Itim na butas: ang kwento ng pagtuklas ng mga pinaka mahiwagang bagay sa uniberso na hindi natin makikita kailanman. Ano ang isang black hole sa kalawakan

Mahiwaga at mailap na black hole. Ang mga batas ng pisika ay nagpapatunay sa posibilidad ng kanilang pag-iral sa uniberso, ngunit maraming mga katanungan ang nananatili. Maraming mga obserbasyon ang nagpapakita na may mga butas sa uniberso at mayroong higit sa isang milyon ng mga bagay na ito.

Ano ang mga black hole?

Noong 1915, kapag nilulutas ang mga equation ni Einstein, ang isang kababalaghan bilang "black holes" ay hinulaang. Gayunpaman, ang komunidad ng siyentipiko ay naging interesado lamang sa kanila noong 1967. Tinawag silang "mga gumuhong bituin", "mga nagyelo na bituin".

Ngayon ang isang black hole ay tinatawag na isang rehiyon ng oras at espasyo na may gravity na kahit isang sinag ng liwanag ay hindi makalabas mula dito.

Paano nabuo ang mga itim na butas?

Mayroong ilang mga teorya ng paglitaw ng mga itim na butas, na nahahati sa hypothetical at makatotohanan. Ang pinakasimple at pinakalaganap na makatotohanang teorya ay ang teorya ng gravitational collapse ng malalaking bituin.

Kapag ang isang sapat na napakalaking bituin bago ang "kamatayan" ay lumalaki sa laki at nagiging hindi matatag, ubos ang huling gasolina. Kasabay nito, ang masa ng bituin ay nananatiling hindi nagbabago, ngunit ang laki nito ay bumababa habang nangyayari ang tinatawag na compaction. Sa madaling salita, sa panahon ng compaction, isang mabigat na nucleus ang "bumagsak" sa sarili nito. Kaayon nito, ang compaction ay humahantong sa isang matalim na pagtaas ng temperatura sa loob ng bituin at ang mga panlabas na layer ng celestial body ay napunit, ang mga bagong bituin ay nabuo mula sa kanila. Kasabay nito, sa gitna ng bituin - ang core ay nahuhulog sa sarili nitong "gitna". Bilang resulta ng pagkilos ng mga puwersa ng gravitational, ang sentro ay bumagsak sa isang punto - iyon ay, ang mga puwersa ng gravitational ay napakalakas na sinisipsip nila ang siksik na core. Ito ay kung paano ipinanganak ang isang black hole, na nagsisimulang baluktutin ang espasyo at oras, upang kahit na ang liwanag ay hindi makatakas mula dito.

Sa gitna ng lahat ng mga kalawakan ay isang napakalaking black hole. Ayon sa teorya ng relativity ni Einstein:

"Ang anumang masa ay nakakasira ng espasyo at oras."

Ngayon isipin kung gaano ang isang black hole distorts oras at espasyo, dahil ang masa nito ay malaki at sa parehong oras kinatas sa isang ultra-maliit na volume. Dahil sa kakayahang ito, nangyayari ang sumusunod na kakaiba:

"Ang mga black hole ay may kakayahang halos huminto sa oras at i-compress ang espasyo. Dahil sa matinding pagbaluktot na ito, ang mga butas ay nagiging hindi natin nakikita."

Kung ang mga black hole ay hindi nakikita, paano natin malalaman na mayroon sila?

Oo, kahit na ang isang black hole ay hindi nakikita, dapat itong mapansin dahil sa bagay na nahuhulog dito. Pati na rin ang stellar gas, na naaakit ng isang black hole, kapag papalapit sa abot-tanaw ng kaganapan, ang temperatura ng gas ay nagsisimulang tumaas sa mga superhigh na halaga, na humahantong sa isang glow. Ito ang dahilan kung bakit kumikinang ang mga black hole. Dahil dito, kahit na mahina ang glow, ipinaliwanag ng mga astronomo at astrophysicist ang presensya sa gitna ng kalawakan ng isang bagay na may maliit na volume, ngunit isang malaking masa. Sa ngayon, bilang resulta ng mga obserbasyon, humigit-kumulang 1000 bagay ang natuklasan na katulad ng pag-uugali sa mga black hole.

Mga itim na butas at kalawakan

Paano makakaapekto ang mga black hole sa mga kalawakan? Ang tanong na ito ay nagpapahirap sa mga siyentipiko sa buong mundo. Mayroong hypothesis ayon sa kung saan ito ay ang mga itim na butas na matatagpuan sa gitna ng kalawakan na nakakaapekto sa hugis at ebolusyon nito. At kapag nagbanggaan ang dalawang kalawakan, nagsanib ang mga itim na butas at sa prosesong ito ay napakaraming enerhiya at materya ang itinatapon kaya nabubuo ang mga bagong bituin.

Mga uri ng black hole

• Ayon sa umiiral na teorya, mayroong tatlong uri ng mga black hole: stellar, supermassive, miniature. At ang bawat isa sa kanila ay nabuo sa isang espesyal na paraan.
• - Itim na butas ng mga bituin na masa, ito ay lumalaki sa napakalaking sukat at gumuho.
  - Napakalaking black hole, na maaaring magkaroon ng mass equivalent sa milyun-milyong araw, ay malamang na umiral sa mga sentro ng halos lahat ng galaxy, kabilang ang sarili nating Milky Way. Ang mga siyentipiko ay mayroon pa ring iba't ibang mga hypotheses para sa pagbuo ng mga supermassive black hole. Sa ngayon, isang bagay lamang ang nalalaman - ang mga supermassive black hole ay isang by-product ng pagbuo ng mga galaxy. Supermassive black hole - naiiba ang mga ito mula sa mga ordinaryong dahil mayroon silang napakalaking sukat, ngunit paradoxically mababang density.
• - Wala pang nakaka-detect ng isang maliit na black hole na magkakaroon ng mass na mas mababa kaysa sa Araw. Posible na ang mga maliliit na butas ay maaaring nabuo sa ilang sandali pagkatapos ng "Big Bang", na siyang unang eksaktong pag-iral ng ating uniberso (mga 13.7 bilyong taon na ang nakalilipas).
• - Kamakailan lamang, isang bagong konsepto ang ipinakilala bilang "white black holes". Isa pa rin itong hypothetical na black hole, na kabaligtaran ng black hole. Si Stephen Hawking ay aktibong pinag-aralan ang posibilidad ng pagkakaroon ng mga puting butas.
• - Quantum black holes - umiiral ang mga ito hanggang ngayon sa teorya lamang. Quantum black hole ay maaaring mabuo kapag ang mga ultra-maliit na particle ay nagbanggaan bilang resulta ng isang nuclear reaction.
• - Ang mga primordial black hole ay isa ring teorya. Nabuo sila kaagad pagkatapos ng pangyayari.

Sa ngayon, may malaking bilang ng mga bukas na katanungan na hindi pa nasasagot ng mga susunod na henerasyon. Halimbawa, mayroon ba talagang tinatawag na "wormhole" kung saan maaari kang maglakbay sa espasyo at oras. Ano ang eksaktong nangyayari sa loob ng black hole at kung anong mga batas ang sinusunod ng mga phenomena na ito. At ano ang tungkol sa pagkawala ng impormasyon sa isang black hole?

Parehong para sa mga siyentipiko sa nakalipas na mga siglo, at para sa mga mananaliksik ng ating panahon, ang pinakadakilang misteryo ng kosmos ay isang black hole. Ano ang nasa loob ng ganap na hindi pamilyar na sistemang ito para sa pisika? Anong mga batas ang nalalapat doon? Paano lumilipas ang oras sa isang black hole, at bakit kahit ang light quanta ay hindi makatakas mula doon? Ngayon ay susubukan natin, siyempre, mula sa punto ng view ng teorya, at hindi pagsasanay, upang maunawaan kung ano ang nasa loob ng isang black hole, kung bakit ito, sa prinsipyo, ay nabuo at umiiral, kung paano ito umaakit sa mga bagay na nakapaligid dito.

Una, ilarawan natin ang bagay na ito.

Kaya, ang isang tiyak na rehiyon ng espasyo sa Uniberso ay tinatawag na black hole. Imposibleng isa-isa ito bilang isang hiwalay na bituin o planeta, dahil hindi ito solid o gaseous na katawan. Kung walang pangunahing pag-unawa sa kung ano ang spacetime at kung paano maaaring magbago ang mga sukat na ito, imposibleng maunawaan kung ano ang nasa loob ng black hole. Ang katotohanan ay ang lugar na ito ay hindi lamang isang spatial unit. na sumisira sa tatlong dimensyon na alam natin (haba, lapad at taas) at ang timeline. Natitiyak ng mga siyentipiko na sa lugar ng abot-tanaw (ang tinatawag na lugar na nakapalibot sa butas), ang oras ay tumatagal ng isang spatial na kahulugan at maaaring umusad kapwa pasulong at paatras.

Alamin ang mga sikreto ng gravity

Kung gusto nating maunawaan kung ano ang nasa loob ng black hole, isasaalang-alang natin nang detalyado kung ano ang gravity. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ang susi sa pag-unawa sa likas na katangian ng tinatawag na "wormhole", kung saan kahit na ang liwanag ay hindi makatakas. Ang gravity ay ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng lahat ng mga katawan na may materyal na batayan. Ang lakas ng naturang gravity ay nakasalalay sa molekular na komposisyon ng mga katawan, sa konsentrasyon ng mga atomo, at gayundin sa kanilang komposisyon. Ang mas maraming mga particle ay bumagsak sa isang tiyak na lugar ng espasyo, mas malaki ang gravitational force. Ito ay hindi mapaghihiwalay na nauugnay sa Big Bang Theory, noong ang ating uniberso ay kasing laki ng isang gisantes. Ito ay isang estado ng pinakamataas na singularity, at bilang isang resulta ng isang flash ng light quanta, ang espasyo ay nagsimulang lumawak dahil sa ang katunayan na ang mga particle ay nagtataboy sa isa't isa. Ang eksaktong kabaligtaran ay inilarawan ng mga siyentipiko bilang isang black hole. Ano ang nasa loob ng ganoong bagay ayon sa TBZ? Singularity, na katumbas ng mga indicator na likas sa ating Uniberso sa oras ng kapanganakan nito.

Paano nakapasok ang matter sa isang wormhole?

Mayroong isang opinyon na ang isang tao ay hindi kailanman mauunawaan kung ano ang nangyayari sa loob ng isang black hole. Since, once there, literal na madudurog siya ng gravity at gravity. Sa totoo lang hindi ito totoo. Oo, sa katunayan, ang isang black hole ay isang rehiyon ng singularity, kung saan ang lahat ay naka-compress sa maximum. Ngunit ito ay hindi isang "space vacuum cleaner" sa lahat, na may kakayahang iguhit ang lahat ng mga planeta at bituin sa sarili nito. Ang anumang materyal na bagay na nasa abot-tanaw ng kaganapan ay makikita ang isang malakas na pagbaluktot ng espasyo at oras (sa ngayon, ang mga yunit na ito ay magkahiwalay). Ang sistemang Euclidean ng geometry ay magsisimulang magulo, sa madaling salita, magsa-intersect sila, ang mga balangkas ng mga stereometric figure ay titigil na maging pamilyar. Kung tungkol sa oras, unti-unti itong bumagal. Habang papalapit ka sa butas, mas mabagal ang relo sa oras ng Earth, ngunit hindi mo ito mapapansin. Kapag natamaan ang "wormhole", ang katawan ay babagsak sa zero speed, ngunit ang yunit na ito ay magiging katumbas ng infinity. curvature, na katumbas ng infinite sa zero, na sa wakas ay humihinto sa oras sa rehiyon ng singularity.

Tugon sa naglalabas na liwanag

Ang tanging bagay sa kalawakan na umaakit ng liwanag ay isang black hole. Kung ano ang nasa loob nito at kung ano ang anyo nito ay hindi alam, ngunit naniniwala sila na ito ay matinding kadiliman, na imposibleng isipin. Banayad na quanta, pagdating doon, huwag basta-basta mawala. Ang kanilang masa ay pinarami ng masa ng singularity, na nagpapalaki pa at nagpapalaki nito. Kaya, kung bubuksan mo ang isang flashlight sa loob ng wormhole upang tumingin sa paligid, hindi ito kumikinang. Ang ibinubuga na quanta ay patuloy na dadami sa masa ng butas, at, sa halos pagsasalita, ikaw ay magpapalubha lamang sa iyong sitwasyon.

Black hole sa lahat ng dako

Tulad ng naisip na natin, ang batayan ng edukasyon ay gravity, ang halaga nito ay milyon-milyong beses na mas malaki kaysa sa Earth. Ang eksaktong ideya kung ano ang isang black hole ay ibinigay sa mundo ni Karl Schwarzschild, na, sa katunayan, natuklasan ang mismong abot-tanaw ng kaganapan at ang punto ng walang pagbabalik, at itinatag din na ang zero sa isang estado ng singularity ay katumbas ng kawalang-hanggan . Sa kanyang opinyon, ang isang black hole ay maaaring mabuo kahit saan sa kalawakan. Sa kasong ito, ang isang partikular na materyal na bagay na may spherical na hugis ay dapat umabot sa gravitational radius. Halimbawa, ang masa ng ating planeta ay dapat magkasya sa dami ng isang gisantes upang maging isang black hole. At ang Araw ay dapat magkaroon ng diameter na 5 kilometro kasama ang masa nito - kung gayon ang estado nito ay magiging isahan.

Bagong abot-tanaw ng pagbuo ng mundo

Ang mga batas ng pisika at geometry ay gumagana nang perpekto sa lupa at sa kalawakan, kung saan ang kalawakan ay malapit sa vacuum. Ngunit ganap na nawala ang kanilang kahalagahan sa abot-tanaw ng kaganapan. Iyon ang dahilan kung bakit, mula sa isang mathematical point of view, imposibleng kalkulahin kung ano ang nasa loob ng black hole. Ang mga larawan na maaari mong makuha kung ibaluktot mo ang espasyo alinsunod sa aming mga ideya tungkol sa mundo ay tiyak na malayo sa katotohanan. Itinatag lamang na ang oras dito ay nagiging isang spatial na yunit at, malamang, ang ilan pang mga dimensyon ay idinagdag sa mga umiiral na. Ginagawa nitong posible na maniwala na ang ganap na magkakaibang mga mundo ay nabuo sa loob ng itim na butas (larawan, tulad ng alam mo, hindi ito magpapakita, dahil ang ilaw ay kumakain mismo doon). Ang mga uniberso na ito ay maaaring binubuo ng antimatter, na kasalukuyang hindi pamilyar sa mga siyentipiko. Mayroon ding mga bersyon na ang sphere of no return ay isang portal lamang na humahantong sa alinman sa ibang mundo o sa iba pang mga punto sa ating Uniberso.

Kapanganakan at kamatayan

Higit pa sa pagkakaroon ng black hole, ang pagsilang o pagkawala nito. Ang globo na sumisira sa espasyo-oras, gaya ng nalaman na natin, ay nabuo bilang resulta ng pagbagsak. Maaaring ito ay ang pagsabog ng isang malaking bituin, ang banggaan ng dalawa o higit pang mga katawan sa kalawakan, at iba pa. Ngunit paano naging isang kaharian ng pagbaluktot ng oras ang bagay, na maaaring maramdaman sa teorya? Ang palaisipan ay isinasagawa. Ngunit sinusundan ito ng pangalawang tanong - bakit nawawala ang mga ganitong spheres of no return? At kung ang mga itim na butas ay sumingaw, kung gayon bakit ang liwanag na iyon at ang lahat ng cosmic matter na kanilang hinila ay hindi lumalabas sa kanila? Kapag nagsimulang lumawak ang matter sa singularity zone, unti-unting bumababa ang gravity. Bilang isang resulta, ang itim na butas ay natutunaw lamang, at ang ordinaryong vacuum na kalawakan ay nananatili sa lugar nito. Ang isa pang misteryo ay sumusunod mula dito - saan napunta ang lahat ng napunta dito?

Gravity - ang ating susi sa isang masayang kinabukasan?

Ang mga mananaliksik ay tiwala na ang enerhiya sa hinaharap ng sangkatauhan ay maaaring mabuo ng isang black hole. Kung ano ang nasa loob ng sistemang ito ay hindi pa rin alam, ngunit posible na maitaguyod na sa abot-tanaw ng kaganapan ang anumang bagay ay binago sa enerhiya, ngunit, siyempre, bahagyang. Halimbawa, ang isang tao, sa paghahanap ng kanyang sarili na malapit sa punto ng walang pagbabalik, ay magbibigay ng 10 porsiyento ng kanyang bagay para sa pagproseso nito sa enerhiya. Ang figure na ito ay napakalaki, ito ay naging isang sensasyon sa mga astronomo. Ang katotohanan ay na sa Earth, kapag ang bagay ay naproseso sa enerhiya sa pamamagitan lamang ng 0.7 porsyento.

Ang bawat tao na nakakakilala sa astronomiya sa kalaunan ay nakakaranas ng isang malakas na pag-usisa tungkol sa mga pinaka mahiwagang bagay sa uniberso - mga black hole. Ito ang mga tunay na panginoon ng kadiliman, na may kakayahang "lunok" ang anumang atom na dumadaan sa malapit at hindi hayaang makatakas kahit liwanag - ang kanilang pagkahumaling ay napakalakas. Ang mga bagay na ito ay nagpapakita ng isang tunay na hamon para sa mga physicist at astronomer. Ang una ay hindi pa rin maintindihan kung ano ang nangyayari sa bagay na nahulog sa loob ng black hole, at ang huli, kahit na ipinaliwanag nila ang pinaka-enerhiya-intensive phenomena ng kalawakan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga black hole, ay hindi kailanman nagkaroon ng pagkakataon na obserbahan ang alinman sa mga ito. direkta. Pag-uusapan natin ang tungkol sa mga pinaka-kagiliw-giliw na bagay sa langit, alamin kung ano ang natuklasan na at kung ano ang nananatiling alam upang maiangat ang belo ng lihim.

Ano ang black hole?

Ang pangalang "black hole" (sa Ingles - black hole) ay iminungkahi noong 1967 ng American theoretical physicist na si John Archibald Wheeler (tingnan ang larawan sa kaliwa). Ito ay nagsilbi upang italaga ang isang celestial body, ang atraksyon na kung saan ay napakalakas na kahit na ang liwanag ay hindi nagpapakawala sa sarili nito. Samakatuwid, ito ay "itim" dahil hindi ito naglalabas ng liwanag.

hindi direktang mga obserbasyon

Ito ang dahilan ng gayong misteryo: dahil ang mga itim na butas ay hindi kumikinang, hindi natin sila direktang nakikita at napipilitang hanapin at pag-aralan ang mga ito, gamit lamang ang hindi direktang ebidensya na ang kanilang pag-iral ay umalis sa nakapalibot na kalawakan. Sa madaling salita, kung nilamon ng black hole ang isang bituin, hindi natin makikita ang black hole, ngunit mapapansin natin ang mapangwasak na epekto ng malakas na gravitational field nito.

Ang intuwisyon ni Laplace

Sa kabila ng katotohanan na ang expression na "black hole" na tumutukoy sa hypothetical na huling yugto ng ebolusyon ng isang bituin na bumagsak sa sarili nito sa ilalim ng impluwensya ng grabidad ay lumitaw kamakailan, ang ideya ng posibilidad ng pagkakaroon ng naturang mga katawan ay lumitaw. mahigit dalawang siglo na ang nakalipas. Ang Englishman na si John Michell at ang French na si Pierre-Simon de Laplace ay nakapag-iisa na nag-hypothesize ng pagkakaroon ng "invisible star"; habang sila ay nakabatay sa karaniwang mga batas ng dinamika at batas ni Newton ng unibersal na grabitasyon. Ngayon, ang mga black hole ay nakatanggap ng kanilang tamang paglalarawan batay sa pangkalahatang teorya ng relativity ni Einstein.

Sa kanyang akdang "Pahayag ng sistema ng mundo" (1796), isinulat ni Laplace: "Isang maliwanag na bituin na kapareho ng density ng Earth, na may diameter na 250 beses na mas malaki kaysa sa diameter ng Araw, dahil sa pagkahumaling nito sa gravitational, hindi papayag na maabot tayo ng mga sinag ng liwanag. Samakatuwid, posible na ang pinakamalaki at pinakamaliwanag na celestial na katawan ay hindi nakikita para sa kadahilanang ito.

Invincible Gravity

Ang ideya ni Laplace ay batay sa konsepto ng escape velocity (pangalawang cosmic velocity). Ang isang itim na butas ay isang siksik na bagay na ang pagkahumaling nito ay nakakapigil sa kahit na liwanag, na bumubuo ng pinakamataas na bilis sa kalikasan (halos 300,000 km / s). Sa pagsasagawa, upang makatakas mula sa isang black hole, kailangan mo ng bilis na mas mabilis kaysa sa bilis ng liwanag, ngunit ito ay imposible!

Nangangahulugan ito na ang isang bituin sa ganitong uri ay hindi nakikita, dahil kahit na ang liwanag ay hindi makakayanan ang malakas na gravity nito. Ipinaliwanag ni Einstein ang katotohanang ito sa pamamagitan ng phenomenon ng light deflection sa ilalim ng impluwensya ng isang gravitational field. Sa katotohanan, malapit sa isang black hole, ang space-time ay napakakurba kung kaya't ang mga landas ng liwanag na sinag ay malapit din sa kanilang sarili. Upang gawing black hole ang Araw, kailangan nating ituon ang lahat ng masa nito sa isang bola na may radius na 3 km, at ang Earth ay kailangang maging bola na may radius na 9 mm!

Mga uri ng black hole

Mga sampung taon na ang nakalilipas, iminungkahi ng mga obserbasyon ang pagkakaroon ng dalawang uri ng mga black hole: stellar, na ang masa ay maihahambing sa masa ng Araw o bahagyang lumampas dito, at supermassive, na ang masa ay mula sa ilang daang libo hanggang sa milyun-milyong solar mass. Gayunpaman, kamakailan lamang, ang mga high-resolution na X-ray na imahe at spectra na nakuha mula sa mga artipisyal na satellite tulad ng Chandra at XMM-Newton ay nagdala sa unahan ng ikatlong uri ng black hole - na may average na masa na lumampas sa masa ng Araw ng libu-libong beses .

stellar black hole

Ang mga stellar black hole ay nakilala nang mas maaga kaysa sa iba. Nabubuo ang mga ito kapag ang isang high-mass star, sa dulo ng evolutionary path nito, ay naubusan ng nuclear fuel at bumagsak sa sarili nito dahil sa sarili nitong gravity. Ang isang pagsabog na nakakasira ng bituin (kilala bilang isang "pagsabog ng supernova") ay may mga sakuna na kahihinatnan: kung ang core ng isang bituin ay higit sa 10 beses ang masa ng Araw, walang puwersang nuklear ang makatiis sa gravitational collapse na magreresulta sa paglitaw ng isang black hole.

Napakalaking black hole

Ang napakalaking black hole, na unang nabanggit sa nuclei ng ilang aktibong kalawakan, ay may ibang pinagmulan. Mayroong ilang mga hypotheses tungkol sa kanilang kapanganakan: isang stellar black hole na lumalamon sa lahat ng mga bituin na nakapalibot dito sa loob ng milyun-milyong taon; isang pinagsamang kumpol ng mga itim na butas; isang napakalaking ulap ng gas na direktang bumagsak sa isang black hole. Ang mga black hole na ito ay kabilang sa mga pinaka-energetic na bagay sa kalawakan. Matatagpuan ang mga ito sa mga sentro ng napakaraming galaxy, kung hindi man lahat. Ang ating Galaxy ay mayroon ding ganoong black hole. Minsan, dahil sa pagkakaroon ng naturang black hole, ang mga core ng mga galaxy na ito ay nagiging napakaliwanag. Ang mga kalawakan na may mga itim na butas sa gitna, na napapalibutan ng malaking halaga ng bumabagsak na bagay at, samakatuwid, na may kakayahang gumawa ng napakalaking dami ng enerhiya, ay tinatawag na "aktibo", at ang kanilang nuclei ay tinatawag na "aktibong galactic nuclei" (AGN). Halimbawa, ang mga quasar (ang pinakamalayong mga bagay sa kalawakan mula sa amin na magagamit sa aming pagmamasid) ay mga aktibong galaxy, kung saan nakikita lamang namin ang isang napakaliwanag na nucleus.

Katamtaman at "mini"

Ang isa pang misteryo ay nananatiling medium-mass black hole, na, ayon sa kamakailang pananaliksik, ay maaaring nasa gitna ng ilang globular cluster, tulad ng M13 at NCC 6388. Maraming astronomer ang nag-aalinlangan tungkol sa mga bagay na ito, ngunit ang ilang kamakailang pananaliksik ay nagmumungkahi ng pagkakaroon ng black hole.katamtamang laki kahit hindi kalayuan sa gitna ng ating Galaxy. Ang Ingles na physicist na si Stephen Hawking ay naglagay din ng isang teoretikal na palagay tungkol sa pagkakaroon ng ikaapat na uri ng black hole - isang "mini-hole" na may mass na isang bilyong tonelada lamang (na humigit-kumulang katumbas ng masa ng isang malaking bundok). Pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga pangunahing bagay, iyon ay, ang mga lumitaw sa mga unang sandali ng buhay ng Uniberso, noong napakataas pa ng presyon. Gayunpaman, wala pang bakas ng kanilang pag-iral ang natuklasan.

Paano makahanap ng black hole

Ilang taon lang ang nakalipas, may ilaw na bumukas sa mga black hole. Salamat sa patuloy na pagpapabuti ng mga instrumento at teknolohiya (parehong terrestrial at espasyo), ang mga bagay na ito ay nagiging mas mahiwaga; mas tiyak, ang espasyong nakapalibot sa kanila ay nagiging hindi gaanong misteryoso. Sa katunayan, dahil ang black hole mismo ay hindi nakikita, makikilala lamang natin ito kung ito ay napapalibutan ng sapat na bagay (mga bituin at mainit na gas) na umiikot dito sa isang maliit na distansya.

Nanonood ng dobleng sistema

Natuklasan ang ilang stellar black hole sa pamamagitan ng pagmamasid sa orbital motion ng isang bituin sa paligid ng isang invisible binary companion. Ang mga close binary system (iyon ay, na binubuo ng dalawang bituin na napakalapit sa isa't isa), kung saan ang isa sa mga kasama ay hindi nakikita, ay isang paboritong bagay ng pagmamasid para sa mga astrophysicist na naghahanap ng mga black hole.

Ang isang indikasyon ng pagkakaroon ng isang black hole (o neutron star) ay ang malakas na paglabas ng X-ray, na sanhi ng isang kumplikadong mekanismo, na maaaring inilarawan sa eskematiko bilang mga sumusunod. Dahil sa malakas na gravity nito, maaaring mapunit ng black hole ang matter sa isang kasamang bituin; ang gas na ito ay ipinamamahagi sa anyo ng isang flat disk at bumabagsak sa isang spiral sa black hole. Ang friction na nagreresulta mula sa mga banggaan ng mga particle ng bumabagsak na gas ay nagpapainit sa mga panloob na layer ng disk sa ilang milyong degree, na nagiging sanhi ng malakas na paglabas ng X-ray.

Mga obserbasyon sa X-ray

Ang mga obserbasyon sa X-ray ng mga bagay sa ating Galaxy at mga kalapit na kalawakan, na isinagawa sa loob ng ilang dekada, ay naging posible upang makita ang mga compact na pinagmumulan ng binary, tungkol sa isang dosenang mga system na naglalaman ng mga kandidato ng black hole. Ang pangunahing problema ay upang matukoy ang masa ng isang hindi nakikitang celestial body. Ang halaga ng masa (kahit na hindi masyadong tumpak) ay matatagpuan sa pamamagitan ng pag-aaral ng galaw ng kasama o, na mas mahirap, sa pamamagitan ng pagsukat sa intensity ng X-ray ng pangyayari. Ang intensity na ito ay konektado sa pamamagitan ng isang equation sa masa ng katawan kung saan nahuhulog ang sangkap na ito.

Nobel Laureate

Isang bagay na katulad ang masasabi tungkol sa napakalaking itim na butas na naobserbahan sa mga core ng maraming kalawakan, na ang mga masa ay tinatantya sa pamamagitan ng pagsukat sa mga bilis ng orbit ng gas na bumabagsak sa black hole. Sa kasong ito, sanhi ng isang malakas na gravitational field ng isang napakalaking bagay, ang isang mabilis na pagtaas sa bilis ng mga ulap ng gas na nag-oorbit sa gitna ng mga kalawakan ay ipinahayag ng mga obserbasyon sa hanay ng radyo, gayundin sa mga optical beam. Maaaring kumpirmahin ng mga obserbasyon sa hanay ng X-ray ang tumaas na paglabas ng enerhiya na dulot ng pagbagsak ng bagay sa black hole. Ang pananaliksik sa X-ray noong unang bahagi ng 1960s ay sinimulan ng Italyano na si Riccardo Giacconi, na nagtrabaho sa USA. Siya ay iginawad sa Nobel Prize noong 2002 bilang pagkilala sa kanyang "mga groundbreaking na kontribusyon sa astrophysics na humantong sa pagkatuklas ng mga mapagkukunan ng X-ray sa kalawakan."

Cygnus X-1: ang unang kandidato

Ang ating Galaxy ay hindi immune mula sa pagkakaroon ng black hole candidate object. Sa kabutihang palad, wala sa mga bagay na ito ang malapit sa atin upang magdulot ng panganib sa pagkakaroon ng Earth o solar system. Sa kabila ng malaking bilang ng nabanggit na mga compact na pinagmumulan ng X-ray (at ito ang mga pinaka-malamang na kandidato para sa paghahanap ng mga black hole doon), hindi kami sigurado na naglalaman ang mga ito ng mga black hole. Ang isa lamang sa mga mapagkukunang ito na walang alternatibong bersyon ay ang malapit na binary na Cygnus X-1, iyon ay, ang pinakamaliwanag na pinagmulan ng X-ray sa konstelasyon na Cygnus.

malalaking bituin

Ang sistemang ito, na may orbital period na 5.6 na araw, ay binubuo ng isang napakaliwanag na asul na bituin na may malaking sukat (ang diameter nito ay 20 beses kaysa sa araw, at ang masa nito ay humigit-kumulang 30 beses), madaling makilala kahit sa iyong teleskopyo, at isang invisible second star, ang masa na tinatantya sa ilang solar mass (hanggang 10). Matatagpuan sa layong 6500 light years mula sa amin, ang pangalawang bituin ay magiging perpektong nakikita kung ito ay isang ordinaryong bituin. Ang pagiging invisibility nito, ang makapangyarihang X-ray ng system, at sa wakas ang mass estimate nito ay humantong sa karamihan ng mga astronomo na maniwala na ito ang unang nakumpirmang pagtuklas ng isang stellar black hole.

Mga pagdududa

Gayunpaman, mayroon ding mga nag-aalinlangan. Kabilang sa mga ito ang isa sa pinakamalaking mananaliksik ng mga black hole, ang physicist na si Stephen Hawking. Nakipagpustahan pa siya sa kanyang kasamahang Amerikano na si Keel Thorne, isang malakas na tagasuporta ng pag-uuri ng Cygnus X-1 bilang isang black hole.

Ang pagtatalo sa likas na katangian ng bagay na Cygnus X-1 ay hindi lamang ang taya ni Hawking. Sa pag-ukol ng ilang dekada sa teoretikal na pag-aaral ng mga black hole, nakumbinsi siya sa kamalian ng kanyang mga naunang ideya tungkol sa mga misteryosong bagay na ito. . Napakasigurado niya dito kaya nakipagpustahan siya sa paksang ito noong 1997 kasama ang kanyang Amerikanong kasamahan na si John Preskill.

Pag-amin ng pagkakamali

Noong Hulyo 21, 2004, sa kanyang talumpati sa Relativity Congress sa Dublin, inamin ni Hawking na tama si Preskill. Ang mga black hole ay hindi humahantong sa kumpletong pagkawala ng bagay. Bukod dito, mayroon silang isang tiyak na uri ng "memorya". Sa loob ng mga ito ay maaaring may mga bakas ng kung ano ang kanilang hinihigop. Kaya, sa pamamagitan ng "evaporating" (iyon ay, dahan-dahang naglalabas ng radiation dahil sa quantum effect), maibabalik nila ang impormasyong ito sa ating Uniberso.

Mga itim na butas sa kalawakan

Marami pa ring pagdududa ang mga astronomo tungkol sa pagkakaroon ng mga stellar black hole sa ating Galaxy (tulad ng isa na kabilang sa Cygnus X-1 binary system); ngunit may mas kaunting pagdududa tungkol sa napakalaking black hole.

Sa gitna

Mayroong kahit isang napakalaking black hole sa ating Galaxy. Ang pinagmulan nito, na kilala bilang Sagittarius A*, ay tiyak na matatagpuan sa gitna ng eroplano ng Milky Way. Ang pangalan nito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ito ang pinakamalakas na mapagkukunan ng radyo sa konstelasyon na Sagittarius. Sa direksyong ito matatagpuan ang parehong geometric at pisikal na mga sentro ng ating galactic system. Matatagpuan sa layo na humigit-kumulang 26,000 light-years mula sa amin, isang napakalaking black hole na nauugnay sa pinagmumulan ng mga radio wave, ang Sagittarius A *, ay may masa na tinatayang humigit-kumulang 4 na milyong solar mass, na nakapaloob sa isang espasyo na ang volume ay maihahambing sa dami ng solar system. Ang relatibong lapit nito sa atin (ang napakalaking black hole na ito ay walang alinlangan na pinakamalapit sa Earth) ang naging sanhi ng bagay na sumailalim sa partikular na malalim na pagsisiyasat ng Chandra space observatory sa mga nakaraang taon. Ito ay lumabas, sa partikular, na ito rin ay isang malakas na mapagkukunan ng X-ray (ngunit hindi kasing lakas ng mga mapagkukunan sa aktibong galactic nuclei). Ang Sagittarius A* ay posibleng ang natutulog na labi ng kung ano ang aktibong core ng ating Galaxy milyun-milyon o bilyun-bilyong taon na ang nakalilipas.

Pangalawang black hole?

Gayunpaman, naniniwala ang ilang astronomo na may isa pang sorpresa sa ating Galaxy. Pinag-uusapan natin ang tungkol sa pangalawang medium-mass black hole, na pinagsasama-sama ang isang kumpol ng mga batang bituin at hindi pinapayagan silang mahulog sa isang napakalaking black hole na matatagpuan sa gitna mismo ng Galaxy. Paanong sa layong mas mababa sa isang light year mula rito ay maaaring magkaroon ng isang kumpol ng bituin na may edad na halos hindi pa umabot sa 10 milyong taon, iyon ay, ayon sa mga pamantayang pang-astronomiya, napakabata? Ayon sa mga mananaliksik, ang sagot ay nakasalalay sa katotohanan na ang kumpol ay hindi ipinanganak doon (ang kapaligiran sa paligid ng gitnang black hole ay masyadong palaban para sa pagbuo ng bituin), ngunit "iginuhit" doon dahil sa pagkakaroon ng pangalawang black hole sa loob. ito, na may masa ng mga average na halaga.

Sa orbit

Ang mga indibidwal na bituin ng kumpol, na naakit ng napakalaking itim na butas, ay nagsimulang lumipat patungo sa sentro ng galactic. Gayunpaman, sa halip na ikalat sa kalawakan, nananatili silang magkakasama dahil sa pang-akit ng pangalawang black hole na matatagpuan sa gitna ng kumpol. Ang masa ng black hole na ito ay maaaring matantya mula sa kakayahang humawak ng isang buong star cluster "sa isang tali". Ang isang medium-sized na black hole ay lumilitaw na umiikot sa gitnang black hole sa mga 100 taon. Nangangahulugan ito na ang mga pangmatagalang obserbasyon sa loob ng maraming taon ay magpapahintulot sa atin na "makita" ito.

Upang mabuo ang isang itim na butas, kinakailangan upang i-compress ang katawan sa isang tiyak na kritikal na density upang ang radius ng naka-compress na katawan ay katumbas ng gravitational radius nito. Ang halaga ng kritikal na density na ito ay inversely proportional sa parisukat ng mass ng black hole.

Para sa isang tipikal na stellar mass black hole ( M=10M araw) ang gravitational radius ay 30 km, at ang kritikal na density ay 2·10 14 g/cm 3 , iyon ay, dalawang daang milyong tonelada kada kubiko sentimetro. Napakataas ng density na ito kumpara sa average na density ng Earth (5.5 g/cm3), katumbas ito ng density ng substance ng atomic nucleus.

Para sa isang black hole sa core ng isang kalawakan ( M=10 10 M araw) ang gravitational radius ay 3 10 15 cm = 200 AU, na limang beses ang distansya mula sa Araw hanggang Pluto (1 astronomical unit - ang average na distansya mula sa Earth hanggang sa Araw - ay katumbas ng 150 milyong km o 1.5 10 13 cm). Ang kritikal na density sa kasong ito ay katumbas ng 0.2·10 -3 g/cm 3 , na ilang beses na mas mababa kaysa sa density ng hangin, katumbas ng 1.3·10 -3 g/cm 3 (!).

Para sa Earth ( M=3 10 –6 M araw) ang gravitational radius ay malapit sa 9 mm, at ang katumbas na critical density ay napakalaki: ρ cr = 2·10 27 g/cm 3 , na 13 order ng magnitude na mas mataas kaysa sa density ng atomic nucleus.

Kung kukuha tayo ng ilang haka-haka na spherical press at i-compress ang Earth, pinapanatili ang masa nito, pagkatapos ay kapag binawasan natin ang radius ng Earth (6370 km) ng apat na beses, ang pangalawang bilis ng pagtakas nito ay doble at magiging katumbas ng 22.4 km/s. Kung i-compress natin ang Earth upang ang radius nito ay maging humigit-kumulang 9 mm, kung gayon ang pangalawang cosmic velocity ay kukuha ng halaga na katumbas ng bilis ng liwanag c= 300000 km/s.

Dagdag pa, hindi na kakailanganin ang pagpindot - ang Earth na naka-compress sa naturang mga sukat ay lumiliit na mismo. Sa huli, isang itim na butas ang bubuo bilang kapalit ng Earth, ang radius ng horizon ng kaganapan na kung saan ay malapit sa 9 mm (kung hindi natin pinapansin ang pag-ikot ng nagreresultang itim na butas). Sa totoong mga kondisyon, siyempre, walang napakalakas na pindutin - "gumagana" ang gravity. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga itim na butas ay mabubuo lamang kapag ang mga interior ng napakalaking bituin ay gumuho, kung saan ang gravity ay sapat na malakas upang i-compress ang bagay sa isang kritikal na density.

Star evolution

Ang mga itim na butas ay nabuo sa mga huling yugto ng ebolusyon ng napakalaking bituin. Ang mga reaksyon ng thermonuclear ay nagaganap sa kalaliman ng mga ordinaryong bituin, ang malaking enerhiya ay inilabas at ang isang mataas na temperatura ay pinananatili (sampu at daan-daang milyong degree). Ang mga puwersa ng gravitational ay may posibilidad na i-compress ang bituin, at ang mga puwersa ng presyon ng mainit na gas at radiation ay sumasalungat sa compression na ito. Samakatuwid, ang bituin ay nasa hydrostatic equilibrium.

Bilang karagdagan, ang isang bituin ay maaaring nasa thermal equilibrium kapag ang paglabas ng enerhiya dahil sa mga thermonuclear na reaksyon sa gitna nito ay eksaktong katumbas ng kapangyarihan na ibinubuga ng bituin mula sa ibabaw. Habang kumukontra at lumalawak ang bituin, naaabala ang thermal equilibrium. Kung ang bituin ay nakatigil, kung gayon ang ekwilibriyo nito ay itinatag sa paraang ang negatibong potensyal na enerhiya ng bituin (ang enerhiya ng gravitational contraction) ay palaging doble ng thermal energy sa ganap na halaga. Dahil dito, ang bituin ay may kamangha-manghang pag-aari - negatibong kapasidad ng init. Ang mga ordinaryong katawan ay may positibong kapasidad ng init: isang pinainit na piraso ng bakal, lumalamig, iyon ay, nawawalan ng enerhiya, nagpapababa ng temperatura nito. Sa isang bituin, ang kabaligtaran ay totoo: ang mas maraming enerhiya na nawawala sa anyo ng radiation, mas mataas ang temperatura sa gitna nito.

Ang kakaibang ito, sa unang sulyap, ay nakakahanap ng isang simpleng paliwanag: ang bituin, nagniningning, dahan-dahang lumiliit. Kapag na-compress, ang potensyal na enerhiya ay na-convert sa kinetic energy ng bumabagsak na mga layer ng bituin, at ang loob nito ay pinainit. Bukod dito, ang thermal energy na nakuha ng bituin bilang resulta ng compression ay dalawang beses ang enerhiya na nawala sa anyo ng radiation. Bilang isang resulta, ang temperatura ng interior ng bituin ay tumataas, at ang tuluy-tuloy na thermonuclear synthesis ng mga elemento ng kemikal ay isinasagawa. Halimbawa, ang reaksyon ng pag-convert ng hydrogen sa helium sa kasalukuyang Araw ay nagaganap sa temperatura na 15 milyong degrees. Kapag, pagkatapos ng 4 bilyong taon, ang lahat ng hydrogen sa gitna ng Araw ay nagiging helium, ang karagdagang synthesis ng mga carbon atom mula sa mga helium atom ay mangangailangan ng mas mataas na temperatura, mga 100 milyong degrees (ang electric charge ng helium nuclei ay dalawang beses kaysa sa hydrogen. nuclei, at upang mapaglapit ang nuclei sa helium sa layong 10–13 cm ay nangangailangan ng mas mataas na temperatura). Ang temperaturang ito ang ibibigay dahil sa negatibong kapasidad ng init ng Araw sa oras ng pag-aapoy sa kailaliman nito ng thermonuclear reaction ng pag-convert ng helium sa carbon.

mga puting duwende

Kung ang masa ng bituin ay maliit, upang ang masa ng core nito, na apektado ng thermonuclear transformations, ay mas mababa sa 1.4 M araw, ang thermonuclear fusion ng mga elemento ng kemikal ay maaaring huminto dahil sa tinatawag na pagkabulok ng electron gas sa core ng bituin. Sa partikular, ang presyon ng isang degenerate na gas ay nakasalalay sa density, ngunit hindi nakasalalay sa temperatura, dahil ang enerhiya ng quantum motions ng mga electron ay mas malaki kaysa sa enerhiya ng kanilang thermal motion.

Ang mataas na presyon ng degenerate na electron gas ay epektibong humahadlang sa mga puwersa ng gravitational contraction. Dahil ang presyon ay hindi nakasalalay sa temperatura, ang pagkawala ng enerhiya ng isang bituin sa anyo ng radiation ay hindi humahantong sa compression ng core nito. Samakatuwid, ang gravitational energy ay hindi inilalabas bilang karagdagang init. Samakatuwid, ang temperatura sa umuusbong na degenerate nucleus ay hindi tumataas, na humahantong sa pagkagambala ng kadena ng mga reaksyong thermonuclear.

Ang panlabas na shell ng hydrogen, na hindi apektado ng mga thermonuclear na reaksyon, ay humihiwalay mula sa core ng bituin at bumubuo ng isang planetary nebula, na kumikinang sa mga linya ng paglabas ng hydrogen, helium at iba pang mga elemento. Ang gitnang compact at medyo mainit na core ng isang evolved star na may maliit na masa ay isang white dwarf - isang bagay na may radius ng pagkakasunud-sunod ng radius ng Earth (~ 10 4 km), na may mass na mas mababa sa 1.4 M araw at isang average na density ng pagkakasunud-sunod ng isang tonelada bawat cubic centimeter. Ang mga puting dwarf ay sinusunod sa malaking bilang. Ang kanilang kabuuang bilang sa Galaxy ay umabot sa 10 10 , iyon ay, mga 10% ng kabuuang masa ng naobserbahang bagay sa Galaxy.

Thermonuclear combustion sa isang degenerate white dwarf ay maaaring maging hindi matatag at humantong sa isang nuclear explosion ng isang medyo napakalaking white dwarf na may mass na malapit sa tinatawag na limitasyon ng Chandrasekhar (1.4 M araw). Ang ganitong mga pagsabog ay parang mga pagsabog ng Type I supernova, na walang mga linya ng hydrogen sa spectrum, ngunit mga linya lamang ng helium, carbon, oxygen at iba pang mabibigat na elemento.

mga neutron na bituin

Kung ang core ng isang bituin ay bumababa, kung gayon habang ang masa nito ay lumalapit sa limitasyon na 1.4 M araw ang karaniwang pagkabulok ng electron gas sa nucleus ay pinalitan ng tinatawag na relativistic degeneracy.

Ang quantum motions ng mga degenerate electron ay nagiging napakabilis na ang kanilang mga bilis ay lumalapit sa bilis ng liwanag. Sa kasong ito, ang pagkalastiko ng gas ay bumababa, ang kakayahang labanan ang mga puwersa ng grabidad ay bumababa, at ang bituin ay nakakaranas ng gravitational collapse. Sa panahon ng pagbagsak, ang mga electron ay nakukuha ng mga proton, at ang bagay ay na-neutronize. Ito ay humahantong sa pagbuo ng isang neutron star mula sa isang napakalaking degenerate core.

Kung ang paunang masa ng core ng bituin ay lumampas sa 1.4 M araw , pagkatapos ay maabot ang mataas na temperatura sa nucleus, at hindi nangyayari ang pagkabulok ng elektron sa buong ebolusyon nito. Sa kasong ito, gumagana ang negatibong kapasidad ng init: habang ang bituin ay nawawalan ng enerhiya sa anyo ng radiation, ang temperatura sa kalaliman nito ay tumataas, at mayroong tuluy-tuloy na kadena ng mga thermonuclear na reaksyon na nagko-convert ng hydrogen sa helium, helium sa carbon, carbon sa oxygen, at iba pa, hanggang sa mga elemento ng pangkat na bakal. Ang reaksyon ng thermonuclear fusion ng nuclei ng mga elemento na mas mabigat kaysa sa bakal, ay hindi na sa paglabas, ngunit sa pagsipsip ng enerhiya. Samakatuwid, kung ang masa ng core ng isang bituin, na binubuo pangunahin ng mga elemento ng pangkat na bakal, ay lumampas sa limitasyon ng Chandrasekhar na 1.4 M araw , ngunit mas mababa sa tinatawag na limitasyon ng Oppenheimer–Volkov ~3 M araw , pagkatapos ay sa pagtatapos ng nuclear evolution ng bituin, ang isang gravitational collapse ng core ay nangyayari, bilang isang resulta kung saan ang panlabas na hydrogen shell ng bituin ay itinapon, na sinusunod bilang isang uri II supernova na pagsabog, sa spectrum kung saan ang makapangyarihang mga linya ng hydrogen ay sinusunod.

Ang pagbagsak ng iron core ay humahantong sa pagbuo ng isang neutron star.

Kapag ang napakalaking core ng isang bituin na umabot sa huling yugto ng ebolusyon ay na-compress, ang temperatura ay tumataas sa napakalaking halaga ng pagkakasunud-sunod ng isang bilyong degree, kapag ang nuclei ng mga atomo ay nagsimulang maghiwa-hiwalay sa mga neutron at proton. Ang mga proton ay sumisipsip ng mga electron, nagiging neutron, at naglalabas ng mga neutrino. Ang mga neutron, ayon sa Pauli quantum mechanical na prinsipyo, sa ilalim ng malakas na compression ay nagsisimulang epektibong pagtataboy sa isa't isa.

Kapag ang masa ng gumuho na nucleus ay mas mababa sa 3 M araw , ang mga bilis ng neutron ay mas mababa kaysa sa bilis ng liwanag, at ang pagkalastiko ng bagay, dahil sa mabisang pagtanggi ng mga neutron, ay maaaring balansehin ang mga puwersa ng grabidad at humantong sa pagbuo ng isang matatag na neutron star.

Sa unang pagkakataon, ang posibilidad ng pagkakaroon ng mga neutron na bituin ay hinulaang noong 1932 ng namumukod-tanging pisiko ng Sobyet na si Landau kaagad pagkatapos ng pagtuklas ng neutron sa mga eksperimento sa laboratoryo. Ang radius ng isang neutron star ay malapit sa 10 km, ang average na density nito ay daan-daang milyong tonelada bawat cubic centimeter.

Kapag mas malaki sa 3 ang masa ng bumabagsak na stellar core M araw , pagkatapos, ayon sa umiiral na mga ideya, ang nagresultang neutron star, na lumalamig, ay bumagsak sa isang itim na butas. Ang pagbagsak ng isang neutron star sa isang black hole ay pinadali din ng pabalik na pagkahulog ng isang bahagi ng sobre ng bituin na itinapon sa panahon ng pagsabog ng supernova.

Ang isang neutron star ay may posibilidad na umikot nang mabilis, dahil ang normal na bituin na nagsilang dito ay maaaring magkaroon ng makabuluhang angular momentum. Kapag ang core ng isang bituin ay bumagsak sa isang neutron star, ang mga katangian ng dimensyon ng bituin ay bumaba mula R= 10 5 –10 6 km hanggang R≈ 10 km. Habang bumababa ang laki ng isang bituin, bumababa ang moment of inertia nito. Upang mapanatili ang angular momentum, ang bilis ng pag-ikot ng axial ay dapat tumaas nang husto. Halimbawa, kung ang Araw, na umiikot sa loob ng humigit-kumulang isang buwan, ay na-compress sa laki ng isang neutron star, ang panahon ng pag-ikot ay bababa sa 10 -3 segundo.

Ang mga solong neutron star na may malakas na magnetic field ay nagpapakita ng kanilang mga sarili bilang mga radio pulsar - pinagmumulan ng mahigpit na pana-panahong mga pulso ng paglabas ng radyo na lumilitaw kapag ang enerhiya ng mabilis na pag-ikot ng isang neutron star ay na-convert sa nakadirekta na paglabas ng radyo. Sa mga binary system, ang pag-iipon ng mga neutron star ay nagpapakita ng phenomenon ng isang X-ray pulsar at isang Type 1 X-ray burster.

Ang mahigpit na pana-panahong mga pulsation ng radiation ay hindi maaaring asahan mula sa isang black hole, dahil ang isang black hole ay walang nakikitang ibabaw at walang magnetic field. Tulad ng madalas na ipahayag ng mga pisiko, ang mga itim na butas ay walang "buhok" - lahat ng mga patlang at lahat ng mga inhomogeneities na malapit sa horizon ng kaganapan ay na-radiated sa panahon ng pagbuo ng isang itim na butas mula sa gumuho na bagay sa anyo ng isang stream ng gravitational waves. Bilang resulta, ang nabuong black hole ay may tatlong katangian lamang: mass, angular momentum at electric charge. Ang lahat ng mga indibidwal na katangian ng gumuho na bagay sa panahon ng pagbuo ng isang itim na butas ay nakalimutan: halimbawa, ang mga itim na butas na nabuo mula sa bakal at mula sa tubig ay may, iba pang mga bagay ay pantay, ang parehong mga katangian.

Gaya ng hinuhulaan ng General Relativity (GR), ang mga bituin na ang mga iron core mass sa dulo ng kanilang ebolusyon ay lumampas sa 3 M araw, makaranas ng walang limitasyong compression (relativistic collapse) sa pagbuo ng black hole. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na sa pangkalahatang relativity ang mga puwersa ng gravitational na may posibilidad na i-compress ang isang bituin ay tinutukoy ng density ng enerhiya, at sa napakalaking density ng bagay na nakamit sa pamamagitan ng pag-compress ng tulad ng isang napakalaking star core, ang pangunahing kontribusyon sa density ng enerhiya ay hindi ginawa. sa pamamagitan ng natitirang enerhiya ng mga particle, ngunit sa pamamagitan ng enerhiya ng kanilang paggalaw at pakikipag-ugnayan . Lumalabas na sa pangkalahatang relativity ang pressure ng matter sa napakataas na densidad ay tila "nagtitimbang" mismo: mas malaki ang pressure, mas malaki ang energy density at, dahil dito, mas malaki ang gravitational forces na may posibilidad na i-compress ang matter. Bilang karagdagan, sa ilalim ng malakas na mga patlang ng gravitational, ang mga epekto ng space-time curvature ay nagiging pangunahing mahalaga, na nag-aambag din sa walang limitasyong compression ng core ng bituin at ang pagbabago nito sa isang black hole (Fig. 3).

Sa konklusyon, tandaan namin na ang mga black hole na nabuo sa ating panahon (halimbawa, ang black hole sa Cygnus X-1 system), mahigpit na pagsasalita, ay hindi isang daang porsyento na black hole, dahil dahil sa relativistic na pagbagal ng oras para sa isang malayong tagamasid, hindi pa rin nabuo ang kanilang mga horizon ng kaganapan. Ang mga ibabaw ng naturang mga gumuhong bituin ay tumitingin sa makalupang nagmamasid bilang nagyelo, na papalapit sa kanilang mga abot-tanaw ng kaganapan sa loob ng walang katapusang mahabang panahon.

Upang tuluyang mabuo ang mga black hole mula sa mga gumuguhong bagay, kailangan nating maghintay sa buong walang katapusang mahabang panahon ng pagkakaroon ng ating Uniberso. Dapat itong bigyang-diin, gayunpaman, na sa mga unang segundo ng relativistic na pagbagsak, ang ibabaw ng gumuho na bituin para sa isang tagamasid mula sa Earth ay lumalapit nang napakalapit sa abot-tanaw ng kaganapan, at lahat ng mga proseso sa ibabaw na ito ay bumagal nang walang hanggan.

« Maaaring maging kapaki-pakinabang ang science fiction - pinasisigla nito ang imahinasyon at pinapawi ang takot sa hinaharap. Gayunpaman, ang mga siyentipikong katotohanan ay maaaring maging mas kapansin-pansin. Hindi man lang naisip ng science fiction ang mga bagay tulad ng black hole.»
Stephen Hawking

Sa kailaliman ng sansinukob para sa tao ay namamalagi ang hindi mabilang na mga misteryo at misteryo. Ang isa sa mga ito ay mga black hole - mga bagay na kahit na ang pinakadakilang isipan ng sangkatauhan ay hindi maintindihan. Daan-daang mga astrophysicist ang nagsisikap na matuklasan ang likas na katangian ng mga black hole, ngunit sa yugtong ito ay hindi pa namin napatunayan ang kanilang pag-iral sa pagsasanay.

Iniaalay ng mga direktor ng pelikula ang kanilang mga pelikula sa kanila, at sa mga ordinaryong tao, ang mga black hole ay naging isang kababalaghan ng kulto na sila ay nakilala sa katapusan ng mundo at nalalapit na kamatayan. Sila ay kinatatakutan at kinasusuklaman, ngunit sa parehong oras sila ay iniidolo at yumukod sa hindi alam, na kung saan ang mga kakaibang fragment ng Uniberso ay puno. Agree, ang lamunin ng black hole ay ganoong klaseng romansa. Sa tulong nila, posible, at maaari din silang maging gabay para sa atin.

Ang dilaw na press ay madalas na nag-isip tungkol sa katanyagan ng mga black hole. Ang paghahanap ng mga headline sa mga pahayagan na may kaugnayan sa katapusan ng mundo sa planeta dahil sa isa pang banggaan sa isang napakalaking black hole ay hindi isang problema. Higit na mas masahol pa ay ang hindi marunong bumasa at sumulat na bahagi ng populasyon ay sineseryoso ang lahat at nagpapataas ng tunay na takot. Upang magbigay ng kaunting kalinawan, pupunta tayo sa isang paglalakbay sa mga pinagmulan ng pagtuklas ng mga black hole at susubukang maunawaan kung ano ito at kung paano nauugnay dito.

hindi nakikitang mga bituin

Nagkataon na inilalarawan ng mga modernong pisiko ang istruktura ng ating Uniberso sa tulong ng teorya ng relativity, na maingat na ibinigay ni Einstein sa sangkatauhan sa simula ng ika-20 siglo. Ang lahat ng mas mahiwaga ay ang mga itim na butas, sa abot-tanaw ng kaganapan kung saan ang lahat ng mga batas ng pisika na alam natin, kabilang ang teorya ni Einstein, ay tumigil sa paggana. Hindi ba ito kahanga-hanga? Bilang karagdagan, ang haka-haka tungkol sa pagkakaroon ng mga itim na butas ay ipinahayag nang matagal bago ang kapanganakan ni Einstein mismo.

Noong 1783 nagkaroon ng makabuluhang pagtaas sa aktibidad na pang-agham sa England. Noong mga panahong iyon, ang agham ay sumabay sa relihiyon, sila ay nagkakasundo, at ang mga siyentipiko ay hindi na itinuturing na mga erehe. Bukod dito, ang mga pari ay nakikibahagi sa siyentipikong pananaliksik. Ang isa sa mga lingkod na ito ng Diyos ay ang Ingles na pastor na si John Michell, na nagtanong sa kanyang sarili hindi lamang ng mga tanong tungkol sa buhay, kundi pati na rin sa mga gawaing pang-agham. Si Michell ay isang may pamagat na siyentipiko: sa una siya ay isang guro ng matematika at sinaunang lingguwistika sa isa sa mga kolehiyo, at pagkatapos noon ay natanggap siya sa Royal Society of London para sa ilang mga pagtuklas.

Si John Michell ay nakipag-usap sa seismology, ngunit sa kanyang bakanteng oras ay nagustuhan niyang isipin ang tungkol sa walang hanggan at sa kosmos. Ito ay kung paano siya nagkaroon ng ideya na sa isang lugar sa kalaliman ng Uniberso ay maaaring mayroong mga napakalaking katawan na may napakalakas na gravity na upang madaig ang gravitational force ng naturang katawan, kinakailangan na gumalaw sa bilis na katumbas ng o mas mataas kaysa sa bilis ng liwanag. Kung tinatanggap natin ang gayong teorya bilang totoo, kung gayon kahit na ang liwanag ay hindi makakabuo ng pangalawang bilis ng kosmiko (ang bilis na kinakailangan upang madaig ang gravitational attraction ng umaalis na katawan), kaya't ang gayong katawan ay mananatiling hindi nakikita ng mata.

Tinawag ni Michell ang kanyang bagong teorya na "madilim na mga bituin", at sa parehong oras ay sinubukang kalkulahin ang masa ng naturang mga bagay. Ipinahayag niya ang kanyang mga saloobin sa bagay na ito sa isang bukas na liham sa Royal Society of London. Sa kasamaang palad, noong mga panahong iyon, ang naturang pananaliksik ay hindi partikular na halaga sa agham, kaya ang liham ni Michell ay ipinadala sa archive. Pagkalipas lamang ng dalawang daang taon, sa ikalawang kalahati ng ika-20 siglo, natagpuan ito sa libu-libong iba pang mga rekord na maingat na nakaimbak sa sinaunang aklatan.

Ang unang siyentipikong ebidensya para sa pagkakaroon ng mga black hole

Matapos ilabas ang General Theory of Relativity ni Einstein, seryosong itinakda ng mga mathematician at physicist ang paglutas ng mga equation na ipinakita ng German scientist, na dapat ay magsasabi sa atin ng maraming tungkol sa istruktura ng Uniberso. Ang German astronomer, physicist na si Karl Schwarzschild ay nagpasya na gawin din ito noong 1916.

Ang siyentipiko, gamit ang kanyang mga kalkulasyon, ay dumating sa konklusyon na ang pagkakaroon ng mga black hole ay posible. Siya rin ang unang naglalarawan sa tinawag na romantikong pariralang "horizon ng kaganapan" - isang haka-haka na hangganan ng espasyo-oras sa isang black hole, pagkatapos tumawid kung saan darating ang puntong hindi na makabalik. Walang nakatakas mula sa abot-tanaw ng kaganapan, kahit na liwanag. Ito ay lampas sa abot-tanaw ng kaganapan na ang tinatawag na "singularity" ay nangyayari, kung saan ang mga batas ng physics na kilala sa amin ay tumigil sa paggana.

Sa patuloy na pagbuo ng kanyang teorya at paglutas ng mga equation, natuklasan ni Schwarzschild ang mga bagong lihim ng black hole para sa kanyang sarili at sa mundo. Kaya, nagawa niyang kalkulahin, sa papel lamang, ang distansya mula sa gitna ng isang black hole, kung saan ang masa nito ay puro, hanggang sa abot-tanaw ng kaganapan. Tinawag ni Schwarzschild ang distansyang ito bilang gravitational radius.

Sa kabila ng katotohanan na ang mga solusyon sa matematika ni Schwarzschild ay pambihirang tama at hindi maaaring pabulaanan, ang siyentipikong komunidad noong unang bahagi ng ika-20 siglo ay hindi agad matanggap ang gayong nakagigimbal na pagtuklas, at ang pagkakaroon ng mga black hole ay isinulat bilang isang pantasya, na ngayon at pagkatapos. ipinakita ang sarili sa teorya ng relativity. Sa susunod na labinlimang taon, ang pag-aaral ng espasyo para sa pagkakaroon ng mga black hole ay mabagal, at kakaunti lamang ang mga sumusunod sa teorya ng German physicist ang nakikibahagi dito.

Mga bituin na nagsilang ng kadiliman

Matapos paghiwalayin ang mga equation ni Einstein, oras na para gamitin ang mga konklusyong ginawa upang maunawaan ang istruktura ng Uniberso. Sa partikular, sa teorya ng ebolusyon ng mga bituin. Hindi lihim na walang nagtatagal sa ating mundo. Maging ang mga bituin ay may sariling ikot ng buhay, kahit na mas mahaba kaysa sa isang tao.

Ang isa sa mga unang siyentipiko na naging seryosong interesado sa stellar evolution ay ang batang astrophysicist na si Subramanyan Chandrasekhar, isang katutubong ng India. Noong 1930, naglathala siya ng isang gawaing pang-agham na naglalarawan sa sinasabing panloob na istraktura ng mga bituin, pati na rin ang kanilang mga siklo ng buhay.

Nasa simula ng ika-20 siglo, nahulaan ng mga siyentipiko ang tungkol sa isang kababalaghan bilang gravitational contraction (gravitational collapse). Sa isang tiyak na punto ng buhay nito, ang isang bituin ay nagsisimulang magkontrata sa napakalaking bilis sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersa ng gravitational. Bilang isang patakaran, ito ay nangyayari sa sandali ng pagkamatay ng isang bituin, gayunpaman, sa isang gravitational collapse, mayroong ilang mga paraan para sa karagdagang pagkakaroon ng isang pulang-mainit na bola.

Ang superbisor ni Chandrasekhar, si Ralph Fowler, isang iginagalang na theoretical physicist sa kanyang panahon, ay iminungkahi na sa panahon ng gravitational collapse, anumang bituin ay nagiging mas maliit at mas mainit - isang puting dwarf. Ngunit ito ay lumabas na ang mag-aaral ay "sinira" ang teorya ng guro, na ibinahagi ng karamihan sa mga physicist sa simula ng huling siglo. Ayon sa gawain ng isang batang Hindu, ang pagkamatay ng isang bituin ay nakasalalay sa paunang masa nito. Halimbawa, ang mga bituin lamang na ang masa ay hindi hihigit sa 1.44 beses ang masa ng Araw ang maaaring maging mga puting dwarf. Ang numerong ito ay tinawag na limitasyon ng Chandrasekhar. Kung ang masa ng bituin ay lumampas sa limitasyong ito, pagkatapos ay namatay ito sa isang ganap na naiibang paraan. Sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ang gayong bituin sa oras ng kamatayan ay maaaring ipanganak na muli sa isang bagong neutron star - isa pang misteryo ng modernong Uniberso. Ang teorya ng relativity, sa kabilang banda, ay nagsasabi sa amin ng isa pang pagpipilian - ang compression ng isang bituin sa mga ultra-maliit na halaga, at dito nagsisimula ang pinakakawili-wiling.

Noong 1932, lumitaw ang isang artikulo sa isa sa mga siyentipikong journal kung saan iminungkahi ng makikinang na pisiko mula sa USSR na si Lev Landau na sa panahon ng pagbagsak, ang isang supermassive na bituin ay na-compress sa isang punto na may isang infinitesimal radius at walang katapusang masa. Sa kabila ng katotohanan na ang gayong kaganapan ay napakahirap isipin mula sa pananaw ng isang hindi handa na tao, ang Landau ay hindi malayo sa katotohanan. Iminungkahi din ng physicist na, ayon sa teorya ng relativity, ang gravity sa ganoong punto ay magiging napakahusay na magsisimula itong baluktutin ang space-time.

Nagustuhan ng mga astrophysicist ang teorya ni Landau, at patuloy nilang binuo ito. Noong 1939, sa Amerika, salamat sa pagsisikap ng dalawang physicist - Robert Oppenheimer at Hartland Sneijder - lumitaw ang isang teorya na naglalarawan nang detalyado ng isang napakalaking bituin sa oras ng pagbagsak. Bilang resulta ng naturang kaganapan, dapat na lumitaw ang isang tunay na black hole. Sa kabila ng pagiging mapanghikayat ng mga argumento, patuloy na itinatanggi ng mga siyentipiko ang posibilidad ng pagkakaroon ng naturang mga katawan, pati na rin ang pagbabago ng mga bituin sa kanila. Kahit na si Einstein ay lumayo sa ideyang ito, sa paniniwalang ang bituin ay hindi kaya ng mga kahanga-hangang pagbabago. Ang ibang mga physicist ay hindi maramot sa kanilang mga pahayag, na tinatawag na katawa-tawa ang posibilidad ng gayong mga kaganapan.
Gayunpaman, palaging naaabot ng agham ang katotohanan, kailangan mo lamang maghintay ng kaunti. At nangyari nga.

Ang pinakamaliwanag na bagay sa uniberso

Ang ating mundo ay isang koleksyon ng mga kabalintunaan. Minsan ang mga bagay ay magkakasamang nabubuhay dito, ang magkakasamang buhay na sumasalungat sa anumang lohika. Halimbawa, ang terminong "black hole" ay hindi maiuugnay sa isang normal na tao na may ekspresyong "napakaliwanag", ngunit ang pagtuklas noong unang bahagi ng 60s ng huling siglo ay nagbigay-daan sa mga siyentipiko na isaalang-alang ang pahayag na ito na hindi tama.

Sa tulong ng mga teleskopyo, nagawa ng mga astrophysicist na tuklasin ang mga hindi kilalang bagay sa mabituing kalangitan hanggang ngayon, na kakaibang kumilos sa kabila ng katotohanang sila ay parang ordinaryong mga bituin. Sa pag-aaral ng mga kakaibang luminaries na ito, ang American scientist na si Martin Schmidt ay nakakuha ng pansin sa kanilang spectrography, ang data kung saan nagpakita ng mga resulta na naiiba mula sa pag-scan ng iba pang mga bituin. Sa madaling salita, ang mga bituin na ito ay hindi tulad ng iba na nakasanayan natin.

Bigla itong bumungad kay Schmidt, at iginuhit niya ang pansin sa pagbabago ng spectrum sa pulang hanay. Lumalabas na ang mga bagay na ito ay mas malayo sa atin kaysa sa mga bituin na nakasanayan nating makita sa kalangitan. Halimbawa, ang bagay na naobserbahan ni Schmidt ay matatagpuan dalawa at kalahating bilyong light-years mula sa ating planeta, ngunit kumikinang na kasingliwanag ng isang bituin na ilang daang light-years ang layo. Lumalabas na ang liwanag mula sa isang bagay ay maihahambing sa liwanag ng isang buong kalawakan. Ang pagtuklas na ito ay isang tunay na tagumpay sa astrophysics. Tinawag ng siyentipiko ang mga bagay na ito na "quasi-stellar" o simpleng "quasar".

Ipinagpatuloy ni Martin Schmidt ang pag-aaral ng mga bagong bagay at nalaman na ang gayong maliwanag na glow ay maaaring sanhi ng isang dahilan lamang - ang accretion. Ang accretion ay ang proseso ng pagsipsip ng nakapalibot na bagay ng isang napakalaking katawan sa tulong ng gravity. Ang siyentipiko ay dumating sa konklusyon na sa gitna ng quasars mayroong isang malaking itim na butas, na may hindi kapani-paniwalang puwersa ay kumukuha sa sarili nitong bagay na nakapalibot dito sa kalawakan. Sa proseso ng pagsipsip ng bagay sa pamamagitan ng butas, ang mga particle ay pinabilis sa napakalaking bilis at nagsisimulang kumikinang. Ang kakaibang kumikinang na simboryo sa paligid ng isang black hole ay tinatawag na accretion disk. Ang visualization nito ay mahusay na ipinakita sa pelikula ni Christopher Nolan na "Interstellar", na nagbunga ng maraming tanong na "paano kumikinang ang isang black hole?".

Sa ngayon, natagpuan ng mga siyentipiko ang libu-libong quasar sa mabituing kalangitan. Ang mga kakaiba, hindi kapani-paniwalang maliwanag na mga bagay na ito ay tinatawag na mga beacon ng uniberso. Pinapayagan nila kaming isipin ang istraktura ng kosmos nang kaunti at mas malapit sa sandali kung saan nagsimula ang lahat.

Sa kabila ng katotohanan na ang mga astrophysicist ay nakakakuha ng hindi direktang katibayan para sa pagkakaroon ng napakalaking hindi nakikitang mga bagay sa Uniberso sa loob ng maraming taon, ang terminong "black hole" ay hindi umiral hanggang 1967. Upang maiwasan ang mga kumplikadong pangalan, iminungkahi ng Amerikanong physicist na si John Archibald Wheeler na tawagan ang mga naturang bagay na "black holes". Bakit hindi? Sa ilang lawak sila ay itim, dahil hindi natin sila nakikita. Bilang karagdagan, inaakit nila ang lahat, maaari kang mahulog sa kanila, tulad ng sa isang tunay na butas. At ang makaalis sa gayong lugar ayon sa mga modernong batas ng pisika ay imposible lamang. Gayunpaman, inaangkin ni Stephen Hawking na kapag naglalakbay sa isang black hole, maaari kang makapasok sa isa pang Uniberso, ibang mundo, at ito ay pag-asa.

Takot sa infinity

Dahil sa labis na misteryo at romansa ng mga black hole, ang mga bagay na ito ay naging isang totoong horror story sa mga tao. Gustung-gusto ng yellow press na mag-isip-isip tungkol sa kamangmangan ng populasyon, na nagbibigay ng mga kamangha-manghang kuwento tungkol sa kung paano lumilipat ang isang malaking black hole patungo sa ating Earth, na lalamunin ang solar system sa loob ng ilang oras, o naglalabas lamang ng mga alon ng nakakalason na gas patungo sa ating Earth. planeta.

Lalo na sikat ang tema ng pagkawasak ng planeta sa tulong ng Large Hadron Collider, na itinayo sa Europa noong 2006 sa teritoryo ng European Council for Nuclear Research (CERN). Nagsimula ang alon ng gulat bilang hangal na biro ng isang tao, ngunit lumaki na parang snowball. May nagsimula ng tsismis na maaaring mabuo ang isang black hole sa particle accelerator ng collider, na lunukin nang buo ang ating planeta. Siyempre, ang mga nagagalit na tao ay nagsimulang humingi ng pagbabawal sa mga eksperimento sa LHC, natatakot sa ganoong resulta. Nagsimulang dumating ang mga demanda sa European Court na humihiling na isara ang nakabangga, at ang mga siyentipiko na lumikha nito ay parusahan hanggang sa ganap na saklaw ng batas.

Sa katunayan, hindi itinatanggi ng mga physicist na kapag ang mga particle ay nagbanggaan sa Large Hadron Collider, ang mga bagay na katulad ng mga katangian ng mga black hole ay maaaring lumitaw, ngunit ang kanilang sukat ay nasa antas ng elementarya na mga laki ng butil, at ang gayong "mga butas" ay umiiral nang napakaikling panahon. na hindi man lang natin maitala ang kanilang pangyayari.

Ang isa sa mga pangunahing eksperto na nagsisikap na iwaksi ang alon ng kamangmangan sa harap ng mga tao ay si Stephen Hawking - ang sikat na teoretikal na pisiko, na, bukod dito, ay itinuturing na isang tunay na "guru" tungkol sa mga itim na butas. Pinatunayan ni Hawking na ang mga black hole ay hindi palaging sumisipsip ng liwanag na lumilitaw sa mga accretion disk, at ang ilan sa mga ito ay nakakalat sa kalawakan. Ang phenomenon na ito ay tinatawag na Hawking radiation, o black hole evaporation. Nagtatag din si Hawking ng ugnayan sa pagitan ng laki ng isang black hole at ang bilis ng "pagsingaw" nito - kung mas maliit ito, mas mababa ito sa oras. At nangangahulugan ito na ang lahat ng mga kalaban ng Large Hadron Collider ay hindi dapat mag-alala: ang mga itim na butas sa loob nito ay hindi maaaring umiral kahit sa isang milyon ng isang segundo.

Ang teorya ay hindi napatunayan sa pagsasanay

Sa kasamaang palad, ang mga teknolohiya ng sangkatauhan sa yugtong ito ng pag-unlad ay hindi nagpapahintulot sa amin na subukan ang karamihan sa mga teorya na binuo ng mga astrophysicist at iba pang mga siyentipiko. Sa isang banda, ang pagkakaroon ng mga itim na butas ay medyo nakakumbinsi na napatunayan sa papel at deduced gamit ang mga pormula kung saan ang lahat ay nagtatagpo sa bawat variable. Sa kabilang banda, sa pagsasagawa, hindi pa namin nakikita ang isang tunay na black hole gamit ang aming sariling mga mata.

Sa kabila ng lahat ng hindi pagkakasundo, iminumungkahi ng mga physicist na sa gitna ng bawat isa sa mga kalawakan ay mayroong napakalaking black hole, na kumukolekta ng mga bituin sa mga kumpol na may gravity nito at ginagawa kang maglakbay sa palibot ng Uniberso sa isang malaki at mapagkaibigang kumpanya. Sa ating Milky Way galaxy, ayon sa iba't ibang mga pagtatantya, mayroong mula 200 hanggang 400 bilyong bituin. Ang lahat ng mga bituin na ito ay umiikot sa isang bagay na may malaking masa, sa paligid ng isang bagay na hindi natin nakikita gamit ang isang teleskopyo. Ito ay malamang na isang black hole. Dapat ba siyang matakot? - Hindi, hindi bababa sa susunod na ilang bilyong taon, ngunit maaari tayong gumawa ng isa pang kawili-wiling pelikula tungkol sa kanya.