Črne luknje so temne lise v tkanini vesolja in časa, neverjetno goste posebnosti s tako močno gravitacijo, da se nič ne more rešiti njihovih sponk. Čas porabijo za eno stvar: gobljanje materije. Približajte se dovolj črni luknji in vi ste kozmetični špageti, raztegnjeni na koščke, sesani navznoter, da se nikoli več ne vrnete. Enostavno in enostavno, kajne?
A kot kaže, so črne luknje več kot le kozmični sesalniki. Leta 2019 so fiziki pokukali v brezsrčno temo in posneli prvo sliko črne luknje. Prav tako so izvedeli več o tem, kako delujejo te bizarne in nenasitne zveri. Od njihove nagnjenosti k pridobivanju in izgubljanju las, do njihovih skrivnostnih notranjosti, do kamor lahko vodijo, tukaj je 14 novih stvari, ki smo jih izvedeli o črnih luknjah v letu 2019.
Nepozabna podoba
Po letih pričakovanja je bilo tukaj! Znanstveniki so leta 2019 posneli popolnoma nepozabno sliko črne luknje M87, v središču galaksije Device A, oddaljene približno 53 milijonov svetlobnih let. Prvi posnetek singularnosti, ki ga je zasijala mreža teleskopov po vsem svetu, imenovan Event Horizon Telescope, je videti kot zrnato, drobno mesto, ki ga obdaja mehko oranžni obroč. Ampak ta majhna piksirana slika je pravzaprav črna luknja, velika kot sončni sistem in 6,5 milijarde večja od mase našega sonca.
Ognjeni oranžni sijaj, ki obdaja njegovo črno srce, razmeji obzorje dogodka, obroč snovi, ki se vrti okoli črne luknje tik preden pade noter. Ko se pri visokih hitrostih drgne ob drugo snov, proizvaja energijo in sveti, tako da tvori disk za kopičenje - torej oranžni prstan.
Črne luknje zrastejo dlake, nato spet plešajo
Letos smo izvedeli, da imajo črne luknje dlake, večinoma pa so plešaste kot mulčne kroglice. Kaj to točno pomeni? V preteklosti so fiziki menili, da so posebnosti plešave ali brez lastnosti, kar pomeni, da imajo le tri lastnosti: maso, kotni zagon in električni naboj. Vse, kar so tisti nebesni Pac-Man zaužili skozi celo življenje, je bilo zaklenjeno za obzorjem dogodkov in nobenih informacij o prehranjevalnih navadah črne luknje ni bilo mogoče najti pozneje.
Toda leta 2016 je pokojni fizik Stephen Hawking skupaj z drugimi objavil članek, v katerem je predlagal, da imajo črne luknje "lase" ali drugačne lastnosti. Te dlačice so bile v obzorju dogodkov subtilne, kot tudi obzorje Cauchy - točka, na kateri vzrok in učinek odletijo -, zaradi česar bi se črne luknje razlikovale med seboj. Vsaj, kot je trdila študija iz leta 2018, je bilo tako za tako imenovane "ekstremne" črne luknje ali tiste z največjim električnim nabojem. V začetku letošnjega leta so fiziki ugotovili, da imajo lahko tudi ne tako ekstremni - tisti, ki se vrtijo pri skoraj največji hitrosti, vendar brez naboja, ali tisti z največjim možnim nabojem, vendar brez vrtenja.
Toda kot se izkaže, črne luknje minljivo poženejo nekaj puhastih "las", ki jih vsi sčasoma izgubijo, je takrat poročal Live Science.
Trenutno je vprašanje, ali so črne luknje bolj podobne gospodu T ali Heather Locklear, čista špekulacija. Toda največji svetovni detektor gravitacijskih valov bi lahko kmalu našel dokaze, ki bi podpirali eno teorijo nad drugo, pravijo strokovnjaki.
Neverjetno velika črna luknja
Novembra so znanstveniki povedali, da so našli 15.000 svetlobnih let črno luknjo, ki je bila tako množična, da ne bi smela obstajati. Prepričali so se po njegovem obstoju, ko so zaznali zvezdo, približno 8-krat tako veliko kot naše sonce, ki je zdelo, da kroži po območju temnega, praznega prostora. Glede na to, koliko je ta zvezda vihtela, so izračunali, da je zvezda verjetno obkrožila črno luknjo 70-krat večjo od mase našega sonca; že prej so znanstveniki menili, da bi lahko zvezdne črne luknje ali tiste, ki nastanejo po strmem strnjenem zvezdu, imele mase največ 30-krat večje od našega sonca - vsaj v galaksijah s kemično sestavo, podobno naši.
"To odkritje nas sili, da ponovno preučimo naše modele, kako se oblikujejo črne luknje zvezdne mase," je v študiji povedal direktor Laser Interferometer Gravitacijski-valovni observatorij (LIGO) in profesor na univerzi na Floridi David Reitze izjava takrat.
O tisti nemogoči črni luknji ...
Žal večinoma ugotovitve, ki se zdijo nasprotne fizikalnim zakonom, ne držijo. Ta črna luknja, ki je postala nemogoče velika, je bila navsezadnje nemogoča, po nekaj prispevkih, objavljenih v zbirki podatkov arXiv decembra.
Nemogoče velika črna luknja je bila verjetno le črna luknja običajne velikosti in raziskovalna skupina, ki je sprva zdrobila številke, je preprosto zmotila razlago svetlobnih emisij, ki prihajajo iz binarnega sistema črna luknja / zvezda. S tem, ko so svetlobo iz spremljevalne zvezde premešali s šibkimi emisijami, ki bi prihajale iz akumulacijskega diska črne luknje ali kolobarja snovi, ki kroži po ustih, so raziskovalci maso črne luknje precenili za vsaj dvakrat, so ugotovili v raziskavah, objavljenih na arXiv .
Črne luknje kot galaktično življenje
Črne luknje so superjunaki v epski zgodbi vesolja. Ubijajo neselektivno. In pred njimi ni nič varnega.
Toda teh kozmičnih morilcev, s katerimi se soočajo kamni, je morda več. Črne luknje so dejansko motorji za galaksije. Črne luknje v svoji prehranjevalni blazini skozi vesolje pošiljajo tudi mehurčke pekoče, vročega, burnega plina, kaže novembrska študija. Da vroča plazma ohranja žive galaksije, ki bi se sicer ohladile in umrle, je pokazala raziskava. Druga študija, objavljena maja, je pokazala, da lahko sevanje, ki ga oddajajo črne luknje, napaja življenje tujcev - če obstaja v območju Goldilocks, ki ni oddaljeno in ne preblizu, v središču galaksije. Ker se te črne luknje hranijo, lahko njihovo sevanje in svetloba napajata fotosintezo in olajšata nastanek biomolekularnih gradnikov življenja, je pokazala raziskava.
Črne luknje morda sploh niso črne luknje
Ali pa so morda črne luknje samo narobe razumljene. Kot, večinoma, napačno razumljen. Divja teorija, ki sta jo poleti predlagala matematik in fizik, kaže, da črne luknje, kot jih poznamo, morda ne obstajajo.
Po Einsteinu so črne luknje neskončno majhne, neskončno goste lise, znane kot singularnost, kjer se razgradi matematika splošne relativnosti. Glede na nove raziskave pa ima lahko običajna matematična poenostavitev za analizo teorije relativnosti pomanjkljivost. Posledično črne luknje sploh ne morejo biti posebnost. Namesto tega so lahko žepi prostora, napolnjenega s temno energijo. In to bi lahko razložilo nekaj presenetljivih ugotovitev največjega lovca na gravitacijske valove na svetu.
Mini črne luknje obstajajo
Črne luknje so zagotovo lahko velike, a so lahko drobne? Izkazalo se je, da bi lahko v vesolju obstajale črne luknje, približno polovica znanih. Večina črnih lukenj z navadno maso je približno 5 do 6-krat večja od mase našega sonca.
Novembra so astronomi, ki se ozirajo ob robu Mlečne poti, oddaljeni približno 10.000 svetlobnih let, našli slabe dokaze za črno luknjo, približno 3,3-krat večjo kot sonce. Daleč prevelika, da bi bila nevtronska zvezda, vendar manjša od katere koli znane črne luknje. Takšne črne luknje so bile napovedane, vendar jih še nikoli niso opazili.
Črna luknja Milky Way-a ima blesk
Če že govorimo o Mlečni poti, je supermasivna črna luknja v naši domači galaksiji do nekaj zelo nenavadnega. Običajno disk za nategovanje črne luknje bolj sveti, ko je bolj aktiven, ker se več snovi drgne skupaj in ustvarja trenje. Maja je bilo vse mirno za osrednjo črno luknjo Mlečne poti, Strelca A *.
Potem so astronomi opazili nenavaden blisk, s temno črno luknjo so žareli najsvetlejši astronomi, ki so jih kdaj videli, vsaj v infrardečem spektru.
Ni jasno, kakšen je ta nenavadni plamen, toda znanstveniki menijo, da je bil plamen, ko se je prašni predmet ali zvezda tesno obril s Strelcem A *.
Največje črne luknje so nastale v trenutku
Masivni nebesni objekti, kot je Strelec A *, se zdijo, kot da bi jih morali za vedno zasedeti, vendar se zdi, da so največje črne luknje v vesolju verjetno nastale na trenutek očesa, kozmično gledano.
Študija, objavljena junija, je pokazala, da bi se v prvih 800 milijonih let vesoljske zgodovine lahko pojavile supermasivne črne luknje - in potrebovali bi le velik plinov oblak. Ko bi se plinski oblaki gravitacijsko nabrali in se gravitacijsko zrušili, bi se pod lastno težo zrušili in tvorili majhno črno luknjo, brez kakršne koli zvezde, ki bi postala supernova. Te tako imenovane "črne luknje z neposrednim zruševanjem" bi nato še naprej zvišale materijo z bliskovito hitrostjo in se povečale za 10.000 krat v razponu le 150 milijonov let.
V tistem trenutku so se samo ustavili - za seboj puščajo supermasivne črne luknje, ki danes narišejo naše vesolje.
NLP-ji letijo iz črnih lukenj
Kaj je bolj čudno kot črna luknja? NLP, ki leti iz enega. V tem primeru pa NLP pomeni izjemno hiter odtok in vroč veter se zdi, da teče iz diskrecijskega diska črne luknje.
Študija, objavljena avgusta, je pokazala, da lahko ti NLP pojasnijo, zakaj vesolja v bližini osrčja galaksij ne primanjkuje snovi. UFO iz supermasivnih črnih lukenj v galaktičnih središčih lahko deluje kot snežne freze in potisne vso odvečno snov v neposredni bližini črne luknje dlje od njenega oboda, je pokazala študija.
Planet 9 je dejansko črna luknja
Ko že govorimo o neznanih objektih, je skrivnostni nebesni objekt v našem osončju, znan kot Planet 9, dejansko črna luknja velikosti grenivke.
Ob Neptunu so nekateri čudni predmeti, ki se obnašajo, kot da jih upravlja gravitacija nekaterih bližnjih predmetov, ki jih ne moremo videti. Orbitirajo stran od drugih osmih planetov in zdi se, da so usmerjeni v drugačni ravnini.
Nekateri teoretiki so naredili izračune in sklenili, da je tam zunaj planet - z ohromljeno orbito - to je približno 10 do 20-krat večja od mase Zemlje. Toda v raziskavi, objavljeni oktobra, so drugi znanstveniki, ki so ločili ločevanje številk, ugotovili, da lahko majhna prvotna črna luknja, velika tako kot grenivka, tudi razloži čudno vedenje teh trans-neptunskih objektov.
Pošiljanje sporočil skozi črno luknjo bi izhlapelo
Črne luknje bi lahko bile črvičke v nadomestnem vesolju. Toda ne trudi se, da bi pošiljal sporočilo skozi črvičnico nekomu v tujerodnem vesolju.
Znanstveniki so avgusta ugotovili, da bi pošiljanje še tako drobnega sporočila skozi črno luknjo spremenilo črno luknjo in tako izhlapilo. Prvo sporočilo, ki bi ga prenesli skozi črvičnico, bi sprejemalo črno luknjo za 30%, vsako naslednje sporočilo pa bi črno luknjo še bolj skrčilo - hkrati pa bi vsebovalo vse manj informacij. Po le nekaj prenosov sporočilo ne bi vsebovalo informacij in prejeta črna luknja bi izginila.
Tujci bi lahko na črne luknje streljali z laserji
Pew! Pew! Pew! Črne luknje morda ne hranijo samo življenja tujih svetov; tujcem lahko dovolijo tudi navigacijo po galaksiji. S snemanjem laserjev na črne luknje bi lahko napredni nezemelci bumerang fotone ali svetlobne delce obremenili okoli gravitacijskih vrtin, ki obdajajo črne luknje. Ti fotoni bi se obkrožili okoli in se vrnili v sprejemnik, vendar bi v tem procesu izpustili nekaj zagona črne luknje in ga spremenili v energijo. Ko se je foton vrnil, so vesoljci lahko to energijo pretvorili v zagon, da bi lahko poganjali njihovo gibanje po galaksiji, postopek pa se je lahko ponavljal znova in znova.
Morda vas bomo lahko rešili iz črne luknje
Ko se približujete obzorju dogodkov črne luknje, se čas upočasni, iztegnete se kot špageti in se raztrgate na drobtine, kajne? Ne tako hitro. Morda obstaja način, kako rešiti ljudi iz teh nebesnih pasti smrti, vsaj po eni špekulativni novi teoriji.
V skladu s to teorijo je morda mogoče zapletati dve črni luknji. (Kvantno zapletanje je čuden učinek, ki ga običajno opazimo le na drobnih subatomskih lestvicah, v katerih sta dva delca ali predmeta neločljivo povezana na velikih razdaljah.) Nihče še ni uspel zapletati predmetov, ki so vidni s prostim očesom, vendar ob predpostavki, da je obstajal način, kako dva predmeta zapletati tako veliko kot črne luknje, jih bo morda mogoče uporabiti kot način za takojšnjo teleportacijo med dvema lokacijama. V tem primeru, če ste po naključju padli v črno luknjo, je morda način, da vas rešite - čeprav v drugem času in kraju.
Vrtljive črne luknje bi lahko pripomogle k nežnim hipersonskim potovanjem
Zapnite se, nataknite si slušalke za odpravljanje hrupa in se sprostite - skočili boste v vrtečo se črno luknjo. Seveda, obstaja zelo velika verjetnost, da se boste raztrgali in ga ne boste več videli, vendar vsaj nekateri fiziki mislijo, da je vpis v črno luknjo v resnici čisto drugačna izkušnja. V resnici je predenje črnih lukenj morda bolj podobno nežnim časovnim portalom.
Predpostavimo, da črvičke obstajajo in da so črne luknje pot v njih. Nekatere vrste supermasivne črne luknje, kot je nežni velikan v središču naše galaksije, se ne vrtijo zelo veliko. In novi izračuni kažejo, da potovanje v tako črno luknjo sploh ne bi povzročalo močne vožnje, ker bi njeno počasno vrtenje pomenilo zanemarljivo krčenje in raztezanje in bi bilo zelo v mejah napetosti, s katerimi bi se lahko spoprijela vesoljska ladja.
