Короткий ответ:
В 1783 году английский астроном Джон Мичелл написал статью, в которой предположил существование «темных звезд», которые, по его мнению, могли бы объяснить орбитальные движения некоторых двойных звездных систем. В 1801 году французский математик Пьер-Симон Лаплас независимо провел аналогичный анализ, а также предположил, что такие объекты могут быть «местами величайших сил в природе». В то время эти идеи в значительной степени игнорировались научным сообществом.
Только в начале двадцатого века идея черных дыр начала набирать обороты. В 1916 году немецкий физик Карл Шварцшильд нашел решение уравнений общей теории относительности, описывающих гравитационное поле точечной массы. Это решение, теперь известное как метрика Шварцшильда, показало, что точечная масса создает гравитационное поле, от которого ничто не может ускользнуть.
В 1930-х годах американский физик Роберт Оппенгеймер и его ученик Хартланд Снайдер использовали метрику Шварцшильда для изучения коллапса звезды. Они обнаружили, что когда масса звезды превышает определенный порог (теперь известный как предел Оппенгеймера-Снайдера), она будет продолжать коллапсировать сама в себя даже после того, как вся тепловая энергия будет излучена. Этот процесс в конечном итоге приведет к точке бесконечной плотности, известной как сингулярность.
В 1960-х и 1970-х годах ряд исследователей, включая Стивена Хокинга, Роджера Пенроуза и Якова Зельдовича, начали разрабатывать математическую основу, необходимую для описания свойств черных дыр. Эти исследования завершились открытием четырех законов механики черных дыр Хокингом и Пенроузом в 1970 году.[1]
Введение
В этом посте мы обсудим, кто открыл черные дыры и как они были обнаружены. Мы также обсудим характеристики черных дыр и горизонт событий. Наконец, мы обсудим, что произойдет, если вы упадете в черную дыру.
Кто первым обнаружил черную дыру?
Первым, кто обнаружил черную дыру, на самом деле был вовсе не человек, а команда астрономов. В 1965 году группа астрономов под руководством Роберта М. Уилсона и Арно А. Пензиаса обнаружила черную дыру, изучая радиосигналы, приходящие из космоса. Это открытие было сделано с помощью радиотелескопа и доказало существование черных дыр.[2]
Как они обнаружили черную дыру?
В начале 1970-х астрономы обнаружили черную дыру. Они нашли его, изучая рентгеновское излучение двойной звездной системы. Система состояла из звезды и компактного объекта. Компактный объект был настолько массивным, что заставлял звезду вращаться вокруг него.
Астрономы обнаружили, что компактный объект был черной дырой, наблюдая за рентгеновским излучением системы. Выбросы исходили от аккреционного диска черной дыры. Аккреционный диск — это диск материи, окружающий черную дыру. Он состоит из газа и пыли, которые были втянуты в черную дыру.
Открытие черной дыры стало крупным прорывом в нашем понимании Вселенной. Черные дыры — чрезвычайно массивные объекты. Они настолько массивны, что их гравитационное притяжение настолько велико, что даже свет не может покинуть их.[3]
Каковы характеристики черной дыры?
Принято считать, что первая черная дыра была обнаружена в 1971 году астрономами с помощью радиотелескопов. Черные дыры — чрезвычайно плотные объекты, из которых не может выйти свет. Они образуются, когда массивные звезды коллапсируют в конце своего жизненного цикла. Гравитация вокруг черной дыры настолько сильна, что все, что подходит слишком близко, включая свет, притягивается внутрь и никогда не может вырваться наружу.[4]
Каков горизонт событий черной дыры?
Черная дыра — это область пространства-времени, гравитационное поле которой настолько сильно, что ничто, даже свет, не может покинуть ее. Горизонт событий черной дыры — это точка невозврата для всего, что попадает внутрь нее. Как только объект пересекает горизонт событий, он безвозвратно затягивается в черную дыру.[5]
Что произойдет, если вы попадете в черную дыру?
Черная дыра — это область пространства-времени, где гравитация настолько сильна, что ничто — даже свет — не может покинуть ее. Сильная гравитация вызвана тем, что огромное количество материи втиснуто в крошечное пространство. Черные дыры чрезвычайно плотны — во много раз плотнее атомного ядра.
Если бы вы упали в черную дыру, вас бы растянули и раздавили — процесс, называемый спагеттификацией. Вас также разорвет гравитация черной дыры. Так что падение в черную дыру было бы очень неприятным опытом![6]
Существуют ли разные типы черных дыр?
Существует три типа черных дыр: звездные, промежуточные и сверхмассивные. Звездные черные дыры являются наиболее распространенным типом и образуются при коллапсе звезды. Считается, что промежуточные черные дыры образуются при слиянии двух звездных черных дыр. Сверхмассивные черные дыры являются самым крупным типом черных дыр и часто находятся в центре галактик.[7]
Заключение
В этом посте мы узнаем о том, кто открыл черные дыры и как они были обнаружены. Мы также узнаем о характеристиках черных дыр, а также о горизонте событий. Наконец, мы узнаем о том, что произойдет, если вы упадете в черную дыру. Мы узнаем, что черные дыры — чрезвычайно массивные объекты, из которых не может выйти свет. Мы также узнаем, что горизонт событий черной дыры — это точка невозврата для всего, что попадает внутрь нее. И если вы упадете в черную дыру, вас растянет и сдавит гравитация черной дыры.
Источники
- https://researchonline.jcu.edu.au/41364/1/41364-montgomery-2014-thesis.pdf
- https://www.space.com/25945-cosmic-microwave-background-discovery-50th-anniversary.html
- https://www.cfa.harvard.edu/research/topic/black-holes
- https://eventhorizontelescope.org/blog/astronomers-reveal-first-image-black-hole-heart-our-galaxy
- https://gmatclub.com/forum/a-black-hole-is-a-region-of-spacetime-from-which-gravity-prevents-anyt-227285.html
- https://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/black-holes
- https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2022/08/02/are-there-different-types-of-black-holes/