся черная дыра Рейсснера-Нордстрема [18], незаряженная и вращающаяся черная дыра Керра [19], и заряженная и вращающаяся дыра Керра-Ньюмана [20]. Каждая модель обладает своей топологией, а некоторые из них описывают туннели, связывающие разные вселенные [21]. Правда, Лаплас и Мичелл в XVIII веке ничего этого не знали и просто рас­смат­ри­ва­ли уравнения Ньютона.

\[ V_1=\sqrt{G\frac{M}{R}} \]

\[ V_2=\sqrt{2G\frac{M}{R}} \]

, где V – ускорение, которое необходимо придать объекту, G – гравитационная постоянная, M – масса тела, R – радиус тела.

V₁ – это первая космическая скорость, которую необходимо придать объекту для того, чтобы он оставался на орбите некоторого тела. V₂ – это вторая космическая скорость, которую необходимо придать объекту для того, чтобы он смог покинуть орбиту тела. Со­от­вет­ст­вен­но, если очень сильно сжать некоторое тело, то в итоге оно может стать настолько компактным, что его орбиту не сможет покинуть даже свет. Собственно, такой объект и будет черной дырой. Вот именно его и нашли Лаплас с Мичеллом. И именно этим и является черная дыра в первом приближении. Со­от­вет­ст­вен­но, найти гра­ви­та­ци­он­ный радиус не­вра­щаю­щей­ся черной дыры (r_g) можно по формуле:

\[ r_g=2\frac{GM}{c^2} \]

, где G – гравитационная постоянная, M – масса тела, а c – скорость света.

Для Земли гравитационный радиус такого объекта ~8,7мм, а для Солнца ~3км. Правда, ни тот, ни другой объект, ни какой-либо другой в Солнечной системе, не обладают достаточной массой для превращения в черную дыру. Гравитационный радиус шварц­шиль­дов­с­кой черной дыры равен радиусу её горизонта событий [22]. Называется он радиусом Шварцшильда, и по формуле выше можно найти именно его. Если же вы хотите найти массу черной дыры, то предел на массу можно определить по светимости квазара. Существует так называемый эд­динг­то­новс­кий предел (L_Edd), из которого следует, что по­тен­ци­аль­ная светимость звезды зависит ис­клю­чи­тель­но от её массы [23]. Выражается L_Edd в эрг/с [24] и рассчитывается по формулам:

\[ L_{Edd}=\frac{4\pi GM_{пр}}{\sigma_т} \]

\[ L_{Edd}=10^{38}\frac{M}{M_ʘ} \]

Более точными способами определения массы черной дыры являются соотношение между массой черной дыры и массой балджа, изменение орбит звёзд и мазерных источников вокруг черной дыры, кинематика газа, профиль звёздной плотности и ре­вер­бе­ра­ци­он­ное кар­ти­ро­ва­ние [25]. Собственно, первую сверх­мас­сив­ную черную дыру в центре галактики Андромеда в 1988 году Джон Корменди обнаружил именно по орбитам вращающихся вокруг неё звёзд [26]. Все остались этим очень недовольны. Самого Джона Корменди высмеяли [27], но, исходя из того, что науке известно сегодня, он был прав. Правда, вопрос эволюции сверх­мас­сив­ных черных дыр остаётся дискуссионным.

Сверхмассивные черные дыры

Исходя из общей картины эволюции Вселенной, казалось бы, что сверхмассивные черные дыры должны фор­ми­ро­вать­ся из первых сверх­мас­сив­ных звёзд. Но на­блю­да­тель­ные данные указывают на то, что сверх­мас­сив­ные черные дыры уже существовали через 1млрд лет после Большого взрыва, а значит, они должны были появиться как-то по-другому. По всей видимости, наиболее вероятной моделью формирования первичных сверх­мас­сив­ных черных дыр является прямой коллапс газа [9]. Поэтому теперь кандидатов в сверх­мас­сив­ные черные дыры астрономы наблюдают в центрах галактик [13], [27]. Со­от­вет­ст­вен­но, возникает нормальный научный вопрос: когда мы упадём в черную дыру?

На самом деле, вероятность того, что вся вселенная в итоге станет одной большой черной дырой, существует [10]. И можно по­спе­ку­ли­ро­вать на эту тему! Есть, так называемый, «ин­фор­ма­ци­он­ный парадокс» Стивена Хокинга [28], суть которого заключается в том, что восстановить информацию о процессе формирования черной дыры невозможно. Не все ученые согласны с тем, что проблема «ин­фор­ма­ци­он­но­го парадокса» существует [29], но, допустим, что это так. А так же нам известно то, что невозможно получить информацию о том, что было до Большого взрыва, когда вселенная была син­гу­ляр­нос­тью [30]. Вот и можно сделать спе­ку­ля­тив­ный вывод о том, что эволюция Вселенной приведёт к образованию единой черной дыры, масса которой будет настолько велика, что она «взорвётся», и в этот момент родится новая вселенная [31].

Впрочем, как мы уже писали выше, существуют разные модели черных дыр, и среди них есть такие, в которых отсутствует син­гу­ляр­ность [10] или горизонт событий [32]. Кстати говоря, проверить наличие горизонта у черных дыр хотят в начале 2030-х годов с помощью детектора LISA. Но в связи с разной топологией черных дыр, интересно посмотреть, что может тео­ре­ти­чес­ки произойти с человеком, попавшим в черную дыру. И теоретически – это значит, исходя из модели, а не просто из бурной фантазии, как в случае выше. Хотя сами ма­те­ма­ти­чес­кие модели тут мы, конечно, представлять не будем. Обойдёмся коротким описанием!

Что произойдет с человеком в черной дыре?

Если черная дыра обладает нетривиальной топологией, то у неё 2 горизонта: горизонт событий и горизонт Коши, между которыми находится Т-область [33], [34]. По мере движения в Т-области к горизонту Коши приливные силы будут возрастать, а объект начнёт замедляться, после чего его вытолкнет в другую вселенную через белую дыру. Таким образом, черная дыра в нашей вселенной является белой дырой в другой вселенной, а белые дыры в нашей вселенной являются черными дырами в третьей вселенной [35]. Если же у черной дыры есть син­гу­ляр­ность, то объект просто в неё упадёт. Впрочем, если этим объектом будет человек, то прежде, чем всё это произойдёт, он успеет умереть.

Умрёт ли человек сразу? Не обязательно! В сверх­мас­сив­ных черных дырах приливные силы действуют не так интенсивно, как в черных дырах звёздных масс, поэтому разорвёт человека или космический корабль ближе к син­гу­ляр­нос­ти [36]. Правда, хотя для падающего человека пройдёт не так много времени, вне черной дыры пройдут тысячи или даже сотни тысяч лет [37]. А для стороннего наблюдателя падающий объект будет просто постепенно темнеть [38]. Мы ведь видим свет, который отражают или испускают объекты, поэтому по мере снижения ин­тен­сив­нос­ти «излучения», до стороннего наблюдателя будут доходить всё менее и менее длинные лучи, пока сила притяжения черной дыры не скроет объект окончательно.

Типы черных дыр

Как уже неоднократно отмечалось выше, не­по­сред­ст­вен­но черных дыр пока никто не видел. Но есть кандидаты в черные дыры, среди которых есть сверх­мас­сив­ные и черные дыры звёздных масс. Хороших кандидатов 10 штук [12], и, как сказал Эдвин Солпитер: «Черная дыра в источнике Лебедь X-1 – это самая кон­сер­ва­тив­ная гипотеза». А 2018 год, вообще, обещает быть годом, когда мы впервые «увидим» черную дыру в центре нашей галактики – Srg A* [39]. Но, кроме сверх­мас­сив­ных и черных дыр звёздных масс, ги­по­те­ти­чес­ки так же существуют первичные [9] и про­ме­жу­точ­ные черные дыры [1]. Первичные – это сфор­ми­ро­ван­ные из газа, а про­ме­жу­точ­ные – это те, которые достаточно большие, чтобы опуститься в центр галактики и ак­кре­ци­ро­вать окружающие звёзды, в результате чего стать сверх­мас­сив­ны­ми.

Заключение

1. Черные дыры – это компактные объекты, то­по­ло­гию ко­то­рых мож­но опи­сы­вать раз­ны­ми мо­де­ля­ми. Ско­рее все­го, что чер­ные ды­ры есть, но по­ка кор­рект­но го­во­рить лишь о том, что мы на­блю­да­ем кан­ди­да­тов в чер­ные ды­ры.
2. Гипотетически эволюция Вселенной может привести к то­му, что вся ма­те­рия скон­цент­ри­ру­ет­ся в од­ной чер­ной ды­ре, но сце­на­рий этот ма­ло­ве­роя­тен. В лю­бом слу­чае, ес­ли толь­ко вы не Мак­ко­на­хи, то в чер­ную ды­ру луч­ше не пры­гать!

Лимит времени: 0

Информация

Вы уже проходили тест ранее. Вы не можете запустить его снова.

Тест загружается…

Вы должны войти или зарегистрироваться для того, чтобы начать тест.

Вы должны закончить следующие тесты, чтобы начать этот:

Правильных ответов: 0 из 5

Ваше время:

Время вышло

Вы набрали 0 из 0 баллов (0)

1. С ответом
2. С отметкой о просмотре

P.S. Бла­го­да­рим за вни­ма­ние! На­де­ем­ся, что ста­тья бы­ла ин­те­рес­на и по­з­на­­ва­­тель­­на. Ес­ли у вас ос­та­лись ка­кие-ли­бо воп­ро­сы, есть за­ме­ча­ния или вы хо­ти­те выс­ка­зать сло­ва бла­­го­­дар­­нос­­ти, то для все­го это­го мож­но вос­­поль­­зо­­вать­­ся фор­мой ком­­мен­­та­­ри­­ев ни­же. Оце­ни­вай­те ста­тью, де­ли­тесь ею с друзь­я­ми в со­ци­аль­ных се­тях, до­бав­ляй­те сайт в из­бран­ное и бо­ри­тесь с мра­ко­бе­си­ем во всех его про­яв­ле­ни­ях, аминь!

Источники

[1] science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/black-holes

[2] sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269317303532

[3] adsabs.harvard.edu/full/2009JAHH…12…90M

[4] nasa.gov/audience/forstudents/5-8/features/nasa-knows/what-is-a-black-hole-58.html

[5] iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/714/2/1217/meta

[6] sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269306009646

[7] sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269313007983

[8] sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0375947482900252

[9] nature.com/articles/ncomms2314

[10] arxiv.org/abs/1003.0291

[11] journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.119.141101#fulltext

[12] astronet.ru/db/msg/1210267?text_comp=gloss_graph.msn

[13] iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/942/1/012001/meta

[14] sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269314000495

[15] sciencedirect.com/science/article/pii/S0550321316301274

[16] sciencedirect.com/science/article/pii/S0375960112001223

[17] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC58496/

[18] sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269316304336

[19] sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269317308341

[20] sciencedirect.com/science/article/pii/S037026931630452X

[21] arxiv.org/pdf/1712.07964.pdf

[22] astronomy.swin.edu.au/cosmos/S/Schwarzschild+Radius

[23] iopscience.iop.org/article/10.1086/311182/fulltext/975632.text.html

[24] ru.wikipedia.org/wiki/Эрг

[25] youtu.be/j2My_ieOsXs?t=59m13s

[26] adsabs.harvard.edu/abs/1988ApJ…335…40K

[27] postnauka.ru/video/57338

[28] nature.com/news/hawking-s-latest-black-hole-paper-splits-physicists-1.19236

[29] nplus1.ru/material/2015/09/09/hawking-and-the-paradox

[30] sciencedirect.com/science/article/pii/S221268641300037X

[31] sciencedirect.com/science/article/pii/S0262407907616807

[32] sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269317303398

[33] journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.93.041501

[34] link.springer.com/article/10.1023%2FA%3A1015328519392

[35] postnauka.ru/video/38489

[36] nature.com/news/2007/070514/full/news070514-21.html

[37] nature.com/scitable/blog/thebeyond/what_happens_to_matter_inside

[38] quora.com/From-an-outside-observer-perspective-does-an-object-ever-really-fall-into-a-black-hole-If-not-why-is-it-so-much-of-a-big-issue-that-information-would-get-lost-and-should-all-the-Hawking-black-hole-wars-stuff-matter

[39] forbes.com/sites/startswithabang/2017/12/27/2018-will-be-the-year-humanity-directly-sees-our-first-black-hole

[свернуть]

pop-science.ru

Список чёрных дыр Википедия

wikiredia.ru

Список чёрных дыр Вики

ru.wikibedia.ru

Справочник астронома-любителя: Черные дыры

Однажды, английский астроном и физик Джон Митчел выдвинул предположение о том, что во Вселенной существуют такие звезды, которые могут быть настолько массивными, что даже световой луч не сможет «уйти» с их поверхности. При помощи законов Ньютона Митчел рассчитал, что если существует звезда, масса которой равна массе солнца, а радиус ее не более трех километров, то даже частички света не могли бы сильно удалиться от такой звезды. Посему, такая звезда казалась бы наблюдателю темной. Данная идея была озвучена Митчелом 27 ноября 1783 года, на заседании Королевского общества Лондона. Так появилась концепция так называемой «ньютоновской» черной дыры.        Черные дыры обладают особенными свойствами. Неподалеку от черной дыры очень велико напряжение гравитационного поля, и потому оказывается так, что любой физический процесс можно описать лишь при помощи релятивистской теории о тяготении. Если верить общей теории относительности, время и пространство подвергаются искривлению под воздействием гравитационного поля массивного тела, притом самое высокое искривление наблюдается неподалеку от черной дыры.        На все физические системы черная дыра оказывает одинаковое действие. Это означает, что все часы будут показывать замедление времени, а все линейки будут отмечать растягивание пространства вокруг черной дыры. Вдали от черной дыры данное воздействие практически не обнаруживается, а вблизи оно настолько сильное, что световые лучи могут перемещаться по окружности вокруг черной дыры. фото: Галактика Сигара (NGC 3034) со сверхмассивной черной дырой в центре        Если бы существовала возможность понаблюдать за звездой в телескоп в тот момент, когда она начинает свое превращение в черную дыру, мы бы увидели, что вначале звезда сжимается с огромной скоростью, но когда она начнет приближаться к своему гравитационному радиусу, замедлится и само сжатие, а потом совсем остановится. При этом свет, который исходит от звезды, начнет краснеть и слабеть до тех пор, пока не потухнет совсем. Так происходит из-за того, что фотоны, пытаясь преодолеть силу тяжести, теряют все больше энергии и требуется все больше времени, чтобы достичь пределов видимости. В тот момент, когда звезда достигнет своего гравитационного радиуса, свету, который ее покидает, потребуется бесконечное количество времени для того, чтобы достичь какого-либо наблюдателя, пусть даже он находится не очень далеко от нее. Поэтому невозможно увидеть происходящее со звездой на горизонте событий, но теоретическое исследование данного процесса возможно.        Основные свойства черных дыр:        1) Чем ближе к черной дыре, тем медленней течет время Представим, что вы кинули в сторону дыры фонарь. Вы увидите, что он все быстрее и быстрее будет падать, но, по мере приближения начнет замеляться. Затем его свет потухнет. Вам покажется, что фонарь исчез, так и не достигнув черной звезды. Но если бы вы прыгнули в сторону черной дыры вместе с фонарем, то за довольно короткое время вы бы достигли центра черной дыры, где вас бы разорвало из-за разницы притяжения на различных от центра расстояниях.        2) Каким бы сложным по строению и составу не было тело, после того, как оно будет сжато в черную дыру, определению будут доступны только три его параметра: электрический заряд, момент импульса и полная масса. Остальные особенности тела, такие как химический состав и плотность будут стерты в результате «коллапса». Довольно шуточное утверждение по поводу простоты строения черных дыр для наблюдателя, было высказано Джоном Уилером: «У черной дыры нет волос». рис. Художественное представление черной дыры        3) Если тело, из которого возникла черная дыра, вращалось, то гравитационное поле будет «вихревым». Подобное поле вращения также называется полем Керра, по имени математика, который в 1963 году смог решить соответствующее уравнение.        4) Веществом, которое попадает в горизонт событий черной дыры, непременно будет образована сингулярность с неизмеримо огромной плотностью.        5) Стивен Хоукинг открыл то, что черная дыра может очень медленно «испаряться». Им было доказано, что черные дыры способны выпускать вещество и излучение, но это можно заметить только в том случае, если масса самой черной дыры достаточно низкая. фото: IRAS16504+0228 — ближайшая к Земле пара сверхмассивных черных дыр

astroinformer.com