Πώς σχηματίζονται οι μαύρες τρύπες;
Οι αρχέγονες μαύρες τρύπες πιστεύεται ότι έχουν σχηματιστεί στο πρώιμο σύμπαν, λίγο μετά το Big Bang. Οι αστρικές μαύρες τρύπες από την άλλη σχηματίζονται όταν το κέντρο ενός πολύ μεγάλου βάρους αστέρα καταρρέει μέσα στον εαυτό του. Αυτή η κατάρρευση προκαλεί επίσης μία υπερκαινοφανή έκρηξη, ενώ ένα μέρος του υλικού του αστέρα ξεχύνεται στο διάστημα.
Οι αστροφυσικοί πιστεύουν ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες σχηματίζονται ταυτόχρονα με τον γαλαξία που βρίσκονται. Το μέγεθος της υπερβαρέας μαύρης τρύπας σχετίζεται με
το μέγεθος και τη μάζα του γαλαξία που βρίσκεται.
Κι αφού οι μαύρες τρύπες είναι «μαύρες», πώς γνωρίζουν την παρουσία του οι επιστήμονες ότι είναι εκεί;
Μια μαύρη τρύπα δεν μπορεί να ειδωθεί λόγω της έντονης βαρύτητας που έλκει όλο το
φως στο κέντρο της μαύρης τρύπας. Ωστόσο, οι επιστήμονες μπορούν να δουν τα αποτε-λέσματα της έντονης βαρύτητάς τους πάνω στα αστέρια και τα αέρια γύρω από αυτήν.
Εάν ένα αστέρι περιστρέφεται γύρω από ένα συγκεκριμένο σημείο στο διάστημα, οι επιστήμονες μπορούν να μελετήσουν την κίνηση του αστέρα για να μάθουν αν περιστρέφεται γύρω από μια μαύρη τρύπα.
Όταν μια μαύρη τρύπα και ένα άστρο περιστρέφονται πολύ κοντά, δημιουργείται ακτι-νοβολία υψηλής ενέργειας, ενώ τα επιστημονικά όργανα μπορούν να δουν αυτό το φως υψηλής ενέργειας. Η βαρύτητα μιας μαύρης τρύπας μπορεί μερικές φορές να είναι αρκε-
τά δυνατή ώστε να απορροφήσει τα εξωτερικά αέρια στρώματα του αστέρα και να ανα-πτύξει ένα δίσκο γύρω από αυτήν, που ονομάζεται δίσκος συσσώρευσης ή προσαύξησης. Καθώς το αέριο από τον δίσκο συσσώρευσης κατευθύνεται σπειροειδώς προς τη μαύρη τρύπα, το αέριο θερμαίνεται σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες και απελευθερώνει ακτίνες Χ προς όλες τις κατευθύνσεις. Τα τηλεσκόπια της NASA μετρούν το φως των ακτίνων Χ.
Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν αυτές τις πληροφορίες για να μάθουν περισσότερα σχετικά με τις ιδιότητες μιας μαύρης τρύπας.
Θα μπορούσε μια μαύρη τρύπα να καταστρέψει τη Γη;
Οι μαύρες τρύπες δεν περιπλανούνται τριγύρω μόνες τους στο σύμπαν, και καταπίνουν τυχαία τους κόσμους. Ακολουθούν τους νόμους της βαρύτητας όπως και άλλα αντικείμενα στο διάστημα. Η τροχιά μιας μαύρης τρύπας θα πρέπει να είναι πολύ κοντά στο ηλιακό σύστημα για να επηρεάσει τη Γη, κάτι που δεν είναι πιθανό. Εάν μια μαύρη τρύπα με την ίδια μάζα με τον ήλιο αντικαταστήσει τον ήλιο, τότε η Γη δεν θα πέσει μέσα.
Η μαύρη τρύπα με την ίδια μάζα με τον Ήλιο θα είχε την ίδια βαρύτητα με τον Ήλιο.
Οπότε οι πλανήτες θα περιστρέφονταν γύρω από τη μαύρη τρύπα, όπως περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο τώρα.
Ο Ήλιος μας θα μετατραπεί ποτέ σε μια μαύρη τρύπα;
Ο Ήλιος δεν έχει αρκετή μάζα για να καταρρεύσει σε μια μαύρη τρύπα. Σε δισεκατομμύ-
ρια χρόνια, όταν ο Ήλιος βρίσκεται στο τέλος της ζωής του, θα γίνει ένα ερυθρό γιγαντιαίο αστέρι. Στη συνέχεια, όταν έχει χρησιμοποιήσει (κάψει) το τελευταίο από τα καύσιμα του, θα εκτοξεύσει τα εξωτερικά του στρώματα και θα μετατραπεί σε ένα λαμπερό δακτύλιο αερίου που ονομάζεται πλανητικό νεφέλωμα. Τέλος, όλα όσα θα μείνουν από τον ήλιο θα είναι ένα αστέρι ψυχρού λευκού νάνου.
Πώς μελετά η NASA τις μαύρες τρύπες;
Η NASA μαθαίνει για μαύρες τρύπες χρησιμοποιώντας διαστημικά σκάφη όπως το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra, το δορυφόρο Swift και το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων-γ Fermi. Το Fermi ξεκίνησε το 2008 και παρατηρεί τις ακτίνες γάμμα – την πιο ενεργητική μορφή φωτός – σε αναζήτηση υπερβαρέων μαύρων οπών και άλλων αστρο-νομικών φαινομένων. Τα διαστημικά σκάφη, όπως αυτά βοηθούν τους επιστήμονες, να απαντούν σε ερωτήσεις σχετικά με την προέλευση, την εξέλιξη και τη μοίρα του Σύμπαντος.
Πηγές : NASA - physics4u.gr
Οι αρχέγονες μαύρες τρύπες πιστεύεται ότι έχουν σχηματιστεί στο πρώιμο σύμπαν, λίγο μετά το Big Bang. Οι αστρικές μαύρες τρύπες από την άλλη σχηματίζονται όταν το κέντρο ενός πολύ μεγάλου βάρους αστέρα καταρρέει μέσα στον εαυτό του. Αυτή η κατάρρευση προκαλεί επίσης μία υπερκαινοφανή έκρηξη, ενώ ένα μέρος του υλικού του αστέρα ξεχύνεται στο διάστημα.
Οι αστροφυσικοί πιστεύουν ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες σχηματίζονται ταυτόχρονα με τον γαλαξία που βρίσκονται. Το μέγεθος της υπερβαρέας μαύρης τρύπας σχετίζεται με
το μέγεθος και τη μάζα του γαλαξία που βρίσκεται.
Κι αφού οι μαύρες τρύπες είναι «μαύρες», πώς γνωρίζουν την παρουσία του οι επιστήμονες ότι είναι εκεί;
Μια μαύρη τρύπα δεν μπορεί να ειδωθεί λόγω της έντονης βαρύτητας που έλκει όλο το
φως στο κέντρο της μαύρης τρύπας. Ωστόσο, οι επιστήμονες μπορούν να δουν τα αποτε-λέσματα της έντονης βαρύτητάς τους πάνω στα αστέρια και τα αέρια γύρω από αυτήν.
Εάν ένα αστέρι περιστρέφεται γύρω από ένα συγκεκριμένο σημείο στο διάστημα, οι επιστήμονες μπορούν να μελετήσουν την κίνηση του αστέρα για να μάθουν αν περιστρέφεται γύρω από μια μαύρη τρύπα.
Όταν μια μαύρη τρύπα και ένα άστρο περιστρέφονται πολύ κοντά, δημιουργείται ακτι-νοβολία υψηλής ενέργειας, ενώ τα επιστημονικά όργανα μπορούν να δουν αυτό το φως υψηλής ενέργειας. Η βαρύτητα μιας μαύρης τρύπας μπορεί μερικές φορές να είναι αρκε-
τά δυνατή ώστε να απορροφήσει τα εξωτερικά αέρια στρώματα του αστέρα και να ανα-πτύξει ένα δίσκο γύρω από αυτήν, που ονομάζεται δίσκος συσσώρευσης ή προσαύξησης. Καθώς το αέριο από τον δίσκο συσσώρευσης κατευθύνεται σπειροειδώς προς τη μαύρη τρύπα, το αέριο θερμαίνεται σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες και απελευθερώνει ακτίνες Χ προς όλες τις κατευθύνσεις. Τα τηλεσκόπια της NASA μετρούν το φως των ακτίνων Χ.
Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν αυτές τις πληροφορίες για να μάθουν περισσότερα σχετικά με τις ιδιότητες μιας μαύρης τρύπας.
Θα μπορούσε μια μαύρη τρύπα να καταστρέψει τη Γη;
Οι μαύρες τρύπες δεν περιπλανούνται τριγύρω μόνες τους στο σύμπαν, και καταπίνουν τυχαία τους κόσμους. Ακολουθούν τους νόμους της βαρύτητας όπως και άλλα αντικείμενα στο διάστημα. Η τροχιά μιας μαύρης τρύπας θα πρέπει να είναι πολύ κοντά στο ηλιακό σύστημα για να επηρεάσει τη Γη, κάτι που δεν είναι πιθανό. Εάν μια μαύρη τρύπα με την ίδια μάζα με τον ήλιο αντικαταστήσει τον ήλιο, τότε η Γη δεν θα πέσει μέσα.
Η μαύρη τρύπα με την ίδια μάζα με τον Ήλιο θα είχε την ίδια βαρύτητα με τον Ήλιο.
Οπότε οι πλανήτες θα περιστρέφονταν γύρω από τη μαύρη τρύπα, όπως περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο τώρα.
Ο Ήλιος μας θα μετατραπεί ποτέ σε μια μαύρη τρύπα;
Ο Ήλιος δεν έχει αρκετή μάζα για να καταρρεύσει σε μια μαύρη τρύπα. Σε δισεκατομμύ-
ρια χρόνια, όταν ο Ήλιος βρίσκεται στο τέλος της ζωής του, θα γίνει ένα ερυθρό γιγαντιαίο αστέρι. Στη συνέχεια, όταν έχει χρησιμοποιήσει (κάψει) το τελευταίο από τα καύσιμα του, θα εκτοξεύσει τα εξωτερικά του στρώματα και θα μετατραπεί σε ένα λαμπερό δακτύλιο αερίου που ονομάζεται πλανητικό νεφέλωμα. Τέλος, όλα όσα θα μείνουν από τον ήλιο θα είναι ένα αστέρι ψυχρού λευκού νάνου.
Πώς μελετά η NASA τις μαύρες τρύπες;
Η NASA μαθαίνει για μαύρες τρύπες χρησιμοποιώντας διαστημικά σκάφη όπως το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra, το δορυφόρο Swift και το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων-γ Fermi. Το Fermi ξεκίνησε το 2008 και παρατηρεί τις ακτίνες γάμμα – την πιο ενεργητική μορφή φωτός – σε αναζήτηση υπερβαρέων μαύρων οπών και άλλων αστρο-νομικών φαινομένων. Τα διαστημικά σκάφη, όπως αυτά βοηθούν τους επιστήμονες, να απαντούν σε ερωτήσεις σχετικά με την προέλευση, την εξέλιξη και τη μοίρα του Σύμπαντος.
Πηγές : NASA - physics4u.gr
Πολύ κατατοπιστικό άρθρο!
ΑπάντησηΔιαγραφή