Čierna diera vedľa. Najväčšia čierna diera v známom vesmíre. Ako umierajú čierne diery

Predpovedá, že v čiernej diere je singularita, miesto, kde sa slapové sily stávajú nekonečne veľkými, a keď prekročíte horizont udalostí, nemôžete ísť nikam inam ako do singularity. Preto je lepšie na týchto miestach nepoužívať všeobecnú teóriu relativity - jednoducho to nefunguje. Aby sme vedeli, čo sa deje vo vnútri čiernej diery, potrebujeme teóriu kvantovej gravitácie. Všeobecne sa uznáva, že táto teória nahradí singularitu niečím iným.

Ako vznikajú čierne diery?

V súčasnosti poznáme štyri rôzne spôsoby vzniku čiernych dier. Najlepšie pochopiteľné je spojené s kolapsom hviezd. Dostatočne veľká hviezda vytvorí po zastavení jadrovej fúzie čiernu dieru, pretože všetko, čo už mohlo byť zlúčené, sa zlúčilo. Keď sa tlak vytvorený syntézou zastaví, látka začne klesať smerom k svojmu vlastnému gravitačnému stredu a stáva sa čoraz hustejšou. Nakoniec sa stane taká hustá, že nič neprekoná gravitačný vplyv na povrchu hviezdy: takto sa rodí čierna diera. Tieto čierne diery sa nazývajú „čierne diery slnečnej hmoty“ a sú najbežnejšie.

Ďalším bežným typom čiernej diery je „supermasívna čierna diera“, ktorú možno nájsť v centrách mnohých galaxií a má hmotnosť asi miliardu krát väčšiu ako čierne diery s hmotnosťou Slnka. Zatiaľ nie je isté, ako presne vznikajú. Verí sa, že kedysi začali ako čierne diery so slnečnou hmotnosťou, ktoré v husto osídlených galaktických centrách pohltili mnoho ďalších hviezd a rástli. Zdá sa však, že absorbujú hmotu rýchlejšie, ako naznačuje táto jednoduchá myšlienka, a ako presne to robia, je stále predmetom výskumu.

Kontroverznejšou myšlienkou boli primordiálne čierne diery, ktoré mohli byť tvorené prakticky akoukoľvek hmotou pri veľkých fluktuáciách hustoty v ranom vesmíre. Aj keď je to možné, je dosť ťažké nájsť model, ktorý by ich vyrábal bez toho, aby sa ich vytvorilo nadmerné množstvo.

Nakoniec existuje veľmi špekulatívna myšlienka, že Veľký hadrónový urýchľovač by mohol produkovať malé čierne diery s hmotnosťou blízkou hmotnosti Higgsovho bozónu. Toto funguje iba vtedy, ak má náš vesmír ďalšie dimenzie. Doteraz neexistovali žiadne dôkazy na podporu tejto teórie.

Ako vieme, že čierne diery existujú?

Máme veľa pozorovacích dôkazov o existencii kompaktných objektov s veľkými hmotnosťami, ktoré nevyžarujú svetlo. Tieto objekty sa odhaľujú gravitačnou príťažlivosťou, napríklad v dôsledku pohybu iných hviezd alebo oblakov plynu okolo nich. Vytvárajú tiež gravitačnú šošovku. Vieme, že tieto predmety nemajú pevný povrch. Vyplýva to z pozorovania, pretože hmota dopadajúca na objekt s povrchom by mala spôsobiť emisiu väčšieho množstva častíc ako hmota padajúca cez horizont.

Prečo Hawking minulý rok povedal, že čierne diery neexistujú?

Myslel tým, že čierne diery nemajú večný horizont udalostí, ale len dočasný zdanlivý horizont (pozri bod jedna). V prísnom zmysle slova sa za čiernu dieru považuje iba horizont udalostí.

Ako čierne diery vyžarujú žiarenie?

Čierne diery vyžarujú žiarenie v dôsledku kvantových efektov. Je dôležité poznamenať, že ide o kvantové efekty hmoty, nie kvantové efekty gravitácie. Dynamický časopriestor kolabujúcej čiernej diery mení samotnú definíciu častice. Podobne ako tok času, ktorý sa skresľuje v blízkosti čiernej diery, aj koncept častíc je príliš závislý od pozorovateľa. Najmä keď si pozorovateľ padajúci do čiernej diery myslí, že padá do vákua, pozorovateľ ďaleko od čiernej diery si myslí, že nejde o vákuum, ale o priestor plný častíc. Tento efekt spôsobuje naťahovanie časopriestoru.

Žiarenie vyžarované čiernou dierou, ktoré prvýkrát objavil Stephen Hawking, sa nazýva „Hawkingovo žiarenie“. Toto žiarenie má teplotu nepriamo úmernú hmotnosti čiernej diery: čím menšia čierna diera, tým vyššia teplota. Hviezdne a supermasívne čierne diery, o ktorých vieme, že majú teploty výrazne pod teplotou mikrovlnného pozadia, a preto nie sú pozorovateľné.

Čo je informačný paradox?

Paradox straty informácií je spôsobený Hawkingovým žiarením. Toto žiarenie je čisto tepelné, to znamená, že je náhodné a má iba teplotu medzi určitými vlastnosťami. Samotné žiarenie neobsahuje žiadne informácie o tom, ako čierna diera vznikla. Keď však čierna diera vyžaruje žiarenie, stráca hmotu a zmenšuje sa. To všetko je úplne nezávislé od hmoty, ktorá sa stala súčasťou čiernej diery alebo z ktorej vznikla. Ukazuje sa, že ak poznáme iba konečný stav vyparovania, nemožno povedať, z čoho vznikla čierna diera. Tento proces je „nezvratný“ – a háčik je v tom, že v kvantovej mechanike takýto proces neexistuje.

Ukazuje sa, že vyparovanie čiernej diery je nezlučiteľné s kvantovou teóriou, ako ju poznáme, a treba s tým niečo urobiť. Nejako vyriešiť nezrovnalosť. Väčšina fyzikov verí, že riešením je, že Hawkingovo žiarenie musí nejakým spôsobom obsahovať informácie.

Čo Hawking navrhuje na vyriešenie informačného paradoxu čiernej diery?

Myšlienka je, že čierne diery musia mať spôsob ukladania informácií, ktorý ešte nebol prijatý. Informácie sú uložené na horizonte čiernej diery a môžu spôsobiť nepatrné posuny častíc v Hawkingovom žiarení. Tieto drobné posuny môžu obsahovať informácie o hmote uväznenej vo vnútri. Presné detaily tohto procesu sú v súčasnosti nejasné. Vedci čakajú na podrobnejší technický dokument od Stephena Hawkinga, Malcolma Perryho a Andrewa Stromingera. Hovorí sa, že sa objaví koncom septembra.

Momentálne sme si istí, že čierne diery existujú, vieme, kde sú, ako vznikajú a čím sa nakoniec stanú. Ale podrobnosti o tom, kam idú informácie, ktoré do nich vstupujú, zostávajú jednou z najväčších záhad vesmíru.

Tajomné a nepolapiteľné čierne diery. Fyzikálne zákony potvrdzujú možnosť ich existencie vo vesmíre, no stále zostáva veľa otáznikov. Početné pozorovania ukazujú, že vo vesmíre existujú diery a existuje viac ako milión týchto objektov.

Čo sú čierne diery?

V roku 1915, pri riešení Einsteinových rovníc, bol predpovedaný jav ako „čierne diery“. Vedecká obec sa však o ne začala zaujímať až v roku 1967. Potom sa nazývali „zrútené hviezdy“, „zamrznuté hviezdy“.

Čierna diera je dnes oblasťou času a priestoru, ktorá má takú gravitáciu, že z nej nemôže uniknúť ani lúč svetla.

Ako vznikajú čierne diery?

Existuje niekoľko teórií vzhľadu čiernych dier, ktoré sa delia na hypotetické a realistické. Najjednoduchšia a najrozšírenejšia realistická je teória gravitačného kolapsu veľkých hviezd.

Keď dostatočne hmotná hviezda pred „smrťou“ zväčší svoju veľkosť a stane sa nestabilnou, pričom spotrebuje svoje posledné palivo. Hmotnosť hviezdy zároveň zostáva nezmenená, ale jej veľkosť sa zmenšuje, keď dochádza k takzvanému zhusťovaniu. Inými slovami, pri zhutnení ťažké jadro „spadne“ do seba. Paralelne s tým zhutňovanie vedie k prudkému zvýšeniu teploty vo vnútri hviezdy a odtrhávajú sa vonkajšie vrstvy nebeského telesa, z ktorých vznikajú nové hviezdy. Zároveň v strede hviezdy jadro spadá do svojho vlastného „centra“. V dôsledku pôsobenia gravitačných síl sa stred zrúti do bodu - to znamená, že gravitačné sily sú také silné, že pohltia zhutnené jadro. Takto sa rodí čierna diera, ktorá začne deformovať priestor a čas tak, že z nej nemôže uniknúť ani svetlo.

V strede všetkých galaxií je supermasívna čierna diera. Podľa Einsteinovej teórie relativity:

"Akákoľvek hmotnosť deformuje priestor a čas."

Teraz si predstavte, ako veľmi čierna diera deformuje čas a priestor, pretože jej hmotnosť je obrovská a zároveň vtesnaná do ultra malého objemu. Táto schopnosť spôsobuje nasledujúcu zvláštnosť:

„Čierne diery majú schopnosť prakticky zastaviť čas a stlačiť priestor. Kvôli tomuto extrémnemu skresleniu sa diery stávajú pre nás neviditeľnými."

Ak čierne diery nie sú viditeľné, ako vieme, že existujú?

Áno, aj keď je čierna diera neviditeľná, mala by byť viditeľná vďaka hmote, ktorá do nej spadá. Rovnako ako hviezdny plyn, ktorý priťahuje čierna diera, pri priblížení sa k horizontu udalostí začne teplota plynu stúpať na ultravysoké hodnoty, čo vedie k žiare. To je dôvod, prečo čierne diery žiaria. Vďaka tejto, aj keď slabej žiare, astronómovia a astrofyzici vysvetľujú prítomnosť objektu s malým objemom, ale obrovskou hmotnosťou v strede galaxie. V súčasnosti bolo na základe pozorovaní objavených asi 1000 objektov, ktoré sa správajú podobne ako čierne diery.

Čierne diery a galaxie

Ako môžu čierne diery ovplyvniť galaxie? Táto otázka trápi vedcov na celom svete. Existuje hypotéza, podľa ktorej sú to čierne diery nachádzajúce sa v strede galaxie, ktoré ovplyvňujú jej tvar a vývoj. A že pri zrážke dvoch galaxií sa čierne diery spoja a počas tohto procesu sa uvoľní také obrovské množstvo energie a hmoty, že vznikajú nové hviezdy.

Typy čiernych dier

• Podľa existujúcej teórie existujú tri typy čiernych dier: hviezdne, supermasívne a miniatúrne. A každý z nich bol vytvorený zvláštnym spôsobom.
• - Čierne diery hviezdnej hmotnosti, narastá do obrovských rozmerov a zrúti sa.
  - Supermasívne čierne diery, ktoré môžu mať hmotnosť ekvivalentnú miliónom Sĺnk, pravdepodobne existujú v centrách takmer všetkých galaxií, vrátane našej Mliečnej dráhy. Vedci majú stále rôzne hypotézy o vzniku supermasívnych čiernych dier. Zatiaľ je známe len jedno – supermasívne čierne diery sú vedľajším produktom vzniku galaxií. Supermasívne čierne diery – od bežných sa líšia tým, že majú veľmi veľkú veľkosť, no paradoxne nízku hustotu.
• - Nikomu sa zatiaľ nepodarilo odhaliť miniatúrnu čiernu dieru, ktorá by mala hmotnosť menšiu ako Slnko. Je možné, že miniatúrne diery mohli vzniknúť krátko po „veľkom tresku“, čo je presný začiatok existencie nášho vesmíru (asi pred 13,7 miliardami rokov).
• - Pomerne nedávno bol predstavený nový koncept ako „biele čierne diery“. Toto je stále hypotetická čierna diera, ktorá je opakom čiernej diery. Stephen Hawking aktívne študoval možnosť existencie bielych dier.
• - Kvantové čierne diery - existujú zatiaľ len teoreticky. Kvantové čierne diery môžu vzniknúť pri zrážke ultra malých častíc v dôsledku jadrovej reakcie.
• - Primárne čierne diery sú tiež teóriou. Vznikli hneď po svojom vzniku.

V súčasnosti existuje veľké množstvo otvorených otázok, na ktoré budú musieť budúce generácie ešte odpovedať. Môžu napríklad skutočne existovať takzvané „červí diery“, pomocou ktorých sa dá cestovať priestorom a časom. Čo presne sa deje vo vnútri čiernej diery a aké zákony tieto javy dodržiavajú. A čo zmiznutie informácií v čiernej diere?

Zo všetkých objektov známych ľudstvu, ktoré sa nachádzajú vo vesmíre, vytvárajú čierne diery najstrašidelnejší a nepochopiteľný dojem. Tento pocit zahalí takmer každého človeka, keď sa povie čierne diery, napriek tomu, že ľudstvo o nich vie už viac ako jeden a pol storočia. Prvé poznatky o týchto javoch boli získané dávno pred Einsteinovými publikáciami o teórii relativity. Skutočné potvrdenie existencie týchto objektov však bolo prijaté nie tak dávno.

Čierne diery sú, samozrejme, právom známe svojimi zvláštnymi fyzikálnymi vlastnosťami, ktoré vedú k ešte viac záhadám vo vesmíre. Ľahko spochybňujú všetky vesmírne zákony fyziky a kozmickej mechaniky. Aby sme pochopili všetky podrobnosti a princípy existencie takého javu, akým je kozmická diera, musíme sa zoznámiť s modernými výdobytkami astronómie a využiť svoju predstavivosť, navyše budeme musieť ísť nad rámec štandardných konceptov. Na uľahčenie pochopenia a zoznámenia sa s kozmickými dierami portál pripravil množstvo zaujímavých informácií týkajúcich sa týchto javov vo vesmíre.

Vlastnosti čiernych dier z portálu

V prvom rade si treba uvedomiť, že čierne diery nevznikajú z ničoho, sú tvorené z hviezd, ktoré majú gigantickú veľkosť a hmotnosť. Navyše, najväčšou črtou a jedinečnosťou každej čiernej diery je, že majú veľmi silnú gravitačnú silu. Sila príťažlivosti predmetov k čiernej diere presahuje druhú únikovú rýchlosť. Takéto indikátory gravitácie naznačujú, že ani svetelné lúče nemôžu uniknúť z poľa pôsobenia čiernej diery, pretože majú oveľa nižšiu rýchlosť.

Zvláštnosťou príťažlivosti je, že priťahuje všetky predmety, ktoré sú v tesnej blízkosti. Čím väčší objekt prechádza v blízkosti čiernej diery, tým väčší vplyv a príťažlivosť získa. V súlade s tým môžeme konštatovať, že čím väčší je objekt, tým silnejšie ho čierna diera priťahuje, a aby sa tomuto vplyvu zabránilo, kozmické teleso musí mať veľmi vysokú rýchlosť pohybu.

Je tiež bezpečné poznamenať, že v celom vesmíre neexistuje žiadne teleso, ktoré by sa mohlo vyhnúť príťažlivosti čiernej diery, ak by sa ocitla v tesnej blízkosti, pretože ani ten najrýchlejší svetelný prúd nemôže uniknúť tomuto vplyvu. Teória relativity, ktorú vyvinul Einstein, je vynikajúca na pochopenie charakteristík čiernych dier. Podľa tejto teórie môže gravitácia ovplyvňovať čas a deformovať priestor. Tiež uvádza, že čím väčší je objekt umiestnený vo vesmíre, tým viac spomaľuje čas. V okolí samotnej čiernej diery sa čas akoby úplne zastavil. Ak by kozmická loď vstúpila do poľa pôsobenia vesmírnej diery, bolo by možné pozorovať, ako by sa pri približovaní spomalila a nakoniec úplne zmizla.

Nemali by ste sa príliš báť javov ako čierne diery a veriť všetkým nevedeckým informáciám, ktoré v súčasnosti môžu existovať. V prvom rade musíme vyvrátiť najrozšírenejší mýtus, že čierne diery môžu nasávať všetku hmotu a predmety okolo seba, a keď to robia, zväčšujú sa a absorbujú stále viac a viac. Nič z toho nie je úplne pravda. Áno, skutočne, dokážu absorbovať kozmické telá a hmotu, ale len tie, ktoré sú v určitej vzdialenosti od samotnej diery. Okrem svojej silnej gravitácie sa príliš nelíšia od bežných hviezd s gigantickou hmotnosťou. Aj keď sa naše Slnko zmení na čiernu dieru, bude schopné nasávať len objekty nachádzajúce sa v krátkej vzdialenosti a všetky planéty zostanú rotovať na svojich obvyklých obežných dráhach.

Pokiaľ ide o teóriu relativity, môžeme konštatovať, že všetky objekty so silnou gravitáciou môžu ovplyvňovať zakrivenie času a priestoru. Okrem toho, čím väčšia je telesná hmotnosť, tým silnejšie bude skreslenie. Takže celkom nedávno to vedci mohli vidieť v praxi, keď mohli uvažovať o iných objektoch, ktoré mali byť pre naše oči nedostupné kvôli obrovským kozmickým telesám, ako sú galaxie alebo čierne diery. To všetko je možné vďaka skutočnosti, že svetelné lúče prechádzajúce v blízkosti z čiernej diery alebo iného telesa sú veľmi silne ohnuté pod vplyvom ich gravitácie. Tento typ skreslenia umožňuje vedcom pozerať sa oveľa ďalej do vesmíru. Ale pri takýchto štúdiách je veľmi ťažké určiť skutočnú polohu skúmaného tela.

Čierne diery sa neobjavujú z ničoho nič, vznikajú výbuchom supermasívnych hviezd. Navyše, aby vznikla čierna diera, hmotnosť vybuchnutej hviezdy musí byť aspoň desaťkrát väčšia ako hmotnosť Slnka. Každá hviezda existuje vďaka termonukleárnym reakciám, ktoré prebiehajú vo vnútri hviezdy. V tomto prípade sa vodíková zliatina uvoľňuje počas procesu fúzie, ale nemôže opustiť oblasť vplyvu hviezdy, pretože jej gravitácia priťahuje vodík späť. Celý tento proces umožňuje existenciu hviezd. Syntéza vodíka a hviezdna gravitácia sú celkom dobre fungujúce mechanizmy, ale narušenie tejto rovnováhy môže viesť k výbuchu hviezdy. Vo väčšine prípadov je to spôsobené vyčerpaním jadrového paliva.

V závislosti od hmotnosti hviezdy je možných niekoľko scenárov ich vývoja po výbuchu. Masívne hviezdy teda tvoria pole výbuchu supernovy a väčšina z nich zostáva za jadrom bývalej hviezdy, astronauti nazývajú takéto objekty bielymi trpaslíkmi. Vo väčšine prípadov sa okolo týchto telies vytvára oblak plynu, ktorý je držaný na mieste gravitáciou trpaslíka. Možná je aj iná cesta vývoja supermasívnych hviezd, pri ktorej vzniknutá čierna diera veľmi silne pritiahne všetku hmotu hviezdy do svojho stredu, čo povedie k jej silnému stlačeniu.

Takéto stlačené telesá sa nazývajú neutrónové hviezdy. V najvzácnejších prípadoch, po výbuchu hviezdy, je v našom akceptovanom chápaní tohto javu možný vznik čiernej diery. Aby sa však vytvorila diera, hmotnosť hviezdy musí byť jednoducho obrovská. V tomto prípade, keď sa naruší rovnováha jadrových reakcií, gravitácia hviezdy sa jednoducho zblázni. Zároveň sa začne aktívne zrútiť, po čom sa stane iba bodom v priestore. Inými slovami, môžeme povedať, že hviezda ako fyzický objekt prestáva existovať. Napriek tomu, že zaniká, vzniká za ním čierna diera s rovnakou gravitáciou a hmotnosťou.

Práve kolaps hviezd vedie k tomu, že úplne zmiznú a na ich mieste vznikne čierna diera s rovnakými fyzikálnymi vlastnosťami ako zmiznutá hviezda. Jediným rozdielom je väčší stupeň stlačenia otvoru ako je objem hviezdy. Najdôležitejšou črtou všetkých čiernych dier je ich singularita, ktorá určuje ich stred. Táto oblasť popiera všetky zákony fyziky, hmoty a priestoru, ktoré prestávajú existovať. Aby sme pochopili koncept singularity, môžeme povedať, že ide o bariéru, ktorá sa nazýva horizont kozmických udalostí. Je to tiež vonkajšia hranica čiernej diery. Jedinečnosť možno nazvať bodom, odkiaľ niet návratu, pretože práve tam začína pôsobiť obrovská gravitačná sila diery. Dokonca aj svetlo, ktoré prekročí túto bariéru, nemôže uniknúť.

Horizont udalostí má taký atraktívny efekt, že priťahuje všetky telesá rýchlosťou svetla; keď sa blížite k samotnej čiernej diere, ukazovatele rýchlosti sa ešte viac zvyšujú. Preto sú všetky predmety, ktoré spadajú do dosahu tejto sily, odsúdené na nasávanie do otvoru. Treba poznamenať, že takéto sily sú schopné modifikovať telo zachytené pôsobením takejto príťažlivosti, po ktorej sa natiahnu do tenkého vlákna a potom úplne prestanú existovať vo vesmíre.

Vzdialenosť medzi horizontom udalostí a singularitou sa môže meniť; tento priestor sa nazýva Schwarzschildov rádius. To je dôvod, prečo čím väčšia je veľkosť čiernej diery, tým väčší bude rozsah pôsobenia. Môžeme napríklad povedať, že čierna diera, ktorá by bola masívna ako naše Slnko, by mala Schwarzschildov polomer tri kilometre. Podľa toho majú veľké čierne diery väčší dosah.

Hľadanie čiernych dier je pomerne náročný proces, pretože svetlo z nich nemôže uniknúť. Preto je hľadanie a definícia založené len na nepriamych dôkazoch o ich existencii. Najjednoduchšia metóda, ktorú vedci používajú na ich nájdenie, je hľadať ich hľadaním miest v tmavom priestore, ak majú veľkú hmotnosť. Vo väčšine prípadov sa astronómom podarí nájsť čierne diery v binárnych hviezdnych sústavách alebo v centrách galaxií.

Väčšina astronómov má tendenciu veriť, že v strede našej galaxie je tiež supervýkonná čierna diera. Toto tvrdenie vyvoláva otázku, bude táto diera schopná pohltiť všetko v našej galaxii? V skutočnosti je to nemožné, pretože samotná diera má rovnakú hmotnosť ako hviezdy, pretože je vytvorená z hviezdy. Navyše všetky výpočty vedcov nepredpovedajú žiadne globálne udalosti súvisiace s týmto objektom. Navyše, ďalšie miliardy rokov budú kozmické telesá našej galaxie pokojne rotovať okolo tejto čiernej diery bez akýchkoľvek zmien. Dôkazy o existencii diery v strede Mliečnej dráhy môžu pochádzať z röntgenových vĺn zaznamenaných vedcami. A väčšina astronómov sa prikláňa k názoru, že čierne diery ich aktívne vyžarujú v obrovských množstvách.

Pomerne často sú v našej galaxii hviezdne systémy pozostávajúce z dvoch hviezd a často sa jedna z nich môže stať čiernou dierou. V tejto verzii čierna diera pohltí všetky telesá na svojej ceste, pričom okolo nej začne rotovať hmota, vďaka čomu vzniká takzvaný urýchľovací disk. Zvláštnosťou je, že zvyšuje rýchlosť otáčania a posúva sa bližšie k stredu. Je to hmota, ktorá spadne do stredu čiernej diery, ktorá vyžaruje röntgenové žiarenie a hmota samotná je zničená.

Binárne hviezdne systémy sú úplne prvými kandidátmi na status čiernej diery. V takýchto systémoch je najjednoduchšie nájsť čiernu dieru, vďaka objemu viditeľnej hviezdy je možné vypočítať ukazovatele jej neviditeľného brata. V súčasnosti môže byť úplne prvým kandidátom na štatút čiernej diery hviezda zo súhvezdia Labuť, ktorá aktívne vyžaruje röntgenové lúče.

Na základe všetkého vyššie uvedeného o čiernych dierach môžeme povedať, že nejde o také nebezpečné javy, samozrejme, v prípade tesnej blízkosti sú to vďaka gravitačnej sile najsilnejšie objekty vo vesmíre. Preto môžeme povedať, že sa nijako zvlášť nelíšia od iných telies, ich hlavnou črtou je silné gravitačné pole.

O účele čiernych dier bolo navrhnutých veľké množstvo teórií, z ktorých niektoré boli dokonca absurdné. Vedci teda podľa jedného z nich verili, že čierne diery môžu zrodiť nové galaxie. Táto teória je založená na skutočnosti, že náš svet je pomerne priaznivým miestom pre vznik života, ale ak sa zmení jeden z faktorov, život by bol nemožný. Z tohto dôvodu môže jedinečnosť a zvláštnosti zmien fyzikálnych vlastností v čiernych dierach viesť k vzniku úplne nového vesmíru, ktorý sa bude výrazne líšiť od nášho. Ale to je len teória a dosť slabá vzhľadom na skutočnosť, že neexistujú žiadne dôkazy o takomto účinku čiernych dier.

Čo sa týka čiernych dier, môžu nielen absorbovať hmotu, ale môžu sa aj odparovať. Podobný jav bol dokázaný už pred niekoľkými desaťročiami. Toto vyparovanie môže spôsobiť, že čierna diera stratí všetku svoju hmotu a potom úplne zmizne.

To všetko je najmenšia informácia o čiernych dierach, ktorú sa môžete na stránke portálu dozvedieť. Obrovské množstvo zaujímavých informácií máme aj o iných vesmírnych javoch.

Čierna diera je výsledkom kolapsu supermasívnej hviezdy, ktorej v jadre dôjde palivo na jadrovú reakciu. Pri stláčaní jadra sa teplota jadra zvyšuje a fotóny s energiou vyššou ako 511 keV sa zrážajú a vytvárajú elektrón-pozitrónové páry, čo vedie ku katastrofálnemu poklesu tlaku a ďalšiemu kolapsu hviezdy pod vplyvom jej vlastnou gravitáciou.

Astrofyzik Ethan Siegel publikoval článok „Najväčšia čierna diera v známom vesmíre“, v ktorom zhromaždil informácie o množstve čiernych dier v rôznych galaxiách. Len by ma zaujímalo: kde je najmasívnejší z nich?

Keďže najhustejšie zhluky hviezd sú v strede galaxií, teraz má takmer každá galaxia vo svojom strede masívnu čiernu dieru, ktorá vznikla po zlúčení mnohých ďalších. Napríklad v strede Mliečnej dráhy sa nachádza čierna diera s hmotnosťou približne 0,1 % našej galaxie, čo je 4 milióny násobok hmotnosti Slnka.

Je veľmi jednoduché určiť prítomnosť čiernej diery štúdiom trajektórie hviezd, ktoré sú ovplyvnené gravitáciou neviditeľného telesa.

Mliečna dráha je však relatívne malá galaxia, ktorá nemôže mať najväčšiu čiernu dieru. Napríklad neďaleko od nás v zhluku Panny sa nachádza obrovská galaxia s názvom Messier 87 – je asi 200-krát väčšia ako tá naša.

Takže zo stredu tejto galaxie vytryskne prúd hmoty dlhý asi 5000 svetelných rokov (na obrázku). Je to šialená anomália, píše Ethan Siegel, no vyzerá to veľmi pekne.

Vedci sa domnievajú, že iba čierna diera môže vysvetliť takúto „erupciu“ zo stredu galaxie. Výpočty ukazujú, že hmotnosť tejto čiernej diery je asi 1 500-krát väčšia ako hmotnosť čiernej diery v Mliečnej dráhe, teda približne 6,6 miliardy hmotností Slnka.

Ale kde je najväčšia čierna diera vo vesmíre? Ak predpokladáme, že v strede takmer každej galaxie sa nachádza takýto objekt s hmotnosťou 0,1 % hmotnosti galaxie, potom musíme nájsť najhmotnejšiu galaxiu. Aj na túto otázku vedia odpovedať vedci.

Najhmotnejšia známa galaxia je IC 1101 v strede kopy Abell 2029, ktorá je 20-krát ďalej od Mliečnej dráhy ako kopa v Panne.

V IC 1101 je vzdialenosť od stredu k najvzdialenejšiemu okraju asi 2 milióny svetelných rokov. Jeho veľkosť je dvakrát väčšia ako vzdialenosť od Mliečnej dráhy k najbližšej galaxii Andromeda. Hmotnosť je takmer rovnaká ako hmotnosť celého zhluku Panny!

Ak je v strede IC 1101 čierna diera (a mala by tam byť), potom by mohla byť najhmotnejšou v známom vesmíre.

Ethan Siegel hovorí, že sa možno mýli. Dôvodom je unikátna galaxia NGC 1277. Toto nie je veľmi veľká galaxia, o niečo menšia ako tá naša. Ale analýza jej rotácie ukázala neuveriteľný výsledok: čierna diera v strede má 17 miliárd slnečných hmôt, čo je až 17% celkovej hmotnosti galaxie. Ide o rekord v pomere hmotnosti čiernej diery k hmotnosti galaxie.

Existuje ďalší kandidát na úlohu najväčšej čiernej diery v známom vesmíre. Je zobrazený na ďalšej fotografii.

Podivný predmet OJ 287 sa nazýva blazar. Blazary sú špeciálna trieda extragalaktických objektov, typ kvazaru. Vyznačujú sa veľmi silnou emisiou, ktorá sa v OJ 287 mení s cyklom 11-12 rokov (s dvojitým vrcholom).

Podľa astrofyzikov obsahuje OJ 287 supermasívnu centrálnu čiernu dieru, ktorú obieha ďalšia menšia čierna diera. Centrálna čierna diera je so svojimi 18 miliardami hmotnosti Slnka najväčšou doteraz známou.

Táto dvojica čiernych dier bude jedným z najlepších experimentov na testovanie všeobecnej teórie relativity, konkrétne deformácie časopriestoru opísanej vo Všeobecnej teórii relativity.

V dôsledku relativistických efektov by sa perihélium čiernej diery, teda bod jej obežnej dráhy najbližšie k centrálnej čiernej diere, malo posunúť o 39° za otáčku! Pre porovnanie, perihélium Merkúra sa posunulo len o 43 oblúkových sekúnd za storočie.