अंतराळात कृष्णविवर आहे का? अंतराळातील ब्लॅक होल

ब्लॅक होल तयार होण्यासाठी, शरीराला विशिष्ट गंभीर घनतेपर्यंत संकुचित करणे आवश्यक आहे जेणेकरून संकुचित शरीराची त्रिज्या त्याच्या गुरुत्वाकर्षण त्रिज्याएवढी असेल. या गंभीर घनतेचे मूल्य कृष्णविवराच्या वस्तुमानाच्या चौरसाच्या व्यस्त प्रमाणात असते.

ठराविक तारकीय वस्तुमान कृष्णविवरासाठी ( एम=10एमसूर्य) गुरुत्वाकर्षण त्रिज्या 30 किमी आहे, आणि गंभीर घनता 2·10 14 g/cm 3 आहे, म्हणजेच दोनशे दशलक्ष टन प्रति घन सेंटीमीटर आहे. ही घनता पृथ्वीच्या (5.5 g/cm3) सरासरी घनतेच्या तुलनेत खूप जास्त आहे, ती अणू केंद्रकातील पदार्थाच्या घनतेइतकी आहे.

गॅलेक्टिक कोरमधील ब्लॅक होलसाठी ( एम=10 10 एमसूर्य) गुरुत्वाकर्षण त्रिज्या 3·10 15 सेमी = 200 AU आहे, जे सूर्यापासून प्लूटोच्या अंतराच्या पाच पट आहे (1 खगोलशास्त्रीय एकक - पृथ्वीपासून सूर्यापर्यंतचे सरासरी अंतर - 150 दशलक्ष किमी किंवा 1.5·10 इतके आहे 13 सेमी). या प्रकरणात गंभीर घनता 0.2·10 –3 g/cm 3 च्या बरोबरीची आहे, जी हवेच्या घनतेपेक्षा कित्येक पट कमी आहे, 1.3·10 –3 g/cm 3 (!).

पृथ्वीसाठी ( एम=3·10 –6 एमसूर्य), गुरुत्वाकर्षण त्रिज्या 9 मिमीच्या जवळ आहे, आणि संबंधित गंभीर घनता भयंकर उच्च आहे: ρ cr = 2·10 27 g/cm 3, जे अणू केंद्रकाच्या घनतेपेक्षा 13 परिमाण जास्त आहे.

जर आपण काल्पनिक गोलाकार दाब घेतला आणि पृथ्वीचे वस्तुमान राखून संकुचित केले, तर जेव्हा आपण पृथ्वीची त्रिज्या (6370 किमी) चार पट कमी करतो, तेव्हा त्याचा दुसरा सुटलेला वेगदुप्पट होईल आणि 22.4 किमी/से समान होईल. जर आपण पृथ्वीला संकुचित केले जेणेकरून तिची त्रिज्या अंदाजे 9 मिमी होईल, तर दुसरा वैश्विक वेग प्रकाशाच्या वेगाइतका मूल्य घेईल. c= 300000 किमी/से.

पुढे, प्रेसची आवश्यकता नाही - पृथ्वी, अशा आकारात संकुचित, आधीच स्वतःला संकुचित करेल. शेवटी, पृथ्वीच्या जागी एक कृष्णविवर तयार होईल, ज्याच्या घटना क्षितिजाची त्रिज्या 9 मिमीच्या जवळ असेल (जर आपण परिणामी कृष्णविवराच्या फिरण्याकडे दुर्लक्ष केले तर). वास्तविक परिस्थितीत, अर्थातच, कोणतेही सुपर-शक्तिशाली प्रेस नाही - गुरुत्वाकर्षण "कार्य करते". म्हणूनच कृष्णविवर केवळ तेव्हाच तयार होऊ शकतात जेव्हा खूप मोठ्या ताऱ्यांचे आतील भाग कोसळतात, ज्यामध्ये गुरुत्वाकर्षण पदार्थाला गंभीर घनतेपर्यंत संकुचित करण्यासाठी पुरेसे मजबूत असते.

ताऱ्यांची उत्क्रांती

प्रचंड ताऱ्यांच्या उत्क्रांतीच्या अंतिम टप्प्यावर कृष्णविवरे तयार होतात. सामान्य ताऱ्यांच्या खोलीत, थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया घडतात, प्रचंड ऊर्जा सोडली जाते आणि उच्च तापमान राखले जाते (दहापट आणि लाखो अंश). गुरुत्वीय शक्ती ताऱ्याला संकुचित करतात आणि गरम वायू आणि किरणोत्सर्गाच्या दाब शक्ती या संकुचिततेला विरोध करतात. म्हणून, तारा हायड्रोस्टॅटिक समतोल स्थितीत आहे.

याव्यतिरिक्त, तारा थर्मल समतोलामध्ये अस्तित्वात असू शकतो, जेव्हा त्याच्या केंद्रस्थानी थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियांमुळे ऊर्जा सोडली जाते तेव्हा ती पृष्ठभागावरून ताऱ्याद्वारे उत्सर्जित केलेल्या शक्तीइतकी असते. जसजसा तारा आकुंचन पावतो आणि विस्तारतो तसतसे थर्मल समतोल बिघडतो. जर तारा स्थिर असेल, तर त्याचा समतोल अशा प्रकारे स्थापित केला जातो की ताऱ्याची नकारात्मक संभाव्य ऊर्जा (गुरुत्वाकर्षण संकुचित ऊर्जा) निरपेक्ष मूल्यामध्ये नेहमी थर्मल उर्जेच्या दुप्पट असते. यामुळे, स्टार आहे आश्चर्यकारक मालमत्ता- नकारात्मक उष्णता क्षमता. सामान्य शरीरात सकारात्मक उष्णता क्षमता असते: लोखंडाचा गरम तुकडा, थंड होणे, म्हणजेच ऊर्जा गमावणे, त्याचे तापमान कमी करते. ताऱ्यासाठी, उलट सत्य आहे: किरणोत्सर्गाच्या रूपात तो जितकी जास्त ऊर्जा गमावेल तितके त्याच्या केंद्रावरील तापमान जास्त होईल.

या विचित्र, पहिल्या दृष्टीक्षेपात, वैशिष्ट्याचे एक साधे स्पष्टीकरण आहे: तारा, जसजसा तो पसरतो, हळूहळू संकुचित होतो. कॉम्प्रेशन दरम्यान, संभाव्य उर्जा ताऱ्याच्या घसरणाऱ्या थरांच्या गतीज उर्जेमध्ये रूपांतरित होते आणि त्याचे आतील भाग गरम होते. शिवाय थर्मल ऊर्जा, कॉम्प्रेशनच्या परिणामी ताऱ्याने मिळवलेली, किरणोत्सर्गाच्या स्वरूपात गमावलेल्या उर्जेच्या दुप्पट आहे. परिणामी, ताऱ्याच्या आतील भागाचे तापमान वाढते आणि सतत थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन होते. रासायनिक घटक. उदाहरणार्थ, सध्याच्या सूर्यामध्ये हायड्रोजनचे हेलियममध्ये रूपांतर करण्याची प्रतिक्रिया 15 दशलक्ष अंश तापमानात होते. 4 अब्ज वर्षांनंतर, जेव्हा सूर्याच्या केंद्रस्थानी, सर्व हायड्रोजन हेलियममध्ये बदलतात, तेव्हा हेलियम अणूंपासून कार्बन अणूंच्या पुढील संश्लेषणासाठी जास्त तापमान, सुमारे 100 दशलक्ष अंश (हीलियम केंद्रकांचे विद्युत शुल्क दुप्पट असते) आवश्यक असते. हायड्रोजन न्यूक्लीचे, आणि केंद्रके जवळ आणण्यासाठी 10-13 सेमी अंतरावर हेलियमला जास्त तापमान आवश्यक आहे). हेलियमचे कार्बनमध्ये रूपांतर करण्याची थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया त्याच्या खोलीत प्रज्वलित होईपर्यंत सूर्याच्या नकारात्मक उष्णता क्षमतेमुळे हे तापमान निश्चितपणे सुनिश्चित केले जाईल.

पांढरे बौने

जर ताऱ्याचे वस्तुमान लहान असेल तर थर्मोन्यूक्लियर ट्रान्सफॉर्मेशनमुळे प्रभावित झालेल्या गाभ्याचे वस्तुमान 1.4 पेक्षा कमी असेल. एमसूर्य, रासायनिक घटकांचे थर्मोन्यूक्लियर संलयन ताऱ्याच्या गाभ्यामध्ये इलेक्ट्रॉन वायूच्या तथाकथित ऱ्हासामुळे थांबू शकते. विशेषतः, विकृत वायूचा दाब घनतेवर अवलंबून असतो, परंतु तापमानावर अवलंबून नसतो, कारण इलेक्ट्रॉनांच्या क्वांटम हालचालींची ऊर्जा त्यांच्या थर्मल मोशनच्या ऊर्जेपेक्षा खूप जास्त असते.

डिजनरेट इलेक्ट्रॉन वायूचा उच्च दाब गुरुत्वाकर्षणाच्या कम्प्रेशनच्या शक्तींचा प्रभावीपणे प्रतिकार करतो. दबाव तपमानावर अवलंबून नसल्यामुळे, रेडिएशनच्या स्वरूपात ताऱ्याची उर्जा कमी झाल्यामुळे त्याचा गाभा संपुष्टात येत नाही. परिणामी, गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा स्वरूपात सोडली जात नाही अतिरिक्त उष्णता. त्यामुळे, विकसित होत असलेल्या डिजेनेरेट कोरमधील तापमान वाढत नाही, ज्यामुळे थर्मोच्या साखळीत व्यत्यय येतो. आण्विक प्रतिक्रिया.

बाह्य हायड्रोजन कवच, थर्मोन्यूक्लियर अभिक्रियांमुळे प्रभावित होत नाही, ताऱ्याच्या गाभ्यापासून वेगळे होते आणि हायड्रोजन, हेलियम आणि इतर घटकांच्या उत्सर्जन रेषांमध्ये चमकणारे ग्रहीय नेबुला बनवते. उत्क्रांत कमी वस्तुमान असलेल्या ताऱ्याचा मध्यवर्ती संकुचित आणि तुलनेने गरम गाभा हा पांढरा बटू आहे - पृथ्वीच्या त्रिज्या (~10 4 किमी) च्या क्रमाने त्रिज्या असलेली वस्तू, 1.4 पेक्षा कमी वस्तुमान एमसूर्य आणि सरासरी घनता सुमारे एक टन प्रति घन सेंटीमीटर. मध्ये पांढरे बौने पाळले जातात मोठ्या प्रमाणात. आकाशगंगेतील त्यांची एकूण संख्या 10% पर्यंत पोहोचते, म्हणजे, आकाशगंगेच्या एकूण वस्तुमानाच्या सुमारे 10%.

क्षीण व्हाईट ड्वार्फमध्ये थर्मोन्यूक्लियर बर्निंग अस्थिर असू शकते आणि तथाकथित चंद्रशेखर मर्यादेच्या जवळ वस्तुमान असलेल्या पुरेशा मोठ्या पांढऱ्या बटूचा आण्विक स्फोट होऊ शकतो (1.4 एमसूर्य). असे स्फोट टाईप I सुपरनोव्हासारखे दिसतात, ज्यांच्या स्पेक्ट्रममध्ये हायड्रोजन रेषा नसतात, परंतु केवळ हेलियम, कार्बन, ऑक्सिजन आणि इतर जड घटकांच्या रेषा असतात.

न्यूट्रॉन तारे

जर ताऱ्याचा गाभा क्षीण होत असेल तर त्याचे वस्तुमान १.४ च्या मर्यादेपर्यंत पोहोचते एमसूर्य, न्यूक्लियसमधील इलेक्ट्रॉन वायूच्या नेहमीच्या अध:पतनाची जागा तथाकथित सापेक्षतावादी अध:पतनाने घेतली आहे.

डिजनरेट इलेक्ट्रॉन्सच्या क्वांटम हालचाली इतक्या वेगवान होतात की त्यांचा वेग प्रकाशाच्या वेगाच्या जवळ जातो. या प्रकरणात, वायूची लवचिकता कमी होते, गुरुत्वाकर्षणाच्या शक्तींचा प्रतिकार करण्याची त्याची क्षमता कमी होते आणि तारा गुरुत्वाकर्षण संकुचित अनुभवतो. संकुचित होण्याच्या वेळी, इलेक्ट्रॉन प्रोटॉनद्वारे पकडले जातात आणि पदार्थाचे न्यूट्रोनायझेशन होते. यामुळे मोठ्या प्रमाणात क्षीण झालेल्या गाभ्यापासून न्यूट्रॉन तारा तयार होतो.

जर ताऱ्याच्या गाभ्याचे प्रारंभिक वस्तुमान 1.4 पेक्षा जास्त असेल एमसूर्य, नंतर कोरमध्ये उच्च तापमान गाठले जाते आणि त्याच्या उत्क्रांतीमध्ये इलेक्ट्रॉनचा ऱ्हास होत नाही. या प्रकरणात, नकारात्मक उष्णता क्षमता कार्य करते: जसजसा तारा किरणोत्सर्गाच्या स्वरूपात ऊर्जा गमावतो, तसतसे त्याच्या खोलीतील तापमान वाढते आणि थर्मोन्यूक्लियर अभिक्रियांची सतत साखळी असते ज्यामुळे हायड्रोजनचे हेलियममध्ये, हेलियमचे कार्बनमध्ये, कार्बनचे ऑक्सिजनमध्ये आणि कार्बनचे रूपांतर होते. तसेच, लोह गटाच्या घटकांपर्यंत. लोखंडापेक्षा जड घटकांच्या केंद्रकांच्या थर्मोन्यूक्लियर संलयनाची प्रतिक्रिया यापुढे सोडल्याबरोबर होत नाही तर ऊर्जेच्या शोषणाने होते. म्हणून, जर ताऱ्याच्या गाभ्याचे वस्तुमान, ज्यामध्ये प्रामुख्याने लोह गट घटक असतात, चंद्रशेखर मर्यादा 1.4 ओलांडली तर एमसूर्य, परंतु तथाकथित ओपेनहाइमर-व्होल्कोव्ह मर्यादेपेक्षा कमी ~3 एमसूर्य, नंतर ताऱ्याच्या आण्विक उत्क्रांतीच्या शेवटी, गाभ्याचे गुरुत्वाकर्षण संकुचित होते, परिणामी ताऱ्याचे बाह्य हायड्रोजन कवच सोडले जाते, जे स्पेक्ट्रममध्ये प्रकार II सुपरनोव्हा स्फोट म्हणून पाहिले जाते. कोणत्या शक्तिशाली हायड्रोजन रेषा पाहिल्या जातात.

लोखंडी गाभा कोसळल्याने न्यूट्रॉन तारा तयार होतो.

उत्क्रांतीच्या शेवटच्या टप्प्यावर पोहोचलेल्या ताऱ्याचा मोठा गाभा संकुचित केल्यावर, अणूंचे केंद्रक न्यूट्रॉन आणि प्रोटॉनमध्ये विभक्त होऊ लागतात तेव्हा तापमान एक अब्ज अंशांच्या क्रमाने अवाढव्य मूल्यांपर्यंत वाढते. प्रोटॉन इलेक्ट्रॉन्स शोषून घेतात आणि न्यूट्रॉनमध्ये बदलतात, न्यूट्रिनो उत्सर्जित करतात. न्यूट्रॉन, क्वांटम मेकॅनिकल पाउली तत्त्वानुसार, मजबूत कॉम्प्रेशनसह एकमेकांना प्रभावीपणे दूर करण्यास सुरवात करतात.

जेव्हा कोसळणाऱ्या कोरचे वस्तुमान 3 पेक्षा कमी असते एमसूर्य, न्यूट्रॉनचा वेग प्रकाशाच्या वेगापेक्षा लक्षणीयरीत्या कमी असतो आणि न्यूट्रॉनच्या प्रभावी प्रतिकर्षणामुळे पदार्थाची लवचिकता गुरुत्वाकर्षण शक्तींचा समतोल साधू शकते आणि स्थिर न्यूट्रॉन तारा तयार होऊ शकते.

न्यूट्रॉन ताऱ्यांच्या अस्तित्वाची शक्यता पहिल्यांदा 1932 मध्ये उत्कृष्ट सोव्हिएत भौतिकशास्त्रज्ञ लँडाऊ यांनी प्रयोगशाळेतील प्रयोगांमध्ये न्यूट्रॉनचा शोध लागल्यानंतर लगेचच वर्तवली होती. न्यूट्रॉन ताऱ्याची त्रिज्या 10 किमीच्या जवळ असते, त्याची सरासरी घनता शेकडो दशलक्ष टन प्रति घन सेंटीमीटर असते.

जेव्हा कोसळणाऱ्या तारकीय कोरचे वस्तुमान 3 पेक्षा जास्त असते एमसूर्य, मग, विद्यमान कल्पनांनुसार, परिणामी न्यूट्रॉन तारा, थंड होऊन, ब्लॅक होलमध्ये कोसळतो. कृष्णविवरामध्ये न्यूट्रॉन तारा कोसळणे देखील एका सुपरनोव्हा स्फोटादरम्यान बाहेर पडलेल्या ताऱ्याच्या कवचाचा काही भाग उलटून पडल्यामुळे सुलभ होते.

न्यूट्रॉन तारा विशेषत: वेगाने फिरतो कारण त्याला जन्म देणाऱ्या सामान्य ताऱ्याला लक्षणीय टोकदार गती असू शकते. जेव्हा ताऱ्याचा गाभा न्यूट्रॉन ताऱ्यावर कोसळतो तेव्हा ताऱ्याची वैशिष्ट्यपूर्ण परिमाणे कमी होतात. आर= 10 5 –10 6 किमी ते आर≈ 10 किमी. ताऱ्याचा आकार जसजसा कमी होतो तसतसा त्याचा जडत्वाचा क्षण कमी होतो. कोनीय संवेग राखण्यासाठी, अक्षीय रोटेशनची गती झपाट्याने वाढली पाहिजे. उदाहरणार्थ, जर सूर्य, सुमारे एक महिन्याच्या कालावधीसह फिरत असेल, तर तो न्यूट्रॉन ताऱ्याच्या आकारात संकुचित केला असेल, तर परिभ्रमण कालावधी 10-3 सेकंदांपर्यंत कमी होईल.

मजबूत चुंबकीय क्षेत्र असलेले सिंगल न्यूट्रॉन तारे स्वतःला रेडिओ पल्सर म्हणून प्रकट करतात - रेडिओ उत्सर्जनाच्या काटेकोरपणे नियतकालिक डाळींचे स्त्रोत जे जेव्हा न्यूट्रॉन ताऱ्याच्या वेगवान रोटेशनची उर्जा निर्देशित रेडिओ उत्सर्जनात रूपांतरित होते तेव्हा उद्भवते. बायनरी सिस्टीममध्ये, वाढणारे न्यूट्रॉन तारे एक्स-रे पल्सर आणि टाइप 1 एक्स-रे बर्स्टरची घटना प्रदर्शित करतात.

ब्लॅक होलमधून रेडिएशनच्या काटेकोरपणे नियतकालिक स्पंदनांची अपेक्षा करता येत नाही, कारण कृष्णविवराला निरीक्षण करण्यायोग्य पृष्ठभाग नसतो आणि चुंबकीय क्षेत्र नसते. भौतिकशास्त्रज्ञ अनेकदा म्हणतात त्याप्रमाणे, ब्लॅक होलमध्ये "केस" नसतात - जेव्हा कृष्णविवर गुरुत्वीय लहरींच्या प्रवाहाच्या रूपात कोसळणाऱ्या पदार्थापासून तयार होते तेव्हा घटना क्षितिजाच्या जवळील सर्व क्षेत्रे आणि सर्व एकरूपता उत्सर्जित होते. परिणामी, परिणामी ब्लॅक होलमध्ये फक्त तीन वैशिष्ट्ये आहेत: वस्तुमान, कोनीय संवेग आणि विद्युत चार्ज. ब्लॅक होलच्या निर्मितीदरम्यान कोसळणाऱ्या पदार्थाचे सर्व वैयक्तिक गुणधर्म विसरले जातात: उदाहरणार्थ, लोखंड आणि पाण्यापासून तयार झालेल्या कृष्णविवरांमध्ये इतर गोष्टी समान असतात, समान वैशिष्ट्ये असतात.

जनरल थिअरी ऑफ रिलेटिव्हिटी (GR) नुसार भाकीत केल्याप्रमाणे, ताऱ्यांचे उत्क्रांतीच्या शेवटी ज्यांचे लोखंडी गाभा 3 पेक्षा जास्त आहे मी सूर्य, ब्लॅक होलच्या निर्मितीसह अमर्यादित कॉम्प्रेशन (सापेक्षतावादी पतन) अनुभवा. हे या वस्तुस्थितीद्वारे स्पष्ट केले जाते की सामान्य सापेक्षतेमध्ये तारा संकुचित करण्यासाठी प्रवृत्त असलेल्या गुरुत्वाकर्षण शक्ती उर्जेच्या घनतेद्वारे निर्धारित केल्या जातात आणि एवढ्या मोठ्या ताऱ्याच्या गाभ्याच्या संकुचिततेदरम्यान प्राप्त झालेल्या पदार्थाच्या प्रचंड घनतेमुळे, ऊर्जा घनतेमध्ये मुख्य योगदान होते. यापुढे कणांच्या उर्वरित उर्जेने बनवले जात नाही, परंतु त्यांच्या हालचाली आणि परस्परसंवादाच्या उर्जेने बनते. असे दिसून येते की सामान्य सापेक्षतेमध्ये पदार्थाचा दाब अत्यंत उच्च घनतेवर "वजन" असल्याचे दिसते: दबाव जितका जास्त तितका जास्त ऊर्जा घनता आणि परिणामी, गुरुत्वाकर्षण शक्ती त्या पदार्थाला संकुचित करण्यास प्रवृत्त होतात. याव्यतिरिक्त, मजबूत गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रांतर्गत, अंतराळ-वेळ वक्रतेचे परिणाम मूलभूतपणे महत्त्वपूर्ण बनतात, जे ताऱ्याच्या गाभ्याचे अमर्यादित कॉम्प्रेशन आणि ब्लॅक होलमध्ये त्याचे रूपांतर (चित्र 3) मध्ये देखील योगदान देते.

शेवटी, आम्ही लक्षात घेतो की आमच्या युगात तयार झालेली कृष्णविवर (उदाहरणार्थ, सिग्नस X-1 प्रणालीतील कृष्णविवर), काटेकोरपणे सांगायचे तर, शंभर टक्के कृष्णविवर नाहीत, कारण सापेक्ष मंदीजसजसा काळ पुढे जातो, दूरच्या निरीक्षकासाठी, त्यांची घटना क्षितिजे अद्याप तयार झालेली नाहीत. अशा कोसळणाऱ्या ताऱ्यांचे पृष्ठभाग पृथ्वीवरील निरीक्षकांना त्यांच्या घटना क्षितिजापर्यंत सतत गोठलेले दिसतात.

अशा कोसळणाऱ्या वस्तूंमधून कृष्णविवरे तयार होण्यासाठी, आपल्या विश्वाच्या अस्तित्वाची संपूर्ण अमर्याद दीर्घकाळ प्रतीक्षा करावी लागेल. तथापि, यावर जोर दिला पाहिजे की सापेक्षतावादी संकुचित होण्याच्या पहिल्या सेकंदात, पृथ्वीवरील निरीक्षकासाठी कोसळणाऱ्या ताऱ्याची पृष्ठभाग घटना क्षितिजाच्या अगदी जवळ येते आणि या पृष्ठभागावरील सर्व प्रक्रिया अमर्यादपणे मंदावतात.

कृष्णविवराचा परिणाम एका अतिमॅसिव्ह ताऱ्याच्या कोसळल्यामुळे होतो ज्याच्या गाभ्यामध्ये आण्विक अभिक्रियासाठी इंधन संपते. कोर संकुचित होताना, कोरचे तापमान वाढते आणि 511 keV पेक्षा जास्त ऊर्जा असलेले फोटॉन एकमेकांशी आदळतात आणि इलेक्ट्रॉन-पॉझिट्रॉन जोड्या तयार करतात, ज्यामुळे दाब कमी होतो आणि त्याच्या प्रभावाखाली तारा आणखी कोसळतो. स्वतःचे गुरुत्व.

खगोलभौतिकशास्त्रज्ञ एथन सिगेल यांनी "ज्ञात विश्वातील सर्वात मोठे ब्लॅक होल" हा लेख प्रकाशित केला, ज्यामध्ये त्यांनी वेगवेगळ्या आकाशगंगांमधील कृष्णविवरांच्या वस्तुमानाबद्दल माहिती गोळा केली. फक्त आश्चर्य आहे: त्यापैकी सर्वात भव्य कोठे आहे?

ताऱ्यांचे दाट पुंजके आकाशगंगांच्या मध्यभागी असल्याने, आता जवळजवळ प्रत्येक आकाशगंगेच्या मध्यभागी एक मोठे कृष्णविवर आहे, जे इतर अनेकांच्या विलीनीकरणानंतर तयार झाले आहे. उदाहरणार्थ, आकाशगंगेच्या मध्यभागी एक कृष्णविवर आहे ज्याचे वस्तुमान आपल्या आकाशगंगेच्या ०.१% आहे, म्हणजेच सूर्याच्या वस्तुमानाच्या ४ दशलक्ष पट.

अदृश्य शरीराच्या गुरुत्वाकर्षणाने प्रभावित झालेल्या ताऱ्यांच्या प्रक्षेपणाचा अभ्यास करून ब्लॅक होलची उपस्थिती निश्चित करणे खूप सोपे आहे.

परंतु आकाशगंगा ही तुलनेने लहान आकाशगंगा आहे, ज्यामध्ये सर्वात मोठे कृष्णविवर असू शकत नाही. उदाहरणार्थ, कन्या क्लस्टरमध्ये आपल्यापासून फार दूर नाही, मेसियर 87 नावाची एक विशाल आकाशगंगा आहे - ती आपल्यापेक्षा सुमारे 200 पट मोठी आहे.

तर, या आकाशगंगेच्या मध्यभागातून, सुमारे 5000 प्रकाशवर्षे लांब पदार्थाचा प्रवाह बाहेर पडतो (चित्रात). इथन सिगेल लिहितात, ही एक विलक्षण विसंगती आहे, परंतु ती खूप छान दिसते.

शास्त्रज्ञांचा असा विश्वास आहे की केवळ एक कृष्णविवरच आकाशगंगेच्या मध्यभागी अशा "विस्फोट" चे स्पष्टीकरण देऊ शकते. गणना दर्शविते की या कृष्णविवराचे वस्तुमान आकाशगंगेतील कृष्णविवराच्या वस्तुमानापेक्षा सुमारे 1,500 पट जास्त आहे, म्हणजेच अंदाजे 6.6 अब्ज सौर वस्तुमान आहे.

पण विश्वातील सर्वात मोठे कृष्णविवर कुठे आहे? जर आपण असे गृहीत धरले की जवळजवळ प्रत्येक आकाशगंगेच्या मध्यभागी आकाशगंगेच्या वस्तुमानाच्या 0.1% वस्तुमान असलेली अशी वस्तू आहे, तर आपल्याला सर्वात मोठी आकाशगंगा शोधण्याची आवश्यकता आहे. या प्रश्नाचे उत्तर शास्त्रज्ञही देऊ शकतात.

आबेल 2029 क्लस्टरच्या मध्यभागी असलेली सर्वात मोठी आकाशगंगा IC 1101 आहे, जी कन्या क्लस्टरपेक्षा आकाशगंगेपासून 20 पट दूर आहे.

IC 1101 मध्ये, केंद्रापासून सर्वात दूरच्या काठापर्यंतचे अंतर सुमारे 2 दशलक्ष प्रकाश वर्षे आहे. त्याचा आकार आकाशगंगेपासून जवळच्या एंड्रोमेडा आकाशगंगेच्या दुप्पट आहे. वस्तुमान जवळजवळ संपूर्ण कन्या क्लस्टरच्या वस्तुमानाइतके आहे!

जर IC 1101 च्या मध्यभागी एक कृष्णविवर असेल (आणि तेथे असावे), तर ते ज्ञात विश्वातील सर्वात मोठे असू शकते.

इथन सिगल म्हणतो की तो चुकीचा असू शकतो. कारण आहे अनोखी आकाशगंगा NGC 1277. ही फार मोठी आकाशगंगा नाही, आपल्यापेक्षा थोडी लहान आहे. परंतु त्याच्या रोटेशनच्या विश्लेषणाने एक अविश्वसनीय परिणाम दर्शविला: केंद्रस्थानी कृष्णविवर 17 अब्ज सौर वस्तुमान आहे आणि हे आकाशगंगेच्या एकूण वस्तुमानाच्या 17% इतके आहे. कृष्णविवराच्या वस्तुमान आणि आकाशगंगेच्या वस्तुमानाच्या गुणोत्तराचा हा विक्रम आहे.

ज्ञात विश्वातील सर्वात मोठ्या कृष्णविवराच्या भूमिकेसाठी आणखी एक उमेदवार आहे. तो पुढील फोटोमध्ये दाखवला आहे.

OJ 287 या विचित्र वस्तूला ब्लाझर म्हणतात. ब्लाझर हा एक्स्ट्रागालेक्टिक वस्तूंचा एक विशेष वर्ग आहे, एक प्रकारचा क्वासार. ते अतिशय शक्तिशाली उत्सर्जनाद्वारे ओळखले जातात, जे OJ 287 मध्ये 11-12 वर्षांच्या चक्रासह (दुहेरी शिखरासह) बदलते.

खगोलभौतिकशास्त्रज्ञांच्या मते, OJ 287 मध्ये एक सुपरमॅसिव्ह सेंट्रल ब्लॅक होल आहे, जो दुसऱ्या लहान कृष्णविवराभोवती फिरतो. 18 अब्ज सौर वस्तुमानावर, केंद्रीय कृष्णविवर हे आजपर्यंतचे सर्वात मोठे आहे.

कृष्णविवरांची ही जोडी सामान्य सापेक्षतेच्या सिद्धांताची चाचणी करण्यासाठी सर्वोत्तम प्रयोगांपैकी एक असेल, म्हणजे सामान्य सापेक्षतेमध्ये वर्णन केलेल्या स्पेस-टाइमच्या विकृतीची.

सापेक्ष प्रभावामुळे, कृष्णविवराचा परिघ, म्हणजेच केंद्राच्या सर्वात जवळ ब्लॅक होलपरिभ्रमण बिंदू प्रति क्रांती 39° हलविला पाहिजे! तुलनेने, बुधाचा परिघ प्रति शतक फक्त 43 आर्कसेकंदांनी हलला आहे.

अमर्याद विश्व रहस्ये, कोडे आणि विरोधाभासांनी भरलेले आहे. जरी आधुनिक विज्ञानअंतराळ संशोधनात खूप मोठी झेप घेतली आहे, या विशाल जगात बरेच काही मानवी जागतिक दृश्यासाठी अनाकलनीय आहे. आपल्याला तारे, तेजोमेघ, समूह आणि ग्रहांबद्दल बरेच काही माहित आहे. तथापि, विश्वाच्या विशालतेमध्ये अशा वस्तू आहेत ज्यांच्या अस्तित्वाचा आपण फक्त अंदाज लावू शकतो. उदाहरणार्थ, आपल्याला कृष्णविवरांबद्दल फार कमी माहिती आहे. कृष्णविवरांच्या स्वरूपाविषयी मूलभूत माहिती आणि ज्ञान हे गृहितक आणि अनुमानांवर आधारित आहे. खगोलभौतिकशास्त्रज्ञ आणि अणुशास्त्रज्ञ अनेक दशकांपासून या समस्येशी झगडत आहेत. अंतराळातील ब्लॅक होल म्हणजे काय? अशा वस्तूंचे स्वरूप काय आहे?

कृष्णविवरांबद्दल सोप्या भाषेत बोलणे

ब्लॅक होल कसा दिसतो याची कल्पना करण्यासाठी, बोगद्यात जाणाऱ्या ट्रेनची शेपटी पहा. शेवटच्या कारवरील सिग्नल दिवे आकाराने कमी होतील कारण ट्रेन बोगद्यात खोलवर जाते जोपर्यंत ते पूर्णपणे दृश्यातून अदृश्य होत नाहीत. दुसऱ्या शब्दांत, या अशा वस्तू आहेत जेथे, राक्षसी गुरुत्वाकर्षणामुळे, प्रकाश देखील अदृश्य होतो. प्राथमिक कण, इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन आणि फोटॉन अदृश्य अडथळ्यावर मात करू शकत नाहीत आणि शून्यतेच्या काळ्या पाताळात पडतात, म्हणूनच अवकाशातील अशा छिद्राला काळा म्हणतात. त्याच्या आत किंचित प्रकाश क्षेत्र नाही, संपूर्ण काळेपणा आणि अनंतता. कृष्णविवराच्या पलीकडे काय आहे हे माहीत नाही.

या स्पेस व्हॅक्यूम क्लिनरमध्ये प्रचंड गुरुत्वाकर्षण बल आहे आणि ते सर्व क्लस्टर्स आणि सुपर क्लस्टर्ससह संपूर्ण आकाशगंगा शोषून घेण्यास सक्षम आहे, तेजोमेघ आणि गडद पदार्थ बूट करण्यासाठी. हे कसे शक्य आहे? आम्ही फक्त अंदाज करू शकतो. या प्रकरणात आपल्याला माहित असलेले भौतिकशास्त्राचे नियम सीमवर फुटत आहेत आणि होत असलेल्या प्रक्रियांचे स्पष्टीकरण देत नाहीत. विरोधाभासाचे सार हे आहे की विश्वाच्या दिलेल्या भागात शरीराचा गुरुत्वाकर्षण संवाद त्यांच्या वस्तुमानानुसार निर्धारित केला जातो. एका वस्तूच्या दुसऱ्या वस्तूद्वारे शोषण्याची प्रक्रिया त्यांच्या गुणात्मक आणि परिमाणात्मक रचनेमुळे प्रभावित होत नाही. कण, विशिष्ट क्षेत्रामध्ये गंभीर संख्येपर्यंत पोहोचल्यानंतर, परस्परसंवादाच्या दुसर्या स्तरावर प्रवेश करतात, जेथे गुरुत्वाकर्षण शक्ती आकर्षणाची शक्ती बनतात. एखादे शरीर, वस्तू, पदार्थ किंवा पदार्थ गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रभावाखाली संकुचित होऊ लागतात, प्रचंड घनतेपर्यंत पोहोचतात.

न्यूट्रॉन ताऱ्याच्या निर्मितीदरम्यान अंदाजे समान प्रक्रिया घडतात, जेथे तारकीय पदार्थ आंतरिक गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रभावाखाली खंडात संकुचित केले जातात. मुक्त इलेक्ट्रॉन प्रोटॉनसह एकत्रित होऊन विद्युत तटस्थ कण तयार करतात - न्यूट्रॉन. या पदार्थाची घनता प्रचंड आहे. परिष्कृत साखरेच्या तुकड्याएवढा पदार्थाचा कण अब्जावधी टन वजनाचा असतो. येथे सापेक्षतेच्या सामान्य सिद्धांताची आठवण करणे योग्य होईल, जेथे जागा आणि वेळ सतत परिमाण आहेत. परिणामी, संपीडन प्रक्रिया अर्धवट थांबविली जाऊ शकत नाही आणि म्हणून मर्यादा नाही.

संभाव्यतः, ब्लॅक होल एका छिद्रासारखे दिसते ज्यामध्ये जागेच्या एका भागातून दुसर्या भागात संक्रमण होऊ शकते. त्याच वेळी, स्पेस आणि वेळेचे गुणधर्म स्वतःच बदलतात, स्पेस-टाइम फनेलमध्ये फिरतात. या फनेलच्या तळाशी पोहोचल्यावर कोणतीही बाब क्वांटामध्ये विघटित होते. कृष्णविवराच्या दुसऱ्या बाजूला काय आहे, हे महाकाय छिद्र? कदाचित तेथे आणखी एक जागा आहे जिथे इतर कायदे लागू होतात आणि वेळ उलट दिशेने वाहत असतो.

सापेक्षतेच्या सिद्धांताच्या संदर्भात, कृष्णविवराचा सिद्धांत असा दिसतो. अंतराळातील बिंदू जेथे गुरुत्वाकर्षण शक्तींनी सूक्ष्म आकारात कोणतेही पदार्थ संकुचित केले आहे त्याकडे प्रचंड आकर्षण शक्ती असते, ज्याची परिमाण अनंतापर्यंत वाढते. काळाचा पट दिसतो आणि जागा वाकते, एका टप्प्यावर बंद होते. ब्लॅक होलने गिळलेल्या वस्तू या राक्षसी व्हॅक्यूम क्लिनरच्या खेचण्याच्या शक्तीला स्वतंत्रपणे तोंड देऊ शकत नाहीत. प्रकाशाचा वेग, जो क्वांटाकडे असतो, तो देखील प्राथमिक कणांना गुरुत्वाकर्षणाच्या शक्तीवर मात करू देत नाही. असे कोणतेही शरीर जे अशा बिंदूपर्यंत पोहोचते ते एक भौतिक वस्तू बनणे थांबवते, स्पेस-टाइम बबलमध्ये विलीन होते.

वैज्ञानिक दृष्टिकोनातून ब्लॅक होल

जर तुम्ही स्वतःला विचाराल, कृष्णविवर कसे तयार होतात? कोणतेही स्पष्ट उत्तर मिळणार नाही. विश्वामध्ये बरेच विरोधाभास आणि विरोधाभास आहेत जे वैज्ञानिक दृष्टिकोनातून स्पष्ट केले जाऊ शकत नाहीत. आइन्स्टाईनचा सापेक्षता सिद्धांत अशा वस्तूंच्या स्वरूपाचे केवळ सैद्धांतिक स्पष्टीकरण देतो, परंतु क्वांटम मेकॅनिक्स आणि भौतिकशास्त्र या प्रकरणात शांत आहेत.

भौतिकशास्त्राच्या नियमांनुसार घडणाऱ्या प्रक्रियांचे स्पष्टीकरण देण्याचा प्रयत्न केल्यास चित्र असे दिसेल. विशाल किंवा अतिमॅसिव्ह कॉस्मिक बॉडीच्या प्रचंड गुरुत्वाकर्षणाच्या कम्प्रेशनच्या परिणामी तयार झालेली वस्तू. ही प्रक्रिया आहे वैज्ञानिक नाव- गुरुत्वाकर्षण संकुचित. "ब्लॅक होल" हा शब्द पहिल्यांदा 1968 मध्ये वैज्ञानिक समुदायात ऐकला गेला, जेव्हा अमेरिकन खगोलशास्त्रज्ञ आणि भौतिकशास्त्रज्ञ जॉन व्हीलर यांनी तारकीय संकुचित स्थितीचे स्पष्टीकरण देण्याचा प्रयत्न केला. त्याच्या सिद्धांतानुसार, गुरुत्वाकर्षणाच्या संकुचित झालेल्या मोठ्या ताऱ्याच्या जागी, एक अवकाशीय आणि ऐहिक अंतर दिसून येते, ज्यामध्ये सतत वाढणारे कॉम्प्रेशन कार्य करते. तारा ज्या गोष्टीपासून बनला होता ते सर्व आत जाते.

हे स्पष्टीकरण आपल्याला असा निष्कर्ष काढू देते की कृष्णविवरांचे स्वरूप विश्वामध्ये घडणाऱ्या प्रक्रियांशी कोणत्याही प्रकारे जोडलेले नाही. या वस्तूच्या आत घडणारी प्रत्येक गोष्ट आजूबाजूच्या जागेवर एका “BUT” ने कोणत्याही प्रकारे परावर्तित होत नाही. ब्लॅक होलची गुरुत्वाकर्षण शक्ती इतकी मजबूत असते की ती जागा वाकते, ज्यामुळे आकाशगंगा कृष्णविवरांभोवती फिरतात. त्यानुसार, आकाशगंगा सर्पिलांचा आकार का घेतात याचे कारण स्पष्ट होते. अवाढव्य आकाशगंगा एका अतिमॅसिव्ह कृष्णविवराच्या अथांग डोहात नाहीशी होण्यास किती वेळ लागेल हे माहीत नाही. एक मनोरंजक वस्तुस्थिती अशी आहे की कृष्णविवर बाह्य अवकाशात कोठेही दिसू शकतात, जिथे ते या उद्देशाने तयार केले गेले आहेत. आदर्श परिस्थिती. वेळ आणि अवकाशाचा असा पट आकाशगंगेच्या अवकाशातून तारे फिरतात आणि फिरतात अशा प्रचंड वेगांना तटस्थ करते. कृष्णविवरातील वेळ दुसऱ्या परिमाणात वाहते. या प्रदेशात, गुरुत्वाकर्षणाचे कोणतेही नियम भौतिकशास्त्राच्या दृष्टीने स्पष्ट केले जाऊ शकत नाहीत. या अवस्थेला ब्लॅक होल सिंग्युलॅरिटी म्हणतात.

ब्लॅक होल कोणतेही बाह्य प्रदर्शन करत नाहीत ओळख वैशिष्ट्ये, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रामुळे प्रभावित झालेल्या इतर अवकाशीय वस्तूंच्या वर्तनावरून त्यांचे अस्तित्व तपासले जाऊ शकते. जीवन-मृत्यूच्या संघर्षाचे संपूर्ण चित्र एका पडद्याने झाकलेल्या कृष्णविवराच्या सीमेवर घडते. या काल्पनिक फनेल पृष्ठभागाला "घटना क्षितीज" म्हणतात. या सीमेपर्यंत आपण जे काही पाहतो ते मूर्त आणि भौतिक आहे.

ब्लॅक होल निर्मितीची परिस्थिती

जॉन व्हीलरच्या सिद्धांताचा विकास करून, आपण असा निष्कर्ष काढू शकतो की कृष्णविवरांचे गूढ बहुधा त्याच्या निर्मितीच्या प्रक्रियेत नाही. न्यूट्रॉन तारा कोसळल्यामुळे कृष्णविवराची निर्मिती होते. शिवाय, अशा वस्तूचे वस्तुमान सूर्याच्या वस्तुमानापेक्षा तीन किंवा अधिक पटीने जास्त असावे. स्वतःचा प्रकाश गुरुत्वाकर्षणाच्या घट्ट मिठीतून सुटू शकत नाही तोपर्यंत न्यूट्रॉन तारा आकुंचन पावतो. कृष्णविवराला जन्म देणारा तारा किती लहान होऊ शकतो याला मर्यादा आहे. या त्रिज्याला गुरुत्वाकर्षण त्रिज्या म्हणतात. त्यांच्या विकासाच्या अंतिम टप्प्यावर प्रचंड ताऱ्यांची गुरुत्वाकर्षण त्रिज्या अनेक किलोमीटर असावी.

आज, शास्त्रज्ञांना डझनभर एक्स-रे बायनरी ताऱ्यांमध्ये कृष्णविवरांच्या उपस्थितीचे अप्रत्यक्ष पुरावे मिळाले आहेत. क्ष-किरण तारे, पल्सर किंवा बर्स्टर यांना घन पृष्ठभाग नसतो. याव्यतिरिक्त, त्यांचे वस्तुमान तीन सूर्यांच्या वस्तुमानापेक्षा जास्त आहे. सिग्नस नक्षत्रातील बाह्य अवकाशाची सद्यस्थिती - क्ष-किरण तारा सिग्नस X-1, आम्हाला या जिज्ञासू वस्तूंच्या निर्मितीची प्रक्रिया शोधू देते.

संशोधन आणि सैद्धांतिक गृहितकांवर आधारित, आज विज्ञानात काळ्या ताऱ्यांच्या निर्मितीसाठी चार परिस्थिती आहेत:

उत्क्रांतीच्या अंतिम टप्प्यावर एका विशाल ताऱ्याचे गुरुत्वाकर्षण संकुचित;
कोसळणे मध्य प्रदेशआकाशगंगा;
बिग बँग दरम्यान कृष्णविवरांची निर्मिती;
क्वांटम ब्लॅक होलची निर्मिती.

पहिली परिस्थिती सर्वात वास्तववादी आहे, परंतु आज आपण परिचित असलेल्या काळ्या ताऱ्यांची संख्या ज्ञात न्यूट्रॉन ताऱ्यांच्या संख्येपेक्षा जास्त आहे. आणि विश्वाचे वय इतके मोठे नाही की इतके मोठे तारे उत्क्रांतीच्या संपूर्ण प्रक्रियेतून जाऊ शकतात.

दुसऱ्या परिस्थितीला जगण्याचा अधिकार आहे आणि तो अस्तित्वात आहे चमकदार उदाहरण- आपल्या आकाशगंगेच्या मध्यभागी वसलेले सुपरमॅसिव्ह ब्लॅक होल धनु A*. या वस्तूचे वस्तुमान 3.7 सौर वस्तुमान आहे. या परिस्थितीची यंत्रणा गुरुत्वाकर्षणाच्या संकुचित परिस्थितीसारखीच आहे, फरक एवढाच की तो कोसळणारा तारा नसून आंतरतारकीय वायू आहे. गुरुत्वाकर्षण शक्तींच्या प्रभावाखाली, वायू गंभीर वस्तुमान आणि घनतेपर्यंत संकुचित केला जातो. IN गंभीर क्षणपदार्थ क्वांटामध्ये क्षय होऊन ब्लॅक होल बनतात. तथापि, हा सिद्धांत संशयास्पद आहे, कारण अलीकडेच कोलंबिया विद्यापीठातील खगोलशास्त्रज्ञांनी ब्लॅक होल धनु A* चे उपग्रह ओळखले आहेत. ते अनेक लहान कृष्णविवर निघाले, जे कदाचित वेगळ्या प्रकारे तयार झाले असतील.

तिसरी परिस्थिती अधिक सैद्धांतिक आहे आणि बिग बँग सिद्धांताच्या अस्तित्वाशी संबंधित आहे. विश्वाच्या निर्मितीच्या क्षणी, पदार्थाचा भाग आणि गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रांमध्ये चढ-उतार झाले. दुसऱ्या शब्दांत, प्रक्रियांनी भिन्न मार्ग स्वीकारला, क्वांटम मेकॅनिक्स आणि न्यूक्लियर फिजिक्सच्या ज्ञात प्रक्रियांशी संबंधित नाही.

शेवटची परिस्थिती भौतिकशास्त्राभिमुख आहे आण्विक स्फोट. पदार्थाच्या गुच्छांमध्ये, गुरुत्वाकर्षण शक्तींच्या प्रभावाखाली आण्विक प्रतिक्रियांदरम्यान, एक स्फोट होतो, ज्याच्या जागी एक कृष्णविवर तयार होतो. सर्व कण शोषून, पदार्थ आतील बाजूने स्फोट होतो.

कृष्णविवरांचे अस्तित्व आणि उत्क्रांती

अशा विचित्र स्पेस ऑब्जेक्ट्सच्या स्वरूपाची अंदाजे कल्पना असणे, आणखी काहीतरी मनोरंजक आहे. कृष्णविवरांचे खरे आकार काय आहेत आणि ते किती वेगाने वाढतात? कृष्णविवरांचे आकार त्यांच्या गुरुत्वाकर्षण त्रिज्याद्वारे निर्धारित केले जातात. कृष्णविवरांसाठी, कृष्णविवराची त्रिज्या त्याच्या वस्तुमानानुसार निर्धारित केली जाते आणि त्याला श्वार्झशिल्ड त्रिज्या म्हणतात. उदाहरणार्थ, जर एखाद्या वस्तूचे वस्तुमान आपल्या ग्रहाच्या वस्तुमानाच्या बरोबरीचे असेल, तर या प्रकरणात श्वार्झशिल्ड त्रिज्या 9 मिमी आहे. आमच्या मुख्य ल्युमिनरीची त्रिज्या 3 किमी आहे. 10⁸ सौर वस्तुमान असलेल्या ताऱ्याच्या जागी तयार झालेल्या कृष्णविवराची सरासरी घनता पाण्याच्या घनतेच्या जवळपास असेल. अशा निर्मितीची त्रिज्या 300 दशलक्ष किलोमीटर असेल.

असे महाकाय कृष्णविवर आकाशगंगांच्या केंद्रस्थानी असण्याची शक्यता आहे. आजपर्यंत, 50 आकाशगंगा ज्ञात आहेत, ज्यांच्या मध्यभागी प्रचंड ऐहिक आणि अवकाशीय विहिरी आहेत. अशा राक्षसांचे वस्तुमान सूर्याच्या वस्तुमानाच्या अब्जावधी आहे. अशा छिद्रामध्ये किती प्रचंड आणि राक्षसी आकर्षण असते याची कल्पनाच करता येते.

लहान छिद्रांबद्दल, हे लहान-वस्तू आहेत, ज्याची त्रिज्या नगण्य मूल्यांपर्यंत पोहोचते, फक्त 10¯¹² सेमी अशा तुकड्यांचे वस्तुमान 10¹⁴g आहे. बिग बँगच्या वेळी अशा प्रकारची निर्मिती झाली, परंतु कालांतराने ते आकाराने वाढले आणि आज बाह्य अवकाशात राक्षसांच्या रूपात दिसतात. शास्त्रज्ञ आता पृथ्वीवरील परिस्थितींमध्ये लहान कृष्णविवर तयार झालेल्या परिस्थिती पुन्हा तयार करण्याचा प्रयत्न करीत आहेत. या हेतूंसाठी, इलेक्ट्रॉन कोलायडर्समध्ये प्रयोग केले जातात, ज्याद्वारे प्राथमिक कणप्रकाशाच्या गतीला गती देते. पहिल्या प्रयोगांमुळे प्रयोगशाळेच्या परिस्थितीत क्वार्क-ग्लुऑन प्लाझ्मा मिळवणे शक्य झाले - विश्वाच्या निर्मितीच्या पहाटे अस्तित्वात असलेले पदार्थ. असे प्रयोग आपल्याला आशा करण्यास अनुमती देतात की पृथ्वीवरील कृष्णविवर ही केवळ काळाची बाब आहे. दुसरी गोष्ट म्हणजे मानवी विज्ञानाची अशी उपलब्धी आपल्यासाठी आणि आपल्या ग्रहासाठी आपत्तीमध्ये बदलणार नाही का? कृत्रिम कृष्णविवर तयार करून, आपण Pandora's box उघडू शकतो.

इतर आकाशगंगांच्या अलीकडील निरीक्षणांनी शास्त्रज्ञांना कृष्णविवर शोधण्याची परवानगी दिली आहे ज्यांचे परिमाण सर्व कल्पनीय अपेक्षा आणि गृहितकांपेक्षा जास्त आहेत. अशा वस्तूंसह होणारी उत्क्रांती आपल्याला कृष्णविवरांचे वस्तुमान का वाढते आणि त्याची वास्तविक मर्यादा काय आहे हे अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यास अनुमती देते. शास्त्रज्ञांनी निष्कर्ष काढला आहे की सर्व ज्ञात कृष्णविवर 13-14 अब्ज वर्षांत त्यांच्या वास्तविक आकारात वाढले. आकारातील फरक सभोवतालच्या जागेच्या घनतेद्वारे स्पष्ट केला जातो. जर कृष्णविवराला त्याच्या गुरुत्वाकर्षण शक्तींच्या आवाक्यात पुरेसे अन्न असेल, तर ते झेप घेत वाढते आणि शेकडो किंवा हजारो सौर वस्तुमानापर्यंत पोहोचते. त्यामुळे आकाशगंगांच्या मध्यभागी असलेल्या अशा वस्तूंचा प्रचंड आकार. ताऱ्यांचा एक मोठा समूह, आंतरतारकीय वायूचा प्रचंड समूह वाढीसाठी मुबलक अन्न पुरवतो. जेव्हा आकाशगंगा विलीन होतात, तेव्हा कृष्णविवर एकत्र विलीन होऊन नवीन सुपरमासिव्ह ऑब्जेक्ट बनू शकतात.

उत्क्रांती प्रक्रियेच्या विश्लेषणानुसार, कृष्णविवरांचे दोन वर्ग वेगळे करण्याची प्रथा आहे:

सौर वस्तुमानाच्या 10 पट वस्तुमान असलेल्या वस्तू;
भव्य वस्तू ज्यांचे वस्तुमान शेकडो हजारो, अब्जावधी सौर वस्तुमान आहे.

100-10 हजार सौर वस्तुमानाच्या बरोबरीने मध्यवर्ती वस्तुमान असलेले कृष्णविवर आहेत, परंतु त्यांचे स्वरूप अद्याप अज्ञात आहे. प्रत्येक आकाशगंगेमध्ये अशी अंदाजे एक वस्तू असते. क्ष-किरण ताऱ्यांच्या अभ्यासामुळे M82 आकाशगंगेत 12 दशलक्ष प्रकाशवर्षांच्या अंतरावर दोन मध्यम-वस्तुमानाचे कृष्णविवर शोधणे शक्य झाले. एका वस्तूचे वस्तुमान 200-800 सौर वस्तुमानाच्या श्रेणीत बदलते. दुसरी वस्तू खूप मोठी आहे आणि त्याचे वस्तुमान 10-40 हजार सौर वस्तुमान आहे. अशा वस्तूंचे भाग्य मनोरंजक आहे. ते तारा क्लस्टर्सजवळ स्थित आहेत, हळूहळू आकाशगंगेच्या मध्यभागी असलेल्या सुपरमॅसिव्ह ब्लॅक होलकडे आकर्षित होत आहेत.

आपला ग्रह आणि कृष्णविवर

कृष्णविवरांच्या स्वरूपाविषयी सुगावा शोधूनही, वैज्ञानिक जग आकाशगंगेच्या नशिबी आणि विशेषतः पृथ्वी ग्रहाच्या नशिबी कृष्णविवराचे स्थान आणि भूमिका याबद्दल चिंतित आहे. आकाशगंगेच्या मध्यभागी अस्तित्त्वात असलेला वेळ आणि अवकाशाचा पट तिच्या सभोवतालच्या सर्व विद्यमान वस्तू हळूहळू शोषून घेतो. कोट्यावधी तारे आणि ट्रिलियन टन इंटरस्टेलर गॅस आधीच ब्लॅक होलमध्ये गिळले गेले आहेत. कालांतराने, वळण सिग्नस आणि धनु राशीकडे येईल, ज्यामध्ये सौर यंत्रणा स्थित आहे, 27 हजार प्रकाश वर्षांचे अंतर आहे.

दुसरे सर्वात जवळचे सुपरमासिव्ह ब्लॅक होल एंड्रोमेडा आकाशगंगेच्या मध्यभागी स्थित आहे. ते आपल्यापासून सुमारे 2.5 दशलक्ष प्रकाशवर्षे आहे. बहुधा, आमची वस्तू धनु राशी A* स्वतःची आकाशगंगा व्यापण्यापूर्वी, आपण दोन शेजारच्या आकाशगंगांच्या विलीनीकरणाची अपेक्षा केली पाहिजे. त्यानुसार, दोन सुपरमॅसिव्ह ब्लॅक होल एकात विलीन होतील, आकाराने भयानक आणि राक्षसी.

लहान कृष्णविवर ही पूर्णपणे वेगळी बाब आहे. पृथ्वी ग्रह गिळण्यासाठी, दोन सेंटीमीटर त्रिज्या असलेले ब्लॅक होल पुरेसे आहे. समस्या अशी आहे की, त्याच्या स्वभावानुसार, कृष्णविवर एक पूर्णपणे चेहरा नसलेली वस्तू आहे. त्याच्या पोटातून कोणतेही रेडिएशन किंवा रेडिएशन बाहेर पडत नाही, म्हणून अशा रहस्यमय वस्तू लक्षात घेणे खूप कठीण आहे. केवळ जवळच्या अंतरावर आपण पार्श्वभूमी प्रकाशाचा झुकता शोधू शकता, जे सूचित करते की विश्वाच्या या प्रदेशात अंतराळात एक छिद्र आहे.

आजपर्यंत, शास्त्रज्ञांनी निर्धारित केले आहे की पृथ्वीच्या सर्वात जवळील कृष्णविवर V616 मोनोसेरोटिस आहे. हा राक्षस आपल्या प्रणालीपासून 3000 प्रकाशवर्षे अंतरावर आहे. ही आकाराने मोठी निर्मिती आहे, त्याचे वस्तुमान 9-13 सौर वस्तुमान आहे. आपल्या जगाला धोका निर्माण करणारी आणखी एक जवळची वस्तू म्हणजे ब्लॅक होल जिग्नस एक्स-1. आपण या राक्षसापासून 6,000 प्रकाशवर्षांच्या अंतराने वेगळे झालो आहोत. आपल्या शेजारी सापडलेले कृष्णविवर हे बायनरी प्रणालीचा भाग आहेत, म्हणजे. अतृप्त वस्तूला खाद्य देणाऱ्या ताऱ्याच्या अगदी जवळ अस्तित्वात आहे.

निष्कर्ष

कृष्णविवरांसारख्या अनाकलनीय आणि रहस्यमय वस्तूंचे अवकाशात अस्तित्व आपल्याला नक्कीच सावध राहण्यास भाग पाडते. तथापि, ब्रह्मांडाचे वय आणि अफाट अंतर लक्षात घेता, कृष्णविवरांवर जे काही घडते ते फारच क्वचितच घडते. 4.5 अब्ज वर्षांपासून, सौर यंत्रणा विश्रांतीवर आहे, आम्हाला ज्ञात असलेल्या कायद्यांनुसार अस्तित्वात आहे. या काळात, असे काहीही नाही, जागेची विकृती नाही, जवळच्या वेळेचा पट नाही सौर यंत्रणादिसून आले नाही. कदाचित यासाठी नाही योग्य परिस्थिती. आकाशगंगेचा भाग ज्यामध्ये सूर्य तारा प्रणाली वास्तव्य करते ते अंतराळाचे शांत आणि स्थिर क्षेत्र आहे.

शास्त्रज्ञ कबूल करतात की कृष्णविवरांचे स्वरूप अपघाती नाही. अशा वस्तू ब्रह्मांडातील ऑर्डरलीची भूमिका बजावतात, अतिरिक्त वैश्विक शरीरे नष्ट करतात. स्वत: राक्षसांच्या नशिबासाठी, त्यांच्या उत्क्रांतीचा अद्याप पूर्ण अभ्यास झालेला नाही. अशी एक आवृत्ती आहे की कृष्णविवर शाश्वत नसतात आणि एका विशिष्ट टप्प्यावर त्याचे अस्तित्व संपुष्टात येऊ शकते. अशा वस्तू उर्जेच्या शक्तिशाली स्त्रोतांचे प्रतिनिधित्व करतात हे आता गुपित राहिलेले नाही. ती कोणत्या प्रकारची ऊर्जा आहे आणि ती कशी मोजली जाते हा दुसरा मुद्दा आहे.

स्टीफन हॉकिंग यांच्या प्रयत्नातून विज्ञानाने हा सिद्धांत मांडला की कृष्णविवर अजूनही त्याचे वस्तुमान गमावून ऊर्जा उत्सर्जित करते. त्याच्या गृहितकांमध्ये, शास्त्रज्ञ सापेक्षतेच्या सिद्धांताद्वारे मार्गदर्शन करत होते, जिथे सर्व प्रक्रिया एकमेकांशी संबंधित असतात. कुठेतरी दिसल्याशिवाय काहीही नाहीसे होत नाही. कोणत्याही पदार्थाचे रूपांतर दुसऱ्या पदार्थात होऊ शकते, एका प्रकारची उर्जा दुसऱ्या उर्जेच्या पातळीवर जाते. हे ब्लॅक होलच्या बाबतीत असू शकते, जे एका राज्यातून दुसऱ्या राज्यात संक्रमण पोर्टल आहेत.

आपल्याकडे काही प्रश्न असल्यास, त्यांना लेखाच्या खालील टिप्पण्यांमध्ये सोडा. आम्हाला किंवा आमच्या अभ्यागतांना त्यांना उत्तर देण्यात आनंद होईल

ब्लॅक होल
पदार्थाच्या संपूर्ण गुरुत्वाकर्षणाच्या संकुचिततेमुळे अवकाशातील एक प्रदेश, ज्यामध्ये गुरुत्वाकर्षण इतके मजबूत आहे की पदार्थ, प्रकाश किंवा इतर माहिती वाहक ते सोडू शकत नाहीत. त्यामुळेच आतील भागकृष्णविवराचा उर्वरित विश्वाशी संबंधित नाही; ब्लॅक होलच्या आत घडत आहे शारीरिक प्रक्रियाबाहेरील प्रक्रियांवर प्रभाव टाकू शकत नाही. कृष्णविवर एक दिशाहीन झिल्लीच्या गुणधर्मासह पृष्ठभागाने वेढलेले असते: पदार्थ आणि रेडिएशन मुक्तपणे कृष्णविवरात पडतात, परंतु तेथून काहीही सुटू शकत नाही. या पृष्ठभागाला "घटना क्षितिज" म्हणतात. पृथ्वीपासून हजारो प्रकाशवर्षांच्या अंतरावर कृष्णविवरांच्या अस्तित्वाचे केवळ अप्रत्यक्ष संकेतच उपलब्ध असल्याने, आमचे पुढील सादरीकरण प्रामुख्याने सैद्धांतिक परिणामांवर आधारित आहे. सापेक्षतेचा सामान्य सिद्धांत (आईन्स्टाईनने 1915 मध्ये मांडलेला गुरुत्वाकर्षणाचा सिद्धांत) आणि इतर, अधिक आधुनिक गुरुत्वाकर्षण सिद्धांतांद्वारे भाकीत केलेले ब्लॅक होल, आर. ओपेनहाइमर आणि एच. स्नायडर यांनी 1939 मध्ये गणितीयदृष्ट्या सिद्ध केले होते. परंतु अवकाशाचे गुणधर्म आणि या वस्तूंच्या आसपासचा काळ इतका असामान्य होता की खगोलशास्त्रज्ञ आणि भौतिकशास्त्रज्ञांनी त्यांना 25 वर्षे गांभीर्याने घेतले नाही. तथापि, 1960 च्या दशकाच्या मध्यात खगोलशास्त्रीय शोधांनी संभाव्य भौतिक वास्तविकता म्हणून कृष्णविवरे पृष्ठभागावर आणली. त्यांचा शोध आणि अभ्यास स्थळ आणि काळाबद्दलच्या आपल्या कल्पनांना मूलभूतपणे बदलू शकतो.
कृष्णविवरांची निर्मिती.ताऱ्याच्या आतड्यांमध्ये थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया घडत असताना, ते कायम ठेवतात उच्च तापमानआणि दबाव, तारा स्वतःच्या गुरुत्वाकर्षणाखाली कोसळण्यापासून रोखतो. तथापि, कालांतराने, अणुइंधन संपुष्टात येते आणि तारा लहान होऊ लागतो. गणना दर्शविते की जर ताऱ्याचे वस्तुमान तीन सौर वस्तुमानापेक्षा जास्त नसेल, तर ते "गुरुत्वाकर्षणाशी लढाई" जिंकेल: "अधोगती" पदार्थाच्या दबावामुळे त्याचे गुरुत्वाकर्षण संकुचित होईल आणि तारा कायमचा एक मध्ये बदलेल. पांढरा बटू किंवा न्यूट्रॉन तारा. परंतु जर ताऱ्याचे वस्तुमान तीनपेक्षा जास्त सौर असेल तर त्याचे आपत्तीजनक संकुचित होण्यास काहीही थांबवू शकत नाही आणि ते त्वरीत घटना क्षितिजाखाली जाईल आणि ब्लॅक होल बनेल.

जर एखाद्या खगोलशास्त्रज्ञाने ताऱ्याचे कृष्णविवरात रूपांतर होण्याच्या क्षणी निरीक्षण केले, तर प्रथम तो तारा किती वेगाने आणि वेगाने संकुचित होत आहे हे त्याला दिसेल, परंतु जसजसा त्याचा पृष्ठभाग गुरुत्वाकर्षण त्रिज्याजवळ येईल, तोपर्यंत संक्षेप मंद होण्यास सुरुवात होईल. पूर्णपणे थांबते. त्याच वेळी, ताऱ्यातून येणारा प्रकाश पूर्णपणे बाहेर जाईपर्यंत तो कमकुवत होईल आणि लाल होईल. हे घडते कारण गुरुत्वाकर्षणाच्या अवाढव्य शक्तीशी लढताना, प्रकाशाची उर्जा कमी होते आणि त्याला निरीक्षकापर्यंत पोहोचण्यासाठी अधिकाधिक वेळ लागतो. जेव्हा ताऱ्याची पृष्ठभाग गुरुत्वाकर्षण त्रिज्यापर्यंत पोहोचते, तेव्हा त्यातून निघणारा प्रकाश निरीक्षकापर्यंत पोहोचण्यास अमर्याद वेळ लागेल (आणि फोटॉन त्यांची सर्व ऊर्जा गमावतील). परिणामी, खगोलशास्त्रज्ञ या क्षणाची कधीच वाट पाहत नाही, घटना क्षितिजाच्या खाली असलेल्या ताऱ्याचे काय होत आहे ते फारच कमी पहा. परंतु सैद्धांतिकदृष्ट्या या प्रक्रियेचा अभ्यास केला जाऊ शकतो. आदर्श गोलाकार संकुचिततेची गणना हे दर्शवते कमी वेळतारा अशा बिंदूपर्यंत आकुंचन पावतो जिथे घनता आणि गुरुत्वाकर्षणाची अमर्यादपणे मोठी मूल्ये प्राप्त होतात. अशा बिंदूला "एकवचन" म्हणतात. शिवाय, सामान्य गणितीय विश्लेषणावरून असे दिसून येते की जर एखादी घटना क्षितीज उद्भवली असेल, तर गोलाकार नसलेल्या संकुचिततेमुळे देखील एकलता येते. तथापि, हे सर्व तेव्हाच खरे आहे जेव्हा सामान्य सापेक्षता अगदी लहान अवकाशीय स्केलवर लागू होते, ज्याबद्दल आपल्याला अद्याप खात्री नाही. क्वांटम कायदे मायक्रोवर्ल्डमध्ये कार्य करतात, परंतु गुरुत्वाकर्षणाचा क्वांटम सिद्धांत अद्याप तयार केलेला नाही. हे स्पष्ट आहे की क्वांटम इफेक्ट्स ताऱ्याचे ब्लॅक होलमध्ये कोसळणे थांबवू शकत नाहीत, परंतु ते एकलता दिसणे टाळू शकतात. तारकीय उत्क्रांतीचा आधुनिक सिद्धांत आणि आकाशगंगेच्या तारकीय लोकसंख्येबद्दलचे आपले ज्ञान असे सूचित करते की त्याच्या 100 अब्ज ताऱ्यांमध्ये सर्वात मोठ्या ताऱ्यांच्या नाशाच्या वेळी सुमारे 100 दशलक्ष कृष्णविवरे तयार झाली असावीत. याव्यतिरिक्त, आपल्यासह मोठ्या आकाशगंगांच्या कोरमध्ये खूप मोठ्या वस्तुमानाचे कृष्णविवर असू शकतात. आधीच नमूद केल्याप्रमाणे, आपल्या युगात, सौर वस्तुमानाच्या तीनपट पेक्षा जास्त वस्तुमानच ब्लॅक होल बनू शकते. तथापि, महास्फोटानंतर लगेच, ज्यापासून अंदाजे. 15 अब्ज वर्षांपूर्वी, विश्वाचा विस्तार सुरू झाला, कोणत्याही वस्तुमानाची कृष्णविवरे जन्माला येऊ शकतात. त्यातील सर्वात लहान, क्वांटम इफेक्ट्समुळे, बाष्पीभवन झाले पाहिजे, किरणोत्सर्ग आणि कणांच्या प्रवाहाच्या रूपात त्यांचे वस्तुमान गमावले. परंतु 1015 ग्रॅमपेक्षा जास्त वस्तुमान असलेले "प्राथमिक कृष्णविवर" आजपर्यंत टिकून राहू शकतात. तारकीय संकुचिततेची सर्व गणना गोलाकार सममितीपासून थोडेसे विचलन गृहीत धरून केली जाते आणि हे दर्शविते की घटना क्षितिज नेहमीच तयार होते. तथापि, गोलाकार सममितीपासून मजबूत विचलनासह, तारा कोसळल्याने अमर्यादपणे मजबूत गुरुत्वाकर्षण असलेला प्रदेश तयार होऊ शकतो, परंतु घटना क्षितिजाने वेढलेला नाही; त्याला "नग्न एकलता" म्हणतात. आम्ही वर चर्चा केलेल्या अर्थाने हे यापुढे ब्लॅक होल नाही. नग्न अविवाहिततेजवळील भौतिक कायदे खूप अनपेक्षित रूप घेऊ शकतात. सध्या, एक नग्न एकलता ही एक संभाव्य वस्तू मानली जाते, तर बहुतेक खगोलभौतिकशास्त्रज्ञ ब्लॅक होलच्या अस्तित्वावर विश्वास ठेवतात.
कृष्णविवरांचे गुणधर्म.बाहेरील निरीक्षकांना, कृष्णविवराची रचना अत्यंत साधी दिसते. एका सेकंदाच्या एका लहानशा भागामध्ये (दूरस्थ निरीक्षकाच्या घड्याळानुसार) तारा ब्लॅक होलमध्ये कोसळतो तेव्हा त्याचे सर्व बाह्य वैशिष्ट्ये, मूळ ताऱ्याच्या एकरूपतेशी संबंधित, गुरुत्वाकर्षण आणि विद्युत चुंबकीय लहरींच्या स्वरूपात उत्सर्जित होतात. परिणामी स्थिर कृष्णविवर मूळ ताऱ्याबद्दलची सर्व माहिती “विसरतो”, तीन प्रमाणांशिवाय: एकूण वस्तुमान, कोनीय संवेग (रोटेशनशी संबंधित), आणि इलेक्ट्रिक चार्ज. कृष्णविवराचा अभ्यास करून, मूळ ताऱ्यामध्ये पदार्थ किंवा प्रतिपदार्थाचा समावेश होता की नाही, त्यात सिगार किंवा पॅनकेकचा आकार होता की नाही हे जाणून घेणे आता शक्य होणार नाही. वास्तविक खगोलभौतिक परिस्थितीत, चार्ज केलेले कृष्णविवर आंतरतारकीय माध्यमातील विरुद्ध चिन्हाचे कण आकर्षित करेल आणि त्याची चार्ज झटपट शून्य होईल. उरलेली स्थिर वस्तू एकतर न फिरणारी "श्वार्झचाइल्ड ब्लॅक होल" असेल, जी केवळ वस्तुमानाने दर्शविली जाते, किंवा फिरणारे "केर ब्लॅक होल", जे वस्तुमान आणि कोनीय संवेग द्वारे दर्शविले जाते. वरील प्रकारच्या स्थिर कृष्णविवरांचे वेगळेपण व्ही. इस्रायल, बी. कार्टर, एस. हॉकिंग आणि डी. रॉबिन्सन यांनी सापेक्षतेच्या सामान्य सिद्धांताच्या चौकटीत सिद्ध केले होते. सापेक्षतेच्या सामान्य सिद्धांतानुसार, कृष्णविवरांजवळ सर्वात मोठी वक्रता आढळून, विशाल शरीराच्या गुरुत्वाकर्षण क्षेत्राद्वारे अवकाश आणि काळ वक्र केले जातात. जेव्हा भौतिकशास्त्रज्ञ वेळ आणि स्थानाच्या मध्यांतरांबद्दल बोलतात, तेव्हा त्यांचा अर्थ असा होतो की काही भौतिक घड्याळ किंवा शासकातून वाचलेली संख्या. उदाहरणार्थ, घड्याळाची भूमिका विशिष्ट कंपन वारंवारता असलेल्या रेणूद्वारे खेळली जाऊ शकते, ज्याची संख्या दोन घटनांमधील "वेळ अंतराल" म्हणू शकते. हे उल्लेखनीय आहे की गुरुत्वाकर्षण सर्व भौतिक प्रणालींवर त्याच प्रकारे कार्य करते: सर्व घड्याळे दर्शवतात की वेळ कमी होत आहे आणि सर्व शासक दर्शवतात की ब्लॅक होलजवळ जागा पसरली आहे. याचा अर्थ कृष्णविवर स्वतःभोवतीची जागा आणि काळाची भूमिती वाकवतो. कृष्णविवरापासून दूर, ही वक्रता लहान आहे, परंतु त्याच्या जवळ ती इतकी मोठी आहे की प्रकाश किरण त्याच्याभोवती वर्तुळात फिरू शकतात. कृष्णविवरापासून दूर, त्याच वस्तुमानाच्या शरीरासाठी न्यूटनच्या सिद्धांतानुसार त्याच्या गुरुत्वाकर्षण क्षेत्राचे नेमके वर्णन केले आहे, परंतु त्याच्या जवळ, गुरुत्वाकर्षण न्यूटनच्या सिद्धांताच्या अंदाजापेक्षा अधिक मजबूत होते. कृष्णविवरात पडणारे कोणतेही शरीर केंद्रापासून वेगवेगळ्या अंतरावरील गुरुत्वाकर्षणातील फरकामुळे निर्माण झालेल्या शक्तिशाली भरतीसंबंधी गुरुत्वाकर्षण शक्तींद्वारे घटना क्षितीज ओलांडण्यापूर्वी फाटले जाईल. कृष्णविवर हे पदार्थ किंवा किरणोत्सर्ग शोषण्यासाठी नेहमी तयार असते, त्यामुळे त्याचे वस्तुमान वाढते. त्याचा बाह्य जगाशी संवाद ठरलेला असतो साधे तत्वहॉकिंग: कृष्णविवराच्या घटना क्षितिजाचे क्षेत्रफळ कधीही कमी होत नाही, जोपर्यंत कणांचे क्वांटम उत्पादन लक्षात घेतले जात नाही. जे. बेकनस्टीन यांनी 1973 मध्ये सुचवले की कृष्णविवर समान भौतिक नियमांचे पालन करतात भौतिक शरीरे, उत्सर्जित आणि शोषक किरणोत्सर्ग (“पूर्णपणे काळा शरीर” मॉडेल). या कल्पनेने प्रभावित होऊन, हॉकिंग यांनी 1974 मध्ये दाखवून दिले की कृष्णविवर पदार्थ आणि रेडिएशन उत्सर्जित करू शकतात, परंतु हे केवळ तेव्हाच लक्षात येईल जेव्हा कृष्णविवराचे वस्तुमान तुलनेने लहान असेल. अशा कृष्णविवरांचा जन्म महाविस्फोटानंतर लगेच होऊ शकतो, ज्याने विश्वाचा विस्तार सुरू केला. या प्राथमिक कृष्णविवरांचे वस्तुमान 1015 ग्रॅम (लहान लघुग्रहासारखे) पेक्षा जास्त नसावे आणि त्यांचा आकार 10-15 मीटर (प्रोटॉन किंवा न्यूट्रॉनसारखा) असावा. कृष्णविवराजवळ एक शक्तिशाली गुरुत्वीय क्षेत्र कण-प्रतिकण जोड्या तयार करते; प्रत्येक जोडीतील एक कण छिद्राने शोषला जातो आणि दुसरा बाहेर टाकला जातो. 1015 ग्रॅम वस्तुमान असलेल्या ब्लॅक होलने 1011 के तापमान असलेल्या शरीरासारखे वागले पाहिजे. कृष्णविवरांचे "बाष्पीभवन" ही कल्पना त्यांना सक्षम नसलेली शरीरे या शास्त्रीय संकल्पनेचा पूर्णपणे विरोध करते. रेडिएटिंग
ब्लॅक होल शोधा.आइन्स्टाईनच्या सापेक्षतेच्या सामान्य सिद्धांताच्या चौकटीतील गणना केवळ कृष्णविवरांच्या अस्तित्वाची शक्यता दर्शवते, परंतु वास्तविक जगात त्यांची उपस्थिती सिद्ध करत नाही; वास्तविक कृष्णविवराचा शोध लागेल महत्वाचे पाऊलभौतिकशास्त्राच्या विकासामध्ये. अंतराळात पृथक कृष्णविवर शोधणे हताशपणे कठीण आहे: वैश्विक काळेपणाच्या पार्श्वभूमीवर आपल्याला एक लहान गडद वस्तू लक्षात येणार नाही. परंतु आसपासच्या खगोलशास्त्रीय संस्थांशी संवाद साधून, त्यांच्यावरील वैशिष्ट्यपूर्ण प्रभावामुळे कृष्णविवर शोधण्याची आशा आहे. आकाशगंगांच्या केंद्रांमध्ये सुपरमॅसिव्ह कृष्णविवरे राहू शकतात, तेथे सतत तारे खाऊन टाकतात. कृष्णविवराभोवती केंद्रित, ताऱ्यांनी गॅलेक्टिक न्यूक्लीमध्ये मध्यवर्ती तेज शिखरे तयार केली पाहिजेत; त्यांचा शोध सध्या जोरात सुरू आहे. दुसरी शोध पद्धत म्हणजे आकाशगंगेतील मध्यवर्ती वस्तूभोवती तारे आणि वायूचा वेग मोजणे. मध्यवर्ती वस्तूपासून त्यांचे अंतर ज्ञात असल्यास, त्याचे वस्तुमान मोजले जाऊ शकते आणि सरासरी घनता. जर ते ताऱ्यांच्या क्लस्टर्ससाठी संभाव्य घनतेपेक्षा लक्षणीयरीत्या ओलांडत असेल, तर असे मानले जाते की ते ब्लॅक होल आहे. या पद्धतीचा वापर करून, 1996 मध्ये जे. मोरन आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी निर्धारित केले की NGC 4258 आकाशगंगेच्या मध्यभागी 40 दशलक्ष सौर वस्तुमान असलेले एक कृष्णविवर आहे. बायनरी सिस्टीममध्ये ब्लॅक होल शोधणे हे सर्वात आश्वासक आहे, जेथे ते, सामान्य ताऱ्यासह जोडलेले, वस्तुमानाच्या सामान्य केंद्राभोवती फिरू शकते. ताऱ्याच्या स्पेक्ट्रममधील रेषांच्या नियतकालिक डॉपलर शिफ्टद्वारे, एखाद्याला समजू शकतो की तो एका विशिष्ट शरीरासह परिभ्रमण करत आहे आणि नंतरच्या वस्तुमानाचा अंदाज देखील लावू शकतो. जर हे वस्तुमान 3 सौर वस्तुमानापेक्षा जास्त असेल आणि शरीराचे रेडिएशन स्वतःच शोधले जाऊ शकत नसेल, तर ते ब्लॅक होल असण्याची शक्यता आहे. कॉम्पॅक्ट बायनरी सिस्टीममध्ये, ब्लॅक होल सामान्य ताऱ्याच्या पृष्ठभागावरून वायू कॅप्चर करू शकतो. कृष्णविवराभोवती कक्षेत फिरताना हा वायू एक डिस्क बनवतो आणि सर्पिलमध्ये कृष्णविवराजवळ येऊन खूप तापतो आणि शक्तिशाली बनतो. क्ष-किरण विकिरण. या किरणोत्सर्गातील जलद उतार-चढ़ाव हे सूचित करतात की वायू एका लहान, मोठ्या वस्तूभोवती लहान त्रिज्येच्या कक्षेत वेगाने फिरत आहे. 1970 पासून, बायनरी प्रणालींमध्ये अनेक एक्स-रे स्त्रोत शोधले गेले आहेत स्पष्ट चिन्हेब्लॅक होलची उपस्थिती. सर्वात आशादायक म्हणजे एक्स-रे बायनरी व्ही 404 सिग्नी, ज्याच्या अदृश्य घटकाचे वस्तुमान अंदाजे 6 सौर वस्तुमानापेक्षा कमी नाही. इतर उल्लेखनीय ब्लॅक होल उमेदवार सिग्नस एक्स-१, एलएमसीएक्स-३, व्ही ६१६ मोनोसेरोस, क्यूझेड चँटेरेल्स आणि एक्स-रे नोव्हा ओफिचस १९७७, मुचा १९८१ आणि स्कॉर्पिओ १९९४ या एक्स-रे बायनरी सिस्टीममध्ये आहेत. अपवाद LMCX- 3, बोलशोई मॅगेलेनिक क्लाउडमध्ये स्थित आहे, ते सर्व आपल्या आकाशगंगेमध्ये सुमारे 8000 प्रकाश वर्षांच्या अंतरावर आहेत. पृथ्वीपासून वर्षे.
हे देखील पहा
कॉस्मॉलॉजी;
गुरुत्वाकर्षण;
गुरुत्वाकर्षण संकुचित;
सापेक्षता;
अतिरिक्त-वातावरण खगोलशास्त्र.
साहित्य
चेरेपाश्चुक ए.एम. बायनरी सिस्टीममधील कृष्णविवरांचे वस्तुमान. यश भौतिक विज्ञान, व्हॉल्यूम 166, पी. 809, 1996

कॉलियर्स एनसायक्लोपीडिया. - मुक्त समाज. 2000 .

समानार्थी शब्द:

इतर शब्दकोशांमध्ये "ब्लॅक होल" म्हणजे काय ते पहा:

ब्लॅक होल, बाह्य अवकाशाचे स्थानिकीकृत क्षेत्र ज्यामधून पदार्थ किंवा रेडिएशन बाहेर पडू शकत नाही, दुसऱ्या शब्दांत, प्रथम वैश्विक गती प्रकाशाच्या वेगापेक्षा जास्त आहे. या क्षेत्राच्या सीमेला घटना क्षितिज म्हणतात. वैज्ञानिक आणि तांत्रिक ज्ञानकोशीय शब्दकोश

लौकिक गुरुत्वाकर्षणाद्वारे शरीराच्या कम्प्रेशनच्या परिणामी उद्भवणारी वस्तू. गुरुत्वाकर्षण त्रिज्या rg=2g/c2 (जेथे M हे शरीराचे वस्तुमान आहे, G हे गुरुत्वीय स्थिरांक आहे, c हे प्रकाशाच्या गतीचे संख्यात्मक मूल्य आहे) पेक्षा लहान आकारांवर दबाव आणते. च्या अस्तित्वाविषयी अंदाज ... ... भौतिक विश्वकोश

संज्ञा, समानार्थी शब्दांची संख्या: 2 तारा (503) अज्ञात (11) समानार्थी शब्दांचा ASIS शब्दकोश. व्ही.एन. त्रिशिन. २०१३… समानार्थी शब्दांचा शब्दकोश

भौतिकशास्त्र आणि खगोलशास्त्राच्या क्षेत्रात प्रचंड यश असूनही, अशा अनेक घटना आहेत ज्यांचे सार पूर्णपणे प्रकट झालेले नाही. अशा घटनांमध्ये रहस्यमय कृष्णविवरांचा समावेश होतो, ज्याबद्दलची सर्व माहिती केवळ सैद्धांतिक आहे आणि व्यावहारिक मार्गाने सत्यापित केली जाऊ शकत नाही.

ब्लॅक होल अस्तित्वात आहेत का?

सापेक्षता सिद्धांताच्या आगमनापूर्वीच, खगोलशास्त्रज्ञांनी ब्लॅक फनेलच्या अस्तित्वाबद्दल एक सिद्धांत मांडला. आइन्स्टाईनच्या सिद्धांताच्या प्रकाशनानंतर, गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रश्नात सुधारणा करण्यात आली आणि कृष्णविवरांच्या समस्येमध्ये नवीन गृहितक दिसू लागले. ही वैश्विक वस्तू पाहणे अवास्तव आहे, कारण ती तिच्या अंतराळात येणारा सर्व प्रकाश शोषून घेते. शास्त्रज्ञांनी आंतरतारकीय वायूच्या हालचाली आणि ताऱ्यांच्या प्रक्षेपणाच्या विश्लेषणावर आधारित कृष्णविवरांचे अस्तित्व सिद्ध केले आहे.

कृष्णविवरांच्या निर्मितीमुळे त्यांच्या सभोवतालच्या स्पेस-टाइम वैशिष्ट्यांमध्ये बदल होतात. वेळ प्रचंड गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रभावाखाली संकुचित झालेला दिसतो आणि मंदावतो. काळ्या फनेलच्या मार्गावर स्वतःला शोधणारे तारे त्यांच्या मार्गापासून विचलित होऊ शकतात आणि दिशा बदलू शकतात. ब्लॅक होल त्यांच्या जुळ्या ताऱ्याची ऊर्जा शोषून घेतात, जी स्वतः प्रकट होते.

ब्लॅक होल कसा दिसतो?

कृष्णविवरांबाबतची माहिती बहुतांशी काल्पनिक असते. शास्त्रज्ञ त्यांचा अवकाश आणि किरणोत्सर्गावरील परिणामासाठी अभ्यास करतात. ब्रह्मांडात कृष्णविवरे पाहणे शक्य नाही, कारण ते जवळपासच्या जागेत प्रवेश करणारा सर्व प्रकाश शोषून घेतात. विशेष उपग्रहांवरून, काळ्या वस्तूंची एक्स-रे प्रतिमा घेतली गेली, जी किरणांचा स्रोत असलेल्या उजळ केंद्र दर्शविते.

कृष्णविवर कसे तयार होतात?

अंतराळातील कृष्णविवर हे एक वेगळे जग आहे ज्याची स्वतःची विशिष्ट वैशिष्ट्ये आणि गुणधर्म आहेत. वैश्विक छिद्रांचे गुणधर्म त्यांच्या दिसण्याच्या कारणांद्वारे निर्धारित केले जातात. काळ्या वस्तूंच्या दिसण्याबाबत, खालील सिद्धांत आहेत:

ते अंतराळात होणाऱ्या कोलॅप्सचे परिणाम आहेत. हे मोठ्या वैश्विक शरीराची टक्कर किंवा सुपरनोव्हा स्फोट असू शकते.
त्यांचा आकार कायम राखताना अवकाशातील वस्तूंच्या वजनामुळे ते उद्भवतात. या घटनेचे कारण निश्चित केले गेले नाही.

काळा फनेल अंतराळातील एक वस्तू आहे ज्यामध्ये तुलनेने आहे लहान आकारप्रचंड वस्तुमानासह. ब्लॅक होल थिअरी म्हणते की प्रत्येक कॉस्मिक ऑब्जेक्ट संभाव्यपणे ब्लॅक फनेल बनू शकते, जर काही घटनेच्या परिणामी, ती त्याचा आकार गमावते परंतु त्याचे वस्तुमान टिकवून ठेवते. शास्त्रज्ञ अनेक काळ्या मायक्रोहोल्सच्या अस्तित्वाबद्दल बोलतात - तुलनेने मोठ्या वस्तुमानासह सूक्ष्म अंतराळ वस्तू. वस्तुमान आणि आकारातील ही तफावत वाढण्यास कारणीभूत ठरते गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रआणि मजबूत आकर्षणाचा देखावा.

ब्लॅक होलमध्ये काय आहे?

काळ्या गूढ वस्तूला फक्त एक मोठा ताणलेला छिद्र म्हटले जाऊ शकते. या घटनेचे केंद्र वाढलेले गुरुत्वाकर्षण असलेले वैश्विक शरीर आहे. अशा गुरुत्वाकर्षणाचा परिणाम म्हणजे या वैश्विक शरीराच्या पृष्ठभागावर तीव्र आकर्षण. या प्रकरणात, एक भोवरा प्रवाह तयार होतो ज्यामध्ये वायू आणि वैश्विक धूळचे दाणे फिरतात. म्हणून, ब्लॅक होलला ब्लॅक फनेल म्हणणे अधिक योग्य आहे.

कृष्णविवराच्या आत काय आहे हे व्यवहारात शोधणे अशक्य आहे, कारण वैश्विक भोवर्याच्या गुरुत्वाकर्षणाची पातळी कोणत्याही वस्तूला त्याच्या प्रभावाच्या क्षेत्रातून बाहेर पडू देत नाही. शास्त्रज्ञांच्या मते, कृष्णविवरामध्ये संपूर्ण अंधार असतो, कारण प्रकाशाची मात्रा त्याच्या आत अपरिवर्तनीयपणे अदृश्य होते. असे गृहीत धरले जाते की काळ्या फनेलच्या आत जागा आणि वेळ विकृत आहे; या ठिकाणी भौतिकशास्त्र आणि भूमितीचे नियम लागू होत नाहीत. कृष्णविवरांच्या अशा वैशिष्ट्यांमुळे प्रतिपदार्थाची निर्मिती होऊ शकते, जी सध्या शास्त्रज्ञांना माहीत नाही.

ब्लॅक होल धोकादायक का आहेत?

ब्लॅक होलचे वर्णन काहीवेळा आजूबाजूच्या वस्तू, रेडिएशन आणि कण शोषून घेणाऱ्या वस्तू म्हणून केले जाते. ही कल्पना चुकीची आहे: कृष्णविवराचे गुणधर्म त्याला केवळ त्याच्या प्रभावक्षेत्रात जेच शोषून घेतात. ते जुळे ताऱ्यांमधून निघणारे वैश्विक सूक्ष्म कण आणि रेडिएशन शोषून घेऊ शकतात. जरी एखादा ग्रह ब्लॅक होलच्या जवळ असला तरी तो शोषला जाणार नाही, परंतु त्याच्या कक्षेत फिरत राहील.

तुम्ही ब्लॅक होलमध्ये पडल्यास काय होईल?

कृष्णविवरांचे गुणधर्म गुरुत्वाकर्षण क्षेत्राच्या सामर्थ्यावर अवलंबून असतात. ब्लॅक फनेल त्यांच्या प्रभावक्षेत्रात येणाऱ्या प्रत्येक गोष्टीला आकर्षित करतात. या प्रकरणात, spatiotemporal वैशिष्ट्ये बदलतात. कृष्णविवरांचा अभ्यास करणारे शास्त्रज्ञ या भोवरामधील वस्तूंचे काय होते याबद्दल असहमत आहेत:

काही शास्त्रज्ञांनी असे सुचवले आहे की या छिद्रांमध्ये पडणाऱ्या सर्व वस्तू ताणल्या जातात किंवा त्यांचे तुकडे होतात आणि त्यांना आकर्षित करणाऱ्या वस्तूच्या पृष्ठभागावर पोहोचण्यास वेळ नसतो;
इतर शास्त्रज्ञांचा असा दावा आहे की छिद्रांमध्ये सर्व नेहमीची वैशिष्ट्ये विकृत आहेत, त्यामुळे तेथे असलेल्या वस्तू वेळ आणि जागेत अदृश्य होतात. या कारणास्तव, कृष्णविवरांना कधीकधी इतर जगाचे प्रवेशद्वार म्हटले जाते.

कृष्णविवरांचे प्रकार

ब्लॅक फनेल त्यांच्या निर्मितीच्या पद्धतीनुसार प्रकारांमध्ये विभागले गेले आहेत:

तारकीय वस्तुमानाच्या काळ्या वस्तू काही ताऱ्यांच्या आयुष्याच्या शेवटी जन्माला येतात. ताऱ्याचे संपूर्ण ज्वलन आणि थर्मोन्यूक्लियर अभिक्रियांचा अंत झाल्यामुळे ताऱ्याचे संकुचन होते. जर तारा गुरुत्वाकर्षणाने कोसळला तर त्याचे काळ्या फनेलमध्ये रूपांतर होऊ शकते.
सुपरमासिव्ह ब्लॅक फनेल. शास्त्रज्ञांचा असा दावा आहे की कोणत्याही आकाशगंगेचा गाभा हा एक सुपरमॅसिव्ह फनेल आहे, ज्याची निर्मिती ही नवीन आकाशगंगेच्या उदयाची सुरुवात आहे.
आदिम कृष्णविवर. यामध्ये वेगवेगळ्या वस्तुमानांच्या छिद्रांचा समावेश असू शकतो, ज्यामध्ये पदार्थाच्या घनतेमध्ये आणि गुरुत्वाकर्षणाच्या ताकदीतील विसंगतीमुळे तयार झालेल्या मायक्रोहोल्सचा समावेश आहे. अशी छिद्रे विश्वाच्या सुरुवातीला तयार झालेली फनेल असतात. यामध्ये केसाळ ब्लॅक होलसारख्या वस्तूंचाही समावेश होतो. हे छिद्र केसांसारख्या किरणांच्या उपस्थितीने ओळखले जातात. असे गृहीत धरले जाते की हे फोटॉन आणि ग्रॅव्हिटॉन ब्लॅक होलमध्ये पडणारी काही माहिती टिकवून ठेवतात.
क्वांटम ब्लॅक होल्स. ते विभक्त प्रतिक्रियांच्या परिणामी दिसतात आणि थोड्या काळासाठी जगतात. क्वांटम फनेल सर्वात जास्त स्वारस्यपूर्ण आहेत, कारण त्यांचा अभ्यास काळ्या वैश्विक वस्तूंच्या समस्येबद्दल प्रश्नांची उत्तरे देण्यास मदत करू शकतो.
काही शास्त्रज्ञ या प्रकारच्या स्पेस ऑब्जेक्टला केसाळ ब्लॅक होल म्हणून ओळखतात. हे छिद्र केसांसारख्या किरणांच्या उपस्थितीने ओळखले जातात. असे गृहीत धरले जाते की हे फोटॉन आणि ग्रॅव्हिटॉन ब्लॅक होलमध्ये पडणारी काही माहिती टिकवून ठेवतात.

पृथ्वीच्या सर्वात जवळचे कृष्णविवर

सर्वात जवळचे कृष्णविवर पृथ्वीपासून ३,००० प्रकाशवर्षे दूर आहे. त्याला V616 Monocerotis किंवा V616 Mon म्हणतात. त्याचे वजन 9-13 सौर वस्तुमानापर्यंत पोहोचते. या छिद्राचा बायनरी पार्टनर हा सूर्याच्या वस्तुमानाच्या अर्धा तारा आहे. पृथ्वीच्या तुलनेने जवळ असलेले दुसरे फनेल म्हणजे सिग्नस एक्स-1. हे पृथ्वीपासून 6 हजार प्रकाशवर्षे अंतरावर आहे आणि त्याचे वजन सूर्यापेक्षा 15 पट जास्त आहे. या कॉस्मिक ब्लॅक होलचा स्वतःचा बायनरी पार्टनर देखील आहे, ज्याची हालचाल सिग्नस X-1 च्या प्रभावाचा शोध घेण्यास मदत करते.

ब्लॅक होल - मनोरंजक तथ्ये

काळ्या वस्तूंबद्दल शास्त्रज्ञ खालील मनोरंजक तथ्ये सांगतात:

जर आपण हे लक्षात घेतले की या वस्तू आकाशगंगेचे केंद्र आहेत, तर सर्वात मोठे फनेल शोधण्यासाठी आपल्याला सर्वात मोठी आकाशगंगा शोधणे आवश्यक आहे. म्हणून, विश्वातील सर्वात मोठे कृष्णविवर हे एबेल 2029 क्लस्टरच्या मध्यभागी असलेल्या आकाशगंगा IC 1101 मध्ये स्थित फनेल आहे.
काळ्या वस्तू प्रत्यक्षात बहुरंगी वस्तूंसारख्या दिसतात. याचे कारण त्यांच्या रेडिओमॅग्नेटिक रेडिएशनमध्ये आहे.
कृष्णविवराच्या मध्यभागी कोणतेही शाश्वत भौतिक किंवा गणितीय नियम नाहीत. हे सर्व छिद्राच्या वस्तुमानावर आणि त्याच्या गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रावर अवलंबून असते.
काळ्या फनेलचे हळूहळू बाष्पीभवन होते.
काळ्या फनेलचे वजन अविश्वसनीय आकारात पोहोचू शकते. सर्वात मोठ्या कृष्णविवराचे वस्तुमान 30 दशलक्ष सौर वस्तुमान इतके आहे.

आपल्याला खालील सामग्रीमध्ये स्वारस्य असू शकते