Черные дыры

     Во всей науке нет объекта более таинственного, чем черные дыры. Все вопросы, связанные с ними – это вопросы, затрагивающие Вселенную в целом. Научным фактом является то, что 0,1% массы нашей Галактики сосредоточено именно в черных дырах.

     Дать определение черным дырам очень непросто. Данное явление представляет собой некое порождение тяготения, достигшего колоссальных величин. В результате в пространстве возникают области настолько плотные, что даже свет не может преодолеть их гравитационного притяжения. Поглощаемое черной дырой вещество раскаляется и, погружаясь в «бездну», начинает излучать очень высокую энергию. В состав этого излучения входит и ренгентовское, которое способны обнаружить телескопы  на околоземной орбите.

     Известно, что  черная дыра «проглатывает» не только находящиеся поблизости физические предметы, но и свет. По этой причине она невидима; обнаружить нахождение в пространстве таких явлений можно, лишь основываясь на косвенных признаках.

     Естественно,  наука просто не могла пройти мимо данного объекта, возникающего после смерти больших звезд (в основном, их наблюдают в далеких квазарах, во взрывающихся ядрах галактик). Ведь черные дыры обладают целым рядом совершенно  фантастических свойств: внутри них изменяются свойства пространства, замедляется время. Эти две основополагающих составляющих нашего бытия в уникальной зоне закручиваются в воронку; теоретически считают, что в ее глубине пространство и время распадаются на кванты.

     Фактически, мы имеем дело с гравитационной ловушкой, откуда нет выхода. При этом у этой бездны попросту отсутствует… наблюдаемая поверхность. Если у нейтронных звезд зарегистрированы сильные магнитные поля и строго периодичные пульсации ренгентовских лучей, то черная дыра характеризуется неподдающимися расчетам флуктуациями излучения. Еще одна особенность: данное явление уникально по количеству накопленной в нем энергии. Во Вселенной не существует объектов, которые содержали бы ее больше, чем черные дыры. Фактически, перед нами – неиссякаемый источник!

     Черные дыры  делятся на два вида. К первому  из них относятся массивные  объекты, размеры которых составляют  порядка трех масс Солнца. Ко  второму же – так называемые  сверхмассивные (размером от миллиона  до миллиарда масс Солнца). На  данный момент специалистами зафиксировано местоположение около 20 массивных и около 200 сверхмассивных черных дыр.

     Сверхмассивные  черные дыры излучают во Вселенную  гораздо больше энергии, чем  все звезды вместе взятые. При  этом многие из подобных объектов предположительно сформировались относительно недавно; исследователи считают, что по крайней мере 15% всех сверхмассивных черных дыр возникло, когда возраст Вселенной был вполовину меньше. В настоящее время «невидимки» также продолжают расти. В последние годы  стало ясно, что Вселенная не только расширяется, но и делает это с приличным ускорением. Его обеспечивают огромные невидимые массы материи. Загадочные «белые пятна» мироздания производят 30% энергии, за счет которой происходит расширение. А вот откуда берутся еще 70% - пока неизвестно (ученые называют эту часть «темной энергией Вселенной»).

     Массы загадочных  объектов, образующихся в результате коллапса газовых облаков, от миллионов до миллиардов раз превышают массы звезд. Размеры таких «островов мрака» сравнимы с размерами нашей Солнечной системы. При этом, по мнению астрономов, сверхмассивные черные дыры содержатся в центре большинства галактик. Наша галактика тоже не является исключением из общего правила. Недавние наблюдения супермассивных «невидимок», вращающихся друг вокруг друга в центре NGC 6240 (в созвездии Змееносца), позволили предположить: в случае слияния галактик их черные дыры тоже подвергаются объединению. На завершение этого процесса уходит несколько сотен миллиардов лет.

     В начале XIX века Пьер Лаплас впервые заговорил о теоретической возможности существования черных дыр. В знаменитом «Курсе теоретической физики» Лев Ландау и Евгений Лифшиц назвали эту загадку Вселенной самой красивой из всех существующих теорий, а Макс Борн восхищался ею, «как творением искусства».  Подобное отношение данный объект вызывает практически у всей научной общественности. Но по всей видимости, наиболее поэтично высказался американский физик К.Торн: «Из всех измышлений человеческого ума, от единорогов и химер до водородной бомбы, самое фантастичное – это образ черной дыры, границу которой ничто не может пересечь, и даже свет задерживается ее мертвой хваткой».

     В наши дни изучением  черных дыр занимается британский физик, имеющий 12 ученых степеней, лауреат Нобелевской премии (1988) и Ордена почета - Стивен Хокинг.                               Он возглавляет в Кембридже ту кафедру, которую когда-то занимал Исаак Ньютон.

     По существу, черная  дыра является неизученным элементом  нашей Вселенной, своеобразным «белым пятном». Но тем не менее, современная физика фактически требует, чтобы это явление существовало. Причем в достаточном количестве. И таких активных галактических источников в самом деле на удивление много. В ренгентовском диапазоне мы видим в десять раз больше галактик, при самых детальных оптических обзорах!

     Итак, оказалось, что  данное явление во Вселенной  достаточно распространено. Поэтому  в последнее десятилетие возникло  новое перспективное научное  направление – демография черных  дыр. Оно изучает распределение этих загадочных объектов в пространстве и взаимодействие в другими материальными объектами.

     Кстати, загадочные «невидимки»,  оказывается, способны «петь»! То  есть от них исходят звуковые  волны. Например, подобных объект  из созвездия Персея (около 250 миллионов световых лет от Земли) постоянно «мурлычет» ноту, соответствующую си-бемоль. Что это? Свидетельство процесса, благодаря которому пылевое облако, окружающее черную дыру, раскаляется? Видимо, так.

     Прослушав очередную порцию предположений и догадок относительно собственной персоны, грандиозный «невидимка» продолжает иронично подсмеиваться над учеными, напевая себе под нос нехитрую песенку Времени…

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ УКРАИНЫ

БЕЛОГОРСКАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ  ШКОЛА 1-III

СТУПЕНЕЙ  № 3

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

ПО АСТРОНОМИИ

 

 

 

На тему: ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ - МЕСТО, ГДЕ РАЗРУШАЕТСЯ ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ

 

 

 

Выполнил: ученик 11-Р класса

    Боровик Владислав

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г.Белогорск, 2009

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. 100 знаменитых загадок природы  // В.Сядро, Т.Иовлева, О.Очкурова// Харьков, ФОЛИО, 2006.