« Fiksi ilmiah dapat bermanfaat - ia merangsang imajinasi dan menghilangkan rasa takut akan masa depan. Namun, fakta ilmiah bisa jauh lebih mengejutkan. Fiksi ilmiah bahkan tidak membayangkan hal-hal seperti lubang hitam.»
Stephen Hawking

Di kedalaman alam semesta bagi manusia terdapat misteri dan misteri yang tak terhitung jumlahnya. Salah satunya adalah lubang hitam - objek yang bahkan tidak dapat dipahami oleh pikiran terbesar umat manusia. Ratusan astrofisikawan mencoba menemukan sifat lubang hitam, tetapi pada tahap ini kita bahkan belum membuktikan keberadaannya dalam praktik.

Sutradara film mendedikasikan film mereka untuk mereka, dan di antara orang-orang biasa, lubang hitam telah menjadi fenomena pemujaan sehingga mereka diidentikkan dengan akhir dunia dan kematian yang akan segera terjadi. Mereka ditakuti dan dibenci, tetapi pada saat yang sama mereka diidolakan dan tunduk di hadapan yang tidak diketahui, yang penuh dengan fragmen-fragmen aneh Semesta ini. Setuju, ditelan lubang hitam adalah romansa semacam itu. Dengan bantuan mereka, itu mungkin, dan mereka juga bisa menjadi panduan bagi kita.

Pers kuning sering berspekulasi tentang popularitas lubang hitam. Menemukan berita utama di surat kabar yang terkait dengan akhir dunia di planet ini karena tabrakan lain dengan lubang hitam supermasif bukanlah masalah. Jauh lebih buruk adalah bahwa bagian dari populasi yang buta huruf menganggap segala sesuatu dengan serius dan menimbulkan kepanikan yang nyata. Untuk memperjelas, kita akan melakukan perjalanan ke asal mula penemuan lubang hitam dan mencoba memahami apa itu dan bagaimana menghubungkannya.

bintang tak terlihat

Kebetulan fisikawan modern menggambarkan struktur Alam Semesta kita dengan bantuan teori relativitas, yang diberikan Einstein dengan hati-hati kepada umat manusia pada awal abad ke-20. Yang lebih misterius adalah lubang hitam, di cakrawala peristiwa di mana semua hukum fisika yang kita ketahui, termasuk teori Einstein, berhenti beroperasi. Bukankah itu indah? Selain itu, dugaan tentang keberadaan lubang hitam telah diungkapkan jauh sebelum Einstein sendiri lahir.

Pada tahun 1783 terjadi peningkatan yang signifikan dalam kegiatan ilmiah di Inggris. Pada masa itu, sains berjalan beriringan dengan agama, mereka rukun, dan para ilmuwan tidak lagi dianggap sesat. Selain itu, para imam terlibat dalam penelitian ilmiah. Salah satu hamba Tuhan ini adalah pendeta Inggris John Michell, yang bertanya pada dirinya sendiri tidak hanya pertanyaan tentang kehidupan, tetapi juga tugas-tugas yang cukup ilmiah. Michell adalah seorang ilmuwan yang sangat bergelar: awalnya dia adalah seorang guru matematika dan linguistik kuno di salah satu perguruan tinggi, dan setelah itu dia diterima di Royal Society of London untuk sejumlah penemuan.

John Michell berurusan dengan seismologi, tetapi di waktu luangnya dia suka memikirkan yang abadi dan kosmos. Beginilah cara dia memunculkan gagasan bahwa di suatu tempat di kedalaman Semesta mungkin ada benda supermasif dengan gravitasi yang begitu kuat sehingga untuk mengatasi gaya gravitasi benda seperti itu, perlu untuk bergerak dengan kecepatan yang sama dengan atau lebih tinggi dari kecepatan cahaya. Jika kita menerima teori seperti itu sebagai kebenaran, maka bahkan cahaya tidak akan mampu mengembangkan kecepatan kosmik kedua (kecepatan yang diperlukan untuk mengatasi gaya tarik gravitasi dari benda yang keluar), sehingga benda seperti itu akan tetap tidak terlihat oleh mata telanjang.

Michell menyebut teori barunya "bintang gelap", dan pada saat yang sama mencoba menghitung massa benda-benda tersebut. Dia mengungkapkan pemikirannya tentang masalah ini dalam sebuah surat terbuka kepada Royal Society of London. Sayangnya, pada masa itu, penelitian semacam itu tidak bernilai khusus bagi sains, jadi surat Michell dikirim ke arsip. Hanya dua ratus tahun kemudian, pada paruh kedua abad ke-20, ditemukan di antara ribuan catatan lain yang disimpan dengan hati-hati di perpustakaan kuno.

Bukti ilmiah pertama keberadaan lubang hitam

Setelah merilis Teori Relativitas Umum Einstein, matematikawan dan fisikawan dengan serius mulai memecahkan persamaan yang disajikan oleh ilmuwan Jerman, yang seharusnya memberi tahu kita banyak tentang struktur Alam Semesta. Astronom Jerman, fisikawan Karl Schwarzschild memutuskan untuk melakukan hal yang sama pada tahun 1916.

Ilmuwan, menggunakan perhitungannya, sampai pada kesimpulan bahwa keberadaan lubang hitam itu mungkin. Dia juga orang pertama yang menggambarkan apa yang kemudian disebut ungkapan romantis "cakrawala peristiwa" - batas imajiner ruang-waktu di lubang hitam, setelah melintasinya, ada titik yang tidak bisa kembali. Tidak ada yang lolos dari cakrawala peristiwa, bahkan cahaya. Di luar cakrawala peristiwa itulah yang disebut "singularitas" terjadi, di mana hukum fisika yang kita kenal berhenti beroperasi.

Terus mengembangkan teorinya dan memecahkan persamaan, Schwarzschild menemukan rahasia baru lubang hitam untuk dirinya sendiri dan dunia. Jadi, dia mampu menghitung, hanya di atas kertas, jarak dari pusat lubang hitam, tempat massanya terkonsentrasi, ke cakrawala peristiwa. Schwarzschild menyebut jarak ini radius gravitasi.

Terlepas dari kenyataan bahwa secara matematis solusi Schwarzschild sangat benar dan tidak dapat disangkal, komunitas ilmiah awal abad ke-20 tidak dapat segera menerima penemuan yang begitu mengejutkan, dan keberadaan lubang hitam dianggap sebagai fantasi, yang kadang-kadang dianggap sebagai fantasi. terwujud dalam teori relativitas. Selama satu setengah dekade berikutnya, studi tentang ruang untuk keberadaan lubang hitam berjalan lambat, dan hanya beberapa penganut teori fisikawan Jerman yang terlibat di dalamnya.

Bintang yang melahirkan kegelapan

Setelah persamaan Einstein dipisahkan, inilah saatnya menggunakan kesimpulan yang ditarik untuk memahami struktur Alam Semesta. Secara khusus, dalam teori evolusi bintang. Bukan rahasia lagi bahwa tidak ada sesuatu pun di dunia kita yang bertahan selamanya. Bahkan bintang-bintang memiliki siklus hidupnya sendiri, meskipun lebih lama dari manusia.

Salah satu ilmuwan pertama yang menjadi sangat tertarik pada evolusi bintang adalah astrofisikawan muda Subramanyan Chandrasekhar, yang berasal dari India. Pada tahun 1930, ia menerbitkan sebuah karya ilmiah yang menggambarkan dugaan struktur internal bintang, serta siklus hidupnya.

Sudah pada awal abad ke-20, para ilmuwan menebak tentang fenomena seperti kontraksi gravitasi (keruntuhan gravitasi). Pada titik tertentu dalam hidupnya, sebuah bintang mulai berkontraksi dengan kecepatan luar biasa di bawah pengaruh gaya gravitasi. Sebagai aturan, ini terjadi pada saat kematian bintang, namun, dengan keruntuhan gravitasi, ada beberapa cara untuk keberadaan bola panas lebih lanjut.

Supervisor Chandrasekhar, Ralph Fowler, seorang fisikawan teoretis yang disegani pada masanya, menyarankan bahwa selama keruntuhan gravitasi, setiap bintang berubah menjadi bintang yang lebih kecil dan lebih panas - katai putih. Tetapi ternyata siswa "melanggar" teori guru, yang dianut oleh sebagian besar fisikawan pada awal abad terakhir. Menurut karya seorang pemuda Hindu, kematian sebuah bintang bergantung pada massa awalnya. Misalnya, hanya bintang-bintang yang massanya tidak melebihi 1,44 kali massa Matahari yang dapat menjadi katai putih. Angka ini disebut batas Chandrasekhar. Jika massa bintang melebihi batas ini, maka ia mati dengan cara yang sama sekali berbeda. Dalam kondisi tertentu, bintang seperti itu pada saat kematian dapat dilahirkan kembali menjadi bintang neutron baru - misteri lain dari Alam Semesta modern. Teori relativitas, di sisi lain, memberi tahu kita satu opsi lagi - kompresi bintang ke nilai yang sangat kecil, dan di sini yang paling menarik dimulai.

Pada tahun 1932, sebuah artikel muncul di salah satu jurnal ilmiah di mana fisikawan brilian dari USSR Lev Landau menyarankan bahwa selama keruntuhan, sebuah bintang supermasif dikompresi menjadi titik dengan radius sangat kecil dan massa tak terbatas. Terlepas dari kenyataan bahwa peristiwa seperti itu sangat sulit untuk dibayangkan dari sudut pandang orang yang tidak siap, Landau tidak jauh dari kebenaran. Fisikawan itu juga menyarankan bahwa, menurut teori relativitas, gravitasi pada titik seperti itu akan sangat besar sehingga akan mulai mendistorsi ruang-waktu.

Ahli astrofisika menyukai teori Landau, dan mereka terus mengembangkannya. Pada tahun 1939, di Amerika, berkat upaya dua fisikawan - Robert Oppenheimer dan Hartland Sneijder - sebuah teori muncul yang menjelaskan secara rinci sebuah bintang supermasif pada saat keruntuhan. Sebagai hasil dari peristiwa seperti itu, lubang hitam yang nyata seharusnya muncul. Terlepas dari argumen yang meyakinkan, para ilmuwan terus menyangkal kemungkinan keberadaan benda-benda seperti itu, serta transformasi bintang menjadi mereka. Bahkan Einstein menjauhkan diri dari ide ini, percaya bahwa bintang tidak mampu melakukan transformasi fenomenal seperti itu. Fisikawan lain tidak pelit dalam pernyataan mereka, menyebut kemungkinan peristiwa seperti itu konyol.
Namun, sains selalu mencapai kebenaran, Anda hanya perlu menunggu sedikit. Dan begitulah yang terjadi.

Objek paling terang di alam semesta

Dunia kita adalah kumpulan paradoks. Terkadang hal-hal hidup berdampingan di dalamnya, koeksistensi yang menentang logika apa pun. Misalnya, istilah "lubang hitam" tidak akan dikaitkan pada orang normal dengan ungkapan "sangat terang", tetapi penemuan awal 60-an abad terakhir memungkinkan para ilmuwan untuk menganggap pernyataan ini salah.

Dengan bantuan teleskop, astrofisikawan berhasil mendeteksi objek yang sampai sekarang tidak diketahui di langit berbintang, yang berperilaku cukup aneh meskipun faktanya mereka tampak seperti bintang biasa. Mempelajari tokoh-tokoh aneh ini, ilmuwan Amerika Martin Schmidt menarik perhatian pada spektrografi mereka, yang datanya menunjukkan hasil yang berbeda dari pemindaian bintang lain. Sederhananya, bintang-bintang ini tidak seperti yang biasa kita lihat.

Tiba-tiba Schmidt sadar, dan dia menarik perhatian pada pergeseran spektrum dalam kisaran merah. Ternyata benda-benda ini jauh lebih jauh dari kita daripada bintang-bintang yang biasa kita lihat di langit. Misalnya, objek yang diamati oleh Schmidt terletak dua setengah miliar tahun cahaya dari planet kita, tetapi bersinar seterang bintang beberapa ratus tahun cahaya jauhnya. Ternyata cahaya dari satu objek tersebut sebanding dengan kecerahan seluruh galaksi. Penemuan ini merupakan terobosan nyata dalam astrofisika. Ilmuwan menyebut benda-benda ini "quasi-stellar" atau hanya "quasar".

Martin Schmidt terus mempelajari objek baru dan menemukan bahwa cahaya terang seperti itu hanya dapat disebabkan oleh satu alasan - akresi. Akresi adalah proses penyerapan materi di sekitarnya oleh benda supermasif dengan bantuan gravitasi. Ilmuwan sampai pada kesimpulan bahwa di pusat quasar ada lubang hitam besar, yang dengan kekuatan luar biasa menarik materi yang mengelilinginya di ruang angkasa dengan kekuatan luar biasa. Dalam proses penyerapan materi oleh lubang, partikel dipercepat hingga kecepatan luar biasa dan mulai bersinar. Kubah bercahaya aneh di sekitar lubang hitam disebut piringan akresi. Visualisasinya ditunjukkan dengan baik dalam film Christopher Nolan "Interstellar", yang memunculkan banyak pertanyaan "bagaimana lubang hitam bisa bersinar?".

Sampai saat ini, para ilmuwan telah menemukan ribuan quasar di langit berbintang. Benda aneh dan sangat terang ini disebut suar alam semesta. Mereka memungkinkan kita untuk membayangkan struktur kosmos sedikit lebih baik dan lebih dekat ke saat dari mana semuanya dimulai.

Terlepas dari kenyataan bahwa astrofisikawan telah memperoleh bukti tidak langsung untuk keberadaan objek tak terlihat supermasif di Semesta selama bertahun-tahun, istilah "lubang hitam" tidak ada sampai tahun 1967. Untuk menghindari nama yang rumit, fisikawan Amerika John Archibald Wheeler mengusulkan untuk menyebut objek semacam itu "lubang hitam". Kenapa tidak? Sampai batas tertentu mereka berwarna hitam, karena kita tidak dapat melihatnya. Selain itu, mereka menarik segalanya, Anda bisa jatuh ke dalamnya, seperti di lubang sungguhan. Dan untuk keluar dari tempat seperti itu menurut hukum fisika modern sama sekali tidak mungkin. Namun, Stephen Hawking mengklaim bahwa ketika bepergian melalui lubang hitam, Anda bisa masuk ke Alam Semesta lain, dunia lain, dan ini adalah harapan.

Takut akan ketidakterbatasan

Karena misteri dan romantisasi lubang hitam yang berlebihan, benda-benda ini telah menjadi cerita horor nyata di antara orang-orang. Pers kuning suka berspekulasi tentang populasi yang buta huruf, memberikan cerita luar biasa tentang bagaimana lubang hitam besar bergerak menuju Bumi kita, yang akan menelan tata surya dalam hitungan jam, atau hanya memancarkan gelombang gas beracun ke arah kita. planet.

Yang paling populer adalah tema penghancuran planet dengan bantuan Large Hadron Collider, yang dibangun di Eropa pada tahun 2006 di wilayah Dewan Eropa untuk Penelitian Nuklir (CERN). Gelombang kepanikan dimulai sebagai lelucon bodoh seseorang, tetapi tumbuh seperti bola salju. Seseorang memulai desas-desus bahwa sebuah lubang hitam dapat terbentuk di akselerator partikel penumbuk, yang akan menelan planet kita seluruhnya. Tentu saja, orang-orang yang marah mulai menuntut larangan eksperimen di LHC, takut akan hasil seperti itu. Tuntutan hukum mulai datang ke Pengadilan Eropa menuntut untuk menutup collider, dan para ilmuwan yang menciptakannya harus dihukum semaksimal mungkin.

Faktanya, fisikawan tidak menyangkal bahwa ketika partikel bertabrakan di Large Hadron Collider, objek yang mirip dengan lubang hitam dapat muncul, tetapi ukurannya berada pada tingkat ukuran partikel dasar, dan "lubang" seperti itu ada untuk waktu yang singkat. bahwa kita bahkan tidak dapat merekam kejadiannya.

Salah satu ahli utama yang mencoba menghilangkan gelombang ketidaktahuan di depan orang-orang adalah Stephen Hawking - fisikawan teoretis terkenal, yang, apalagi, dianggap sebagai "guru" sejati tentang lubang hitam. Hawking membuktikan bahwa lubang hitam tidak selalu menyerap cahaya yang muncul di piringan akresi, dan sebagian dihamburkan ke luar angkasa. Fenomena ini disebut radiasi Hawking, atau penguapan lubang hitam. Hawking juga membangun hubungan antara ukuran lubang hitam dan tingkat "penguapan" - semakin kecil, semakin sedikit keberadaannya dalam waktu. Dan ini berarti bahwa semua penentang Large Hadron Collider tidak perlu khawatir: lubang hitam di dalamnya tidak akan bisa ada bahkan untuk sepersejuta detik pun.

Teori tidak terbukti dalam praktek

Sayangnya, teknologi umat manusia pada tahap perkembangan ini tidak memungkinkan kita untuk menguji sebagian besar teori yang dikembangkan oleh astrofisikawan dan ilmuwan lain. Di satu sisi, keberadaan lubang hitam cukup meyakinkan dibuktikan di atas kertas dan disimpulkan menggunakan rumus di mana segala sesuatunya konvergen dengan setiap variabel. Di sisi lain, dalam praktiknya, kita belum berhasil melihat lubang hitam yang sebenarnya dengan mata kepala sendiri.

Terlepas dari semua ketidaksepakatan, fisikawan menyarankan bahwa di pusat masing-masing galaksi ada lubang hitam supermasif, yang mengumpulkan bintang-bintang ke dalam kelompok dengan gravitasinya dan membuat Anda melakukan perjalanan mengelilingi Semesta dalam sebuah perusahaan besar dan ramah. Di galaksi Bima Sakti kita, menurut berbagai perkiraan, ada 200 hingga 400 miliar bintang. Semua bintang ini berputar di sekitar sesuatu yang memiliki massa besar, di sekitar sesuatu yang tidak dapat kita lihat dengan teleskop. Kemungkinan besar itu adalah lubang hitam. Haruskah dia takut? - Tidak, setidaknya tidak dalam beberapa miliar tahun ke depan, tapi kita bisa membuat film menarik lainnya tentang dia.



LUBANG HITAM
sebuah wilayah di ruang angkasa yang dihasilkan dari keruntuhan gravitasi total materi, di mana daya tarik gravitasi begitu kuat sehingga baik materi, cahaya, maupun pembawa informasi lainnya tidak dapat meninggalkannya. Oleh karena itu, bagian dalam lubang hitam secara kausal tidak berhubungan dengan alam semesta lainnya; proses fisik yang terjadi di dalam lubang hitam tidak dapat mempengaruhi proses di luarnya. Sebuah lubang hitam dikelilingi oleh permukaan dengan sifat membran searah: materi dan radiasi jatuh bebas melaluinya ke dalam lubang hitam, tetapi tidak ada yang bisa melarikan diri dari sana. Permukaan ini disebut "cakrawala peristiwa". Karena sejauh ini hanya ada indikasi tidak langsung tentang keberadaan lubang hitam pada jarak ribuan tahun cahaya dari Bumi, presentasi kami lebih lanjut terutama didasarkan pada hasil teoretis. Lubang hitam, yang diprediksi oleh teori relativitas umum (teori gravitasi yang diajukan oleh Einstein pada tahun 1915) dan teori gravitasi modern lainnya, secara matematis didukung oleh R. Oppenheimer dan H. Snyder pada tahun 1939. Tetapi sifat-sifat ruang dan waktu di sekitar benda-benda ini ternyata sangat tidak biasa, sehingga para astronom dan fisikawan tidak menganggapnya serius selama 25 tahun. Namun, penemuan astronomi pada pertengahan 1960-an memaksa kita untuk melihat lubang hitam sebagai kemungkinan realitas fisik. Penemuan dan studi mereka secara mendasar dapat mengubah pemahaman kita tentang ruang dan waktu.
Pembentukan lubang hitam. Sementara reaksi termonuklir berlangsung di bagian dalam bintang, mereka mempertahankan suhu dan tekanan tinggi, mencegah bintang runtuh di bawah pengaruh gravitasinya sendiri. Namun, seiring waktu, bahan bakar nuklir habis, dan bintang mulai menyusut. Perhitungan menunjukkan bahwa jika massa bintang tidak melebihi tiga massa matahari, maka ia akan memenangkan "pertempuran dengan gravitasi": keruntuhan gravitasinya akan dihentikan oleh tekanan materi "merosot", dan bintang itu selamanya akan berubah menjadi katai putih atau bintang neutron. Tetapi jika massa sebuah bintang lebih dari tiga matahari, maka tidak ada yang bisa menghentikan keruntuhannya yang dahsyat dan ia akan dengan cepat pergi ke bawah cakrawala peristiwa, menjadi lubang hitam. Untuk lubang hitam berbentuk bola bermassa M, cakrawala peristiwa membentuk bola dengan keliling ekuator 2p kali lebih besar dari "jari-jari gravitasi" lubang hitam RG = 2GM/c2, di mana c adalah kecepatan cahaya dan G adalah konstanta gravitasi. Sebuah lubang hitam bermassa 3 kali massa matahari memiliki jari-jari gravitasi 8,8 km.

Jika seorang astronom mengamati bintang pada saat transformasinya menjadi lubang hitam, maka pada awalnya ia akan melihat bagaimana bintang berkontraksi lebih cepat dan lebih cepat, tetapi ketika permukaannya mendekati radius gravitasi, kompresi akan melambat hingga berhenti sepenuhnya. Pada saat yang sama, cahaya yang datang dari bintang akan melemah dan berubah menjadi merah sampai padam sepenuhnya. Ini karena dalam pertarungan melawan gaya gravitasi raksasa, cahaya kehilangan energi dan membutuhkan lebih banyak waktu untuk mencapai pengamat. Ketika permukaan bintang mencapai radius gravitasi, dibutuhkan waktu tak terbatas bagi cahaya yang lolos untuk mencapai pengamat (dan dengan melakukan itu, foton akan kehilangan energinya sepenuhnya). Akibatnya, para astronom tidak akan pernah menunggu saat ini, apalagi melihat apa yang terjadi pada bintang di bawah cakrawala peristiwa. Tapi secara teoritis, proses ini bisa dipelajari. Perhitungan keruntuhan bola yang diidealkan menunjukkan bahwa dalam waktu singkat bintang berkontraksi ke titik di mana nilai kerapatan dan gravitasi yang sangat tinggi tercapai. Titik seperti itu disebut "singularitas". Selain itu, analisis matematis umum menunjukkan bahwa jika cakrawala peristiwa telah muncul, bahkan keruntuhan non-bola mengarah ke singularitas. Namun, semua ini benar hanya jika teori relativitas umum dapat diterapkan hingga skala spasial yang sangat kecil, yang belum kita yakini. Hukum kuantum beroperasi di dunia mikro, dan teori gravitasi kuantum belum tercipta. Jelas bahwa efek kuantum tidak dapat menghentikan bintang runtuh ke dalam lubang hitam, tetapi mereka dapat mencegah munculnya singularitas. Teori evolusi bintang modern dan pengetahuan kita tentang populasi bintang Galaksi menunjukkan bahwa di antara 100 miliar bintangnya, seharusnya ada sekitar 100 juta lubang hitam yang terbentuk selama keruntuhan bintang paling masif. Selain itu, lubang hitam bermassa sangat besar dapat ditemukan di inti galaksi besar, termasuk galaksi kita. Seperti yang telah dicatat, di zaman kita, hanya massa lebih dari tiga kali lipat matahari yang bisa menjadi lubang hitam. Namun, segera setelah Big Bang, dari mana ca. 15 miliar tahun yang lalu, perluasan Alam Semesta dimulai, lubang hitam dengan massa berapa pun dapat lahir. Yang terkecil dari mereka, karena efek kuantum, seharusnya menguap, kehilangan massanya dalam bentuk radiasi dan aliran partikel. Tapi "lubang hitam primordial" dengan massa lebih dari 1.015 g bisa bertahan hingga hari ini. Semua perhitungan keruntuhan bintang dibuat dengan asumsi sedikit penyimpangan dari simetri bola dan menunjukkan bahwa cakrawala peristiwa selalu terbentuk. Namun, dengan penyimpangan yang kuat dari simetri bola, runtuhnya bintang dapat menyebabkan pembentukan wilayah dengan gravitasi yang sangat kuat, tetapi tidak dikelilingi oleh cakrawala peristiwa; itu disebut "singularitas telanjang". Ini bukan lagi lubang hitam seperti yang telah kita bahas di atas. Hukum fisika di dekat singularitas telanjang dapat mengambil bentuk yang sangat tidak terduga. Saat ini, singularitas telanjang dianggap sebagai objek yang tidak mungkin, sementara sebagian besar astrofisikawan percaya akan keberadaan lubang hitam.
sifat lubang hitam. Bagi pengamat luar, struktur lubang hitam terlihat sangat sederhana. Dalam proses sebuah bintang runtuh ke dalam lubang hitam dalam sepersekian detik (menurut jam pengamat jarak jauh), semua fitur eksternal yang terkait dengan ketidakhomogenan bintang asli terpancar dalam bentuk gravitasi dan elektromagnetik. ombak. Lubang hitam stasioner yang dihasilkan "melupakan" semua informasi tentang bintang aslinya, kecuali tiga besaran: massa total, momentum sudut (berkaitan dengan rotasi) dan muatan listrik. Dengan mempelajari lubang hitam, tidak mungkin lagi mengetahui apakah bintang aslinya terdiri dari materi atau antimateri, apakah berbentuk cerutu atau kue dadar, dan seterusnya. Dalam kondisi astrofisika yang nyata, lubang hitam bermuatan akan menarik partikel-partikel bertanda berlawanan dari medium antarbintang, dan muatannya akan dengan cepat menjadi nol. Objek stasioner yang tersisa akan menjadi "lubang hitam Schwarzschild" yang tidak berputar, yang dicirikan hanya oleh massa, atau "lubang hitam Kerr" yang berputar, yang dicirikan oleh massa dan momentum sudut. Keunikan jenis lubang hitam stasioner di atas dibuktikan dalam kerangka teori relativitas umum oleh W. Israel, B. Carter, S. Hawking dan D. Robinson. Menurut teori relativitas umum, ruang dan waktu dilengkungkan oleh medan gravitasi benda-benda masif, dengan kelengkungan terbesar terjadi di dekat lubang hitam. Ketika fisikawan berbicara tentang interval waktu dan ruang, itu berarti angka yang dibaca dari jam fisik atau penggaris apa pun. Misalnya, peran jam dapat dimainkan oleh molekul dengan frekuensi osilasi tertentu, yang jumlahnya di antara dua peristiwa dapat disebut "interval waktu". Hebatnya, gravitasi bekerja pada semua sistem fisik dengan cara yang sama: semua jam menunjukkan bahwa waktu melambat, dan semua penguasa menunjukkan bahwa ruang membentang di dekat lubang hitam. Ini berarti bahwa lubang hitam membengkokkan geometri ruang dan waktu di sekitarnya. Jauh dari lubang hitam, kelengkungan ini kecil, tetapi di dekatnya sangat besar sehingga sinar cahaya dapat bergerak mengelilinginya dalam lingkaran. Jauh dari lubang hitam, medan gravitasinya persis dijelaskan oleh teori Newton untuk benda dengan massa yang sama, tetapi di dekatnya, gravitasi menjadi jauh lebih kuat daripada yang diprediksi teori Newton. Setiap benda yang jatuh ke dalam lubang hitam akan terkoyak jauh sebelum melintasi cakrawala peristiwa oleh gaya gravitasi pasang surut yang kuat yang timbul dari perbedaan gaya tarik pada jarak yang berbeda dari pusat. Sebuah lubang hitam selalu siap untuk menyerap materi atau radiasi, sehingga meningkatkan massanya. Interaksinya dengan dunia luar ditentukan oleh prinsip Hawking yang sederhana: luas cakrawala peristiwa lubang hitam tidak pernah berkurang, jika Anda tidak memperhitungkan produksi kuantum partikel. J. Bekenstein pada tahun 1973 menyarankan bahwa lubang hitam mematuhi hukum fisika yang sama seperti benda fisik yang memancarkan dan menyerap radiasi (model "benda hitam"). Dipengaruhi oleh ide ini, Hawking pada tahun 1974 menunjukkan bahwa lubang hitam dapat memancarkan materi dan radiasi, tetapi ini hanya akan terlihat jika massa lubang hitam itu sendiri relatif kecil. Lubang hitam seperti itu bisa lahir segera setelah Big Bang, yang memulai ekspansi Alam Semesta. Massa lubang hitam primer ini tidak boleh lebih dari 1015 g (seperti asteroid kecil), dan berukuran 10-15 m (seperti proton atau neutron). Medan gravitasi yang kuat di dekat lubang hitam memunculkan pasangan partikel-antipartikel; salah satu partikel dari setiap pasangan diserap oleh lubang, dan yang kedua dipancarkan ke luar. Sebuah lubang hitam dengan massa 1015 g harus berperilaku seperti benda dengan suhu 1011 K. Gagasan "penguapan" lubang hitam sepenuhnya bertentangan dengan gagasan klasik mereka sebagai benda yang tidak dapat memancar.
Cari lubang hitam. Perhitungan dalam kerangka teori relativitas umum Einstein hanya menunjukkan kemungkinan keberadaan lubang hitam, tetapi sama sekali tidak membuktikan keberadaan mereka di dunia nyata; penemuan lubang hitam nyata akan menjadi langkah penting dalam perkembangan fisika. Mencari lubang hitam yang terisolasi di luar angkasa sangat sulit: kita tidak akan bisa melihat objek gelap kecil di luar angkasa yang gelap. Tetapi ada harapan untuk mendeteksi lubang hitam melalui interaksinya dengan benda-benda astronomi di sekitarnya, dengan pengaruh karakteristiknya terhadap mereka. Lubang hitam supermasif bisa berada di pusat galaksi, terus melahap bintang di sana. Berkonsentrasi di sekitar lubang hitam, bintang-bintang harus membentuk puncak pusat kecerahan di inti galaksi; pencarian mereka sekarang sedang berlangsung. Metode pencarian lainnya adalah mengukur kecepatan pergerakan bintang dan gas di sekitar objek pusat di galaksi. Jika jaraknya dari objek pusat diketahui, maka massa dan kepadatan rata-ratanya dapat dihitung. Jika secara signifikan melebihi kepadatan yang mungkin untuk gugus bintang, maka diyakini bahwa ini adalah lubang hitam. Dengan cara ini, pada tahun 1996, J. Moran dan rekan menentukan bahwa di pusat galaksi NGC 4258, mungkin ada lubang hitam dengan massa 40 juta massa matahari. Yang paling menjanjikan adalah pencarian lubang hitam dalam sistem biner, di mana ia, bersama dengan bintang normal, dapat berputar di sekitar pusat massa yang sama. Dari pergeseran Doppler periodik garis-garis dalam spektrum bintang, orang dapat memahami bahwa ia dipasangkan dengan tubuh tertentu dan bahkan memperkirakan massa yang terakhir. Jika massa ini melebihi 3 massa matahari, dan radiasi dari benda itu sendiri tidak terlihat, maka sangat mungkin bahwa ini adalah lubang hitam. Dalam sistem biner kompak, lubang hitam dapat menangkap gas dari permukaan bintang normal. Bergerak di orbit di sekitar lubang hitam, gas ini membentuk piringan dan, mendekati lubang hitam dalam bentuk spiral, memanas dengan kuat dan menjadi sumber sinar-X yang kuat. Fluktuasi yang cepat dalam radiasi ini seharusnya menunjukkan bahwa gas bergerak cepat dalam radius orbit kecil di sekitar objek besar yang kecil. Sejak tahun 1970-an, beberapa sumber sinar-X telah ditemukan dalam sistem biner dengan tanda-tanda yang jelas dari keberadaan lubang hitam. Yang paling menjanjikan dianggap sebagai biner sinar-X V 404 Cygnus, massa komponen tak terlihat yang diperkirakan tidak kurang dari 6 massa matahari. Kandidat lubang hitam luar biasa lainnya ada di biner sinar-X Cygnus X-1, LMCX-3, V 616 Monocerotis, QZ Chanterelles, dan nova sinar-X Ophiuchus 1977, Mukha 1981, dan Scorpio 1994. Dengan pengecualian LMCX-3, yang terletak di Awan Magellan Besar, semuanya berada di Galaksi kita pada jarak 8000 ly. tahun dari Bumi.
Lihat juga
KOSMOLOGI;
GRAVITASI ;
RUSAK GRAVITASI;
RELATIFITAS ;
ASTRONOMI EKSTRATMOSFER.
LITERATUR
Cherepashchuk A.M. Massa lubang hitam dalam sistem biner. Uspekhi fizicheskikh nauk, vol.166, hal. 809, 1996

Ensiklopedia Collier. - Masyarakat terbuka. 2000 .

Sinonim:

Lihat apa itu "BLACK HOLE" di kamus lain:

BLACK HOLE, area terlokalisasi di luar angkasa, di mana baik materi maupun radiasi tidak dapat keluar, dengan kata lain, kecepatan ruang pertama melebihi kecepatan cahaya. Batas wilayah ini disebut horizon peristiwa. Kamus ensiklopedis ilmiah dan teknis

Ruang angkasa sebuah objek yang dihasilkan dari kompresi tubuh oleh gravitasi. memaksa hingga ukuran yang lebih kecil dari jari-jari gravitasinya rg=2g/c2 (di mana M adalah massa benda, G adalah konstanta gravitasi, c adalah nilai numerik kecepatan cahaya). Prediksi tentang keberadaan di ... ... Ensiklopedia Fisik

Ada., jumlah sinonim: 2 bintang (503) tidak diketahui (11) ASIS Synonym Dictionary. V.N. Trishin. 2013 ... Kamus sinonim

Tidak ada fenomena kosmik yang lebih memesona dalam keindahannya daripada lubang hitam. Seperti yang Anda ketahui, objek mendapatkan namanya karena fakta bahwa ia mampu menyerap cahaya, tetapi tidak dapat memantulkannya. Karena daya tarik yang sangat besar, lubang hitam menyedot segala sesuatu yang ada di dekatnya - planet, bintang, puing-puing luar angkasa. Namun, bukan hanya ini yang harus Anda ketahui tentang lubang hitam, karena ada banyak fakta menakjubkan tentang lubang hitam tersebut.

Lubang hitam tidak memiliki titik untuk tidak kembali

Untuk waktu yang lama diyakini bahwa segala sesuatu yang jatuh ke dalam wilayah lubang hitam tetap ada di dalamnya, tetapi hasil penelitian terbaru adalah bahwa setelah beberapa saat lubang hitam "memuntahkan" semua isinya ke luar angkasa, tetapi dalam bentuk yang berbeda dari aslinya. Cakrawala peristiwa, yang dianggap sebagai titik tidak dapat kembali bagi benda-benda luar angkasa, ternyata hanya tempat perlindungan sementara mereka, tetapi proses ini sangat lambat.

Bumi terancam oleh lubang hitam

Tata surya hanyalah bagian dari galaksi tak terbatas, di mana terdapat sejumlah besar lubang hitam. Ternyata Bumi juga terancam oleh mereka berdua, tetapi untungnya, mereka berada pada jarak yang sangat jauh - sekitar 1600 tahun cahaya. Mereka ditemukan di galaksi yang terbentuk sebagai hasil dari penggabungan dua galaksi.


Para ilmuwan melihat lubang hitam hanya karena fakta bahwa mereka dekat dengan tata surya dengan bantuan teleskop sinar-X, yang mampu menangkap sinar-X yang dipancarkan oleh benda-benda luar angkasa ini. Lubang hitam, karena mereka bersebelahan dan praktis bergabung menjadi satu, disebut dengan satu nama - Chandra untuk menghormati dewa bulan dari mitologi Hindu. Para ilmuwan yakin bahwa Chandra akan segera menjadi satu karena gaya gravitasi yang sangat besar.

Lubang hitam mungkin menghilang seiring waktu

Cepat atau lambat, semua isi lubang hitam akan keluar dan hanya radiasi yang tersisa. Kehilangan massa, lubang hitam menjadi lebih kecil dari waktu ke waktu, dan kemudian benar-benar menghilang. Kematian objek luar angkasa sangat lambat, dan oleh karena itu tidak mungkin ada ilmuwan yang dapat melihat bagaimana lubang hitam berkurang, dan kemudian menghilang. Stephen Hawking berpendapat bahwa lubang di ruang angkasa adalah planet yang sangat padat, dan seiring waktu ia menguap, mulai dari tepi distorsi.

Lubang hitam tidak harus terlihat hitam

Para ilmuwan berpendapat bahwa karena objek ruang angkasa menyerap partikel cahaya ke dalam dirinya sendiri tanpa memantulkannya, lubang hitam tidak memiliki warna, hanya permukaannya yang mengeluarkan - cakrawala peristiwa. Dengan medan gravitasinya, ia mengaburkan semua ruang di belakangnya, termasuk planet dan bintang. Tetapi pada saat yang sama, karena penyerapan planet-planet dan bintang-bintang di permukaan lubang hitam secara spiral karena kecepatan gerakan benda-benda yang sangat besar dan gesekan di antara mereka, sebuah cahaya muncul yang bisa lebih terang daripada bintang-bintang. Ini adalah kumpulan gas, debu bintang, dan materi lain yang tersedot oleh lubang hitam. Selain itu, terkadang lubang hitam dapat memancarkan gelombang elektromagnetik sehingga dapat terlihat.

Lubang hitam tidak diciptakan entah dari mana, dasarnya adalah bintang yang padam.

Bintang bersinar di luar angkasa berkat pasokan bahan bakar fusinya. Ketika berakhir, bintang mulai mendingin, secara bertahap berubah dari katai putih menjadi katai hitam. Di dalam bintang yang didinginkan, tekanan mulai berkurang. Di bawah pengaruh gaya gravitasi, tubuh kosmik mulai menyusut. Konsekuensi dari proses ini adalah bahwa bintang tampaknya meledak, semua partikelnya terbang terpisah di ruang angkasa, tetapi pada saat yang sama, gaya gravitasi terus bekerja, menarik benda-benda angkasa tetangga, yang kemudian diserap olehnya, meningkatkan kekuatan bintang. lubang hitam dan ukurannya.

Lubang hitam supermasif

Sebuah lubang hitam, puluhan ribu kali lebih besar dari Matahari, terletak di pusat Bima Sakti. Para ilmuwan menyebutnya Sagitarius dan terletak agak jauh dari Bumi 26.000 tahun cahaya. Wilayah galaksi ini sangat aktif dan menyerap segala sesuatu yang ada di dekatnya dengan kecepatan tinggi. Juga sering dia "memuntahkan" bintang yang padam.


Yang mengejutkan adalah fakta bahwa kerapatan rata-rata sebuah lubang hitam, bahkan dengan mempertimbangkan ukurannya yang sangat besar, bahkan bisa sama dengan kerapatan udara. Dengan bertambahnya jari-jari lubang hitam, yaitu jumlah objek yang ditangkap olehnya, kepadatan lubang hitam menjadi lebih kecil dan ini dijelaskan oleh hukum fisika sederhana. Dengan demikian, benda terbesar di ruang angkasa sebenarnya seringan udara.

Lubang hitam bisa menciptakan alam semesta baru

Tidak peduli betapa anehnya kedengarannya, terutama dengan latar belakang fakta bahwa lubang hitam benar-benar menyerap dan dengan demikian menghancurkan segala sesuatu di sekitarnya, para ilmuwan secara serius berpikir bahwa benda-benda luar angkasa ini dapat memulai kemunculan Semesta baru. Jadi, seperti yang Anda ketahui, lubang hitam tidak hanya menyerap materi, tetapi juga dapat melepaskannya dalam periode tertentu. Partikel apa pun yang keluar dari lubang hitam bisa meledak dan ini akan menjadi Big Bang baru, dan menurut teorinya, Alam Semesta kita muncul seperti itu, oleh karena itu ada kemungkinan tata surya yang ada saat ini dan di mana Bumi berputar, dihuni oleh sejumlah besar orang, pernah lahir dari lubang hitam besar.

Waktu berlalu sangat lambat di dekat lubang hitam.

Ketika sebuah objek mendekati lubang hitam, tidak peduli berapa massanya, gerakannya mulai melambat dan ini karena di lubang hitam itu sendiri, waktu melambat dan semuanya terjadi sangat lambat. Ini karena gaya gravitasi yang sangat besar yang dimiliki lubang hitam. Pada saat yang sama, apa yang terjadi di lubang hitam itu sendiri terjadi cukup cepat, karena jika pengamat melihat lubang hitam dari samping, tampaknya baginya bahwa semua proses yang terjadi di dalamnya berlangsung lambat, tetapi jika dia masuk ke dalamnya. corongnya, gaya gravitasi akan langsung merobeknya.

Dari semua objek yang diketahui umat manusia yang berada di luar angkasa, lubang hitam menghasilkan kesan yang paling mengerikan dan tidak dapat dipahami. Perasaan ini meliputi hampir setiap orang saat menyebut lubang hitam, terlepas dari kenyataan bahwa umat manusia telah menyadarinya selama lebih dari satu setengah abad. Pengetahuan pertama tentang fenomena ini diperoleh jauh sebelum Einstein mempublikasikan teori relativitas. Namun konfirmasi nyata dari keberadaan benda-benda tersebut diperoleh belum lama ini.

Tentu saja, lubang hitam memang terkenal karena karakteristik fisiknya yang aneh, yang memunculkan lebih banyak misteri di alam semesta. Mereka menentang semua hukum kosmik fisika dan mekanika kosmik dengan mudah. Untuk memahami semua detail dan prinsip keberadaan fenomena seperti lubang kosmik, kita perlu membiasakan diri dengan pencapaian modern dalam astronomi dan menerapkan fantasi, di samping itu, kita harus melampaui konsep standar. Untuk lebih mudah memahami dan membiasakan diri dengan lubang luar angkasa, situs portal telah menyiapkan banyak informasi menarik yang berkaitan dengan fenomena di Alam Semesta ini.

Fitur lubang hitam dari situs portal

Pertama-tama, perlu dicatat bahwa lubang hitam tidak datang entah dari mana, mereka terbentuk dari bintang-bintang yang memiliki ukuran dan massa raksasa. Juga, fitur dan keunikan terbesar dari setiap lubang hitam adalah bahwa mereka memiliki tarikan gravitasi yang sangat kuat. Gaya tarik objek ke lubang hitam melebihi kecepatan kosmik kedua. Indikator gravitasi semacam itu menunjukkan bahwa bahkan sinar cahaya pun tidak dapat lepas dari medan aksi lubang hitam, karena mereka memiliki kecepatan yang jauh lebih rendah.

Fitur daya tarik dapat disebut fakta bahwa ia menarik semua objek yang berada dalam jarak dekat. Semakin besar objek yang lewat di sekitar lubang hitam, semakin besar pengaruh dan daya tarik yang akan diterimanya. Dengan demikian, kita dapat menyimpulkan bahwa semakin besar objek, semakin kuat ia tertarik oleh lubang hitam, dan untuk menghindari pengaruh seperti itu, benda kosmik harus memiliki indikator kecepatan gerakan yang sangat tinggi.

Juga aman untuk mengatakan bahwa di seluruh Semesta tidak ada benda seperti itu yang dapat menghindari daya tarik lubang hitam, karena berada dalam jarak yang dekat, karena bahkan fluks cahaya tercepat pun tidak dapat menghindari pengaruh ini. Teori relativitas Einstein sangat bagus untuk memahami fitur lubang hitam. Menurut teori ini, gravitasi mampu mempengaruhi distorsi ruang dan waktu. Dikatakan juga bahwa semakin besar objek di luar angkasa, semakin memperlambat waktu. Di sekitar lubang hitam itu sendiri, waktu seolah berhenti sama sekali. Ketika sebuah pesawat ruang angkasa memasuki medan aksi lubang ruang angkasa, orang dapat mengamati bagaimana ia akan melambat saat mendekat, dan akhirnya menghilang sama sekali.

Anda seharusnya tidak terlalu takut dengan fenomena seperti lubang hitam dan percaya semua informasi tidak ilmiah yang mungkin ada saat ini. Pertama-tama, kita perlu menghilangkan mitos paling umum bahwa lubang hitam dapat menyedot semua materi dan benda di sekitarnya, dan dengan demikian mereka tumbuh dan menyerap lebih banyak dan lebih banyak lagi. Semua ini tidak sepenuhnya benar. Ya, memang, mereka dapat menyerap benda dan materi kosmik, tetapi hanya yang berada pada jarak tertentu dari lubang itu sendiri. Terlepas dari gravitasinya yang kuat, mereka tidak jauh berbeda dari bintang biasa dengan massa raksasa. Bahkan ketika Matahari kita berubah menjadi lubang hitam, ia hanya akan mampu menarik benda-benda yang terletak pada jarak pendek, dan semua planet akan terus berputar pada orbitnya yang biasa.

Mengacu pada teori relativitas, kita dapat menyimpulkan bahwa semua benda dengan gravitasi kuat dapat mempengaruhi kelengkungan ruang dan waktu. Selain itu, semakin besar massa tubuh, semakin kuat distorsinya. Jadi, baru-baru ini, para ilmuwan berhasil melihat ini dalam praktik, ketika dimungkinkan untuk merenungkan objek lain yang seharusnya tidak dapat diakses oleh mata kita karena benda kosmik besar seperti galaksi atau lubang hitam. Semua ini dimungkinkan karena fakta bahwa sinar cahaya yang lewat di dekat lubang hitam atau benda lain dibengkokkan dengan sangat kuat di bawah pengaruh gravitasinya. Jenis distorsi ini memungkinkan para ilmuwan untuk melihat lebih jauh ke luar angkasa. Tetapi dengan penelitian seperti itu sangat sulit untuk menentukan lokasi sebenarnya dari tubuh yang diteliti.

Lubang hitam tidak muncul begitu saja, mereka terbentuk sebagai hasil ledakan bintang supermasif. Selain itu, agar lubang hitam terbentuk, massa bintang yang meledak harus setidaknya sepuluh kali lebih besar dari massa Matahari. Setiap bintang ada karena reaksi termonuklir yang terjadi di dalam bintang. Dalam hal ini, paduan hidrogen dilepaskan selama proses fusi, tetapi tidak dapat meninggalkan zona pengaruh bintang, karena gravitasinya menarik hidrogen kembali. Seluruh proses inilah yang memungkinkan bintang-bintang ada. Sintesis hidrogen dan gravitasi bintang adalah mekanisme yang sudah mapan, tetapi pelanggaran keseimbangan ini dapat menyebabkan ledakan bintang. Dalam kebanyakan kasus, ini disebabkan oleh habisnya bahan bakar nuklir.

Bergantung pada massa bintang, beberapa skenario perkembangannya setelah ledakan dimungkinkan. Jadi, bintang-bintang masif membentuk medan ledakan supernova, dan kebanyakan dari mereka tetap berada di belakang inti bintang sebelumnya, para astronot menyebut benda-benda seperti itu sebagai Katai Putih. Dalam kebanyakan kasus, awan gas terbentuk di sekitar benda-benda ini, yang ditahan oleh gravitasi kurcaci ini. Cara lain pengembangan bintang supermasif juga dimungkinkan, di mana lubang hitam yang dihasilkan akan sangat kuat menarik semua materi bintang ke pusatnya, yang akan menyebabkan kompresi yang kuat.

Badan terkompresi seperti itu disebut sebagai bintang neutron. Dalam kasus yang paling jarang, setelah ledakan bintang, pembentukan lubang hitam dalam pemahaman kita tentang fenomena ini dimungkinkan. Tetapi untuk membuat lubang, massa bintang harus sangat besar. Dalam hal ini, ketika keseimbangan reaksi nuklir terganggu, gravitasi bintang menjadi gila. Pada saat yang sama, ia mulai runtuh secara aktif, setelah itu ia hanya menjadi satu titik di ruang angkasa. Dengan kata lain, kita dapat mengatakan bahwa bintang sebagai objek fisik tidak ada lagi. Terlepas dari kenyataan bahwa ia menghilang, sebuah lubang hitam terbentuk di belakangnya dengan gravitasi dan massa yang sama.

Runtuhnya bintang-bintanglah yang mengarah pada fakta bahwa mereka benar-benar menghilang, dan sebagai gantinya sebuah lubang hitam terbentuk dengan sifat fisik yang sama dengan bintang yang hilang itu. Perbedaannya hanya pada tingkat kompresi lubang yang lebih besar daripada volume bintang. Fitur terpenting dari semua lubang hitam adalah singularitasnya, yang menentukan pusatnya. Daerah ini menentang semua hukum fisika, materi dan ruang, yang tidak ada lagi. Untuk memahami konsep singularitas, kita dapat mengatakan bahwa ini adalah penghalang, yang disebut cakrawala peristiwa kosmik. Ini juga merupakan batas luar lubang hitam. Singularitas dapat disebut point of no return, karena di sanalah gaya gravitasi raksasa lubang mulai bekerja. Bahkan cahaya yang melintasi penghalang ini tidak dapat melarikan diri.

Cakrawala peristiwa memiliki efek yang sangat menarik sehingga menarik semua benda dengan kecepatan cahaya, dengan semakin dekatnya lubang hitam itu sendiri, indikator kecepatan semakin meningkat. Itulah sebabnya semua benda yang jatuh ke dalam zona aksi gaya ini ditakdirkan untuk tersedot ke dalam lubang. Perlu dicatat bahwa kekuatan seperti itu mampu mengubah benda yang telah jatuh di bawah pengaruh daya tarik semacam itu, setelah itu mereka diregangkan menjadi tali tipis, dan kemudian sama sekali tidak ada lagi di ruang angkasa.

Jarak antara horizon peristiwa dan singularitas dapat bervariasi, ruang ini disebut radius Schwarzschild. Itulah sebabnya semakin besar ukuran lubang hitam, semakin besar radius aksinya. Misalnya, kita dapat mengatakan bahwa lubang hitam yang memiliki massa sama dengan Matahari kita akan memiliki radius Schwarzschild tiga kilometer. Dengan demikian, lubang hitam besar memiliki radius aksi yang lebih besar.

Pencarian lubang hitam adalah proses yang agak sulit, karena cahaya tidak bisa lepas darinya. Oleh karena itu, pencarian dan definisi hanya didasarkan pada bukti tidak langsung dari keberadaan mereka. Metode paling sederhana untuk menemukan mereka, yang digunakan para ilmuwan, adalah mencari mereka dengan menemukan tempat di ruang gelap jika mereka memiliki massa yang besar. Dalam kebanyakan kasus, para astronom dapat menemukan lubang hitam di sistem bintang biner atau di pusat galaksi.

Sebagian besar astronom cenderung percaya bahwa ada juga lubang hitam super kuat di pusat galaksi kita. Pernyataan ini menimbulkan pertanyaan, bisakah lubang ini menelan semua yang ada di galaksi kita? Pada kenyataannya, ini tidak mungkin, karena lubang itu sendiri memiliki massa yang sama dengan bintang, karena terbuat dari bintang. Selain itu, semua perhitungan ilmuwan tidak menandakan peristiwa global apa pun yang terkait dengan objek ini. Selain itu, selama miliaran tahun, benda-benda kosmik galaksi kita akan diam-diam berputar di sekitar lubang hitam ini tanpa perubahan apa pun. Bukti adanya lubang di pusat Bima Sakti dapat berupa gelombang sinar-X yang terekam oleh para ilmuwan. Dan sebagian besar astronom cenderung percaya bahwa lubang hitam secara aktif memancarkannya dalam jumlah besar.

Cukup sering, sistem bintang yang terdiri dari dua bintang adalah umum di galaksi kita, dan seringkali salah satunya bisa menjadi lubang hitam. Dalam versi ini, lubang hitam menyerap semua benda di jalurnya, sementara materi mulai berputar di sekitarnya, karena itulah yang disebut cakram akselerasi terbentuk. Sebuah fitur dapat disebut fakta bahwa ia meningkatkan kecepatan rotasi dan mendekati pusat. Materi yang masuk ke tengah lubang hitamlah yang memancarkan sinar-X, dan materi itu sendiri dihancurkan.

Sistem bintang biner adalah kandidat pertama untuk status lubang hitam. Dalam sistem seperti itu, seseorang dapat dengan mudah menemukan lubang hitam, karena volume bintang yang terlihat, seseorang juga dapat menghitung indikator orang yang tidak terlihat. Saat ini, kandidat pertama untuk status lubang hitam mungkin adalah bintang dari konstelasi Cygnus, yang secara aktif memancarkan sinar-X.

Menarik kesimpulan dari semua hal di atas tentang lubang hitam, kita dapat mengatakan bahwa mereka bukan fenomena yang berbahaya, tentu saja, dalam hal jarak dekat, mereka adalah objek paling kuat di luar angkasa karena gaya gravitasi. Oleh karena itu, kita dapat mengatakan bahwa mereka tidak terlalu berbeda dari benda lain, fitur utama mereka adalah medan gravitasi yang kuat.

Mengenai tujuan lubang hitam, sejumlah besar teori telah diajukan, di antaranya bahkan ada yang tidak masuk akal. Jadi, menurut salah satu dari mereka, para ilmuwan percaya bahwa lubang hitam dapat memunculkan galaksi baru. Teori ini didasarkan pada kenyataan bahwa dunia kita adalah tempat yang cukup menguntungkan bagi asal usul kehidupan, tetapi jika salah satu faktornya berubah, kehidupan menjadi tidak mungkin. Karena itu, singularitas dan kekhasan perubahan sifat fisik lubang hitam dapat memunculkan Semesta yang sama sekali baru, yang akan sangat berbeda dari kita. Tapi ini hanya teori dan agak lemah karena fakta bahwa tidak ada bukti efek lubang hitam seperti itu.

Adapun lubang hitam, tidak hanya dapat menyerap materi, tetapi juga dapat menguap. Fenomena serupa terbukti beberapa dekade lalu. Penguapan ini dapat menyebabkan lubang hitam kehilangan semua massanya, dan kemudian menghilang sama sekali.

Semua ini adalah informasi terkecil tentang lubang hitam, yang dapat Anda temukan di situs portal. Kami juga memiliki sejumlah besar informasi menarik tentang fenomena kosmik lainnya.

Terlepas dari pencapaian besar di bidang fisika dan astronomi, ada banyak fenomena yang esensinya belum terungkap sepenuhnya. Fenomena ini termasuk lubang hitam misterius, semua informasi tentangnya hanya teoretis dan tidak dapat diverifikasi dalam praktik.

Apakah lubang hitam itu ada?

Bahkan sebelum munculnya teori relativitas, para astronom mengungkapkan teori keberadaan corong hitam. Setelah teori Einstein diterbitkan, masalah gravitasi direvisi dan asumsi baru muncul dalam masalah lubang hitam. Tidak realistis untuk melihat benda luar angkasa ini, karena ia menyerap semua cahaya yang masuk ke ruangnya. Ilmuwan membuktikan keberadaan lubang hitam, berdasarkan analisis pergerakan gas antarbintang dan lintasan pergerakan bintang.

Pembentukan lubang hitam menyebabkan perubahan karakteristik ruang-waktu di sekitarnya. Waktu tampaknya menyusut di bawah pengaruh gravitasi besar dan melambat. Bintang yang tertangkap di jalur corong hitam dapat menyimpang dari jalurnya dan bahkan berubah arah. Lubang hitam menyerap energi bintang kembarnya, yang juga memanifestasikan dirinya.

Seperti apa bentuk lubang hitam?

Sebagian besar informasi tentang lubang hitam bersifat hipotetis. Para ilmuwan mempelajarinya dengan efeknya pada ruang dan radiasi. Tidak mungkin melihat lubang hitam di alam semesta, karena mereka menyerap semua cahaya yang masuk ke ruang terdekat. Dari satelit khusus, gambar sinar-X benda hitam dibuat, di mana pusat terang terlihat, yang merupakan sumber radiasi sinar.

Bagaimana lubang hitam terbentuk?

Lubang hitam di luar angkasa adalah dunia terpisah yang memiliki karakteristik dan sifat uniknya sendiri. Sifat-sifat lubang kosmik ditentukan oleh alasan kemunculannya. Mengenai penampakan benda hitam, ada teori seperti:

1. Mereka adalah hasil dari keruntuhan yang terjadi di luar angkasa. Ini bisa berupa tabrakan benda-benda kosmik besar atau ledakan supernova.
2. Mereka muncul karena bobot benda luar angkasa sambil mempertahankan ukurannya. Alasan untuk fenomena ini belum ditentukan.

Corong hitam adalah benda di luar angkasa yang memiliki ukuran relatif kecil dengan massa yang sangat besar. Teori lubang hitam mengatakan bahwa setiap objek kosmik berpotensi menjadi corong hitam jika, sebagai akibat dari beberapa fenomena, kehilangan ukurannya, tetapi mempertahankan massanya. Para ilmuwan bahkan berbicara tentang keberadaan banyak lubang mikro hitam - miniatur benda luar angkasa dengan massa yang relatif besar. Perbedaan antara massa dan ukuran ini menyebabkan peningkatan medan gravitasi dan munculnya daya tarik yang kuat.

Apa yang ada di dalam lubang hitam?

Sebuah benda misterius berwarna hitam hanya bisa disebut lubang dengan bentangan besar. Pusat dari fenomena ini adalah benda kosmik dengan gravitasi yang meningkat. Hasil gravitasi seperti itu adalah daya tarik yang kuat ke permukaan benda kosmik ini. Dalam hal ini, aliran pusaran terbentuk, di mana gas dan butiran debu kosmik berputar. Oleh karena itu, lubang hitam lebih tepat disebut corong hitam.

Tidak mungkin untuk mengetahui dalam praktik apa yang ada di dalam lubang hitam, karena tingkat gravitasi corong kosmik tidak memungkinkan objek apa pun untuk melarikan diri dari zona pengaruhnya. Menurut para ilmuwan, ada kegelapan total di dalam lubang hitam, karena kuanta cahaya menghilang di dalamnya tanpa dapat ditarik kembali. Diasumsikan bahwa ruang dan waktu terdistorsi di dalam corong hitam, hukum fisika dan geometri tidak berlaku di tempat ini. Fitur lubang hitam seperti itu mungkin dapat mengarah pada pembentukan antimateri, yang saat ini tidak diketahui oleh para ilmuwan.

Mengapa lubang hitam berbahaya?

Terkadang lubang hitam digambarkan sebagai objek yang menyerap objek, radiasi, dan partikel di sekitarnya. Pandangan ini tidak benar: sifat-sifat lubang hitam memungkinkannya menyerap hanya apa yang termasuk dalam zona pengaruhnya. Ia dapat menarik mikropartikel kosmik dan radiasi yang berasal dari bintang kembar. Bahkan jika planet ini berada di dekat lubang hitam, ia tidak akan diserap, tetapi akan terus bergerak di orbitnya.

Apa yang terjadi jika Anda jatuh ke dalam lubang hitam?

Sifat-sifat lubang hitam bergantung pada kekuatan medan gravitasi. Corong hitam menarik bagi diri mereka sendiri segala sesuatu yang jatuh ke dalam zona pengaruh mereka. Pada saat yang sama, karakteristik spatio-temporal berubah. Para ilmuwan yang mempelajari semua tentang lubang hitam tidak setuju tentang apa yang terjadi pada benda-benda di corong ini:

• beberapa ilmuwan berpendapat bahwa semua benda yang jatuh ke dalam lubang ini diregangkan atau dicabik-cabik dan tidak punya waktu untuk mencapai permukaan benda yang menarik itu;
• ilmuwan lain berpendapat bahwa semua karakteristik biasa dibengkokkan dalam lubang, sehingga objek tampak menghilang di sana dalam ruang dan waktu. Untuk alasan ini, lubang hitam kadang-kadang disebut sebagai pintu gerbang ke dunia lain.

Jenis lubang hitam

Corong hitam dibagi menjadi beberapa jenis, berdasarkan metode pembentukannya:

1. Objek massa bintang hitam lahir di akhir kehidupan beberapa bintang. Pembakaran sempurna bintang dan akhir reaksi termonuklir mengarah pada kompresi bintang. Jika pada saat yang sama bintang mengalami keruntuhan gravitasi, ia dapat berubah menjadi corong hitam.
2. Corong hitam super besar. Para ilmuwan mengatakan bahwa inti galaksi mana pun adalah corong supermasif, yang pembentukannya merupakan awal dari kemunculan galaksi baru.
3. Lubang hitam purba. Ini mungkin termasuk lubang berbagai massa, termasuk lubang mikro yang terbentuk karena perbedaan kepadatan materi dan kekuatan gravitasi. Lubang seperti itu adalah corong yang terbentuk pada awal kelahiran Semesta. Ini juga termasuk objek seperti lubang hitam berbulu. Lubang-lubang ini berbeda dengan adanya sinar yang terlihat seperti rambut. Diasumsikan bahwa foton dan graviton ini menyimpan sebagian informasi yang jatuh ke dalam lubang hitam.
4. lubang hitam kuantum. Mereka muncul sebagai hasil dari reaksi nuklir dan hidup untuk waktu yang singkat. Corong kuantum adalah yang paling menarik, karena studi mereka dapat membantu menjawab pertanyaan tentang masalah objek ruang hitam.
5. Beberapa ilmuwan membedakan benda luar angkasa semacam ini, lubang hitam berbulu. Lubang-lubang ini berbeda dengan adanya sinar yang terlihat seperti rambut. Diasumsikan bahwa foton dan graviton ini menyimpan sebagian informasi yang jatuh ke dalam lubang hitam.

Lubang hitam terdekat dengan Bumi

Lubang hitam terdekat berjarak 3000 tahun cahaya dari Bumi. Ini disebut V616 Monocerotis, atau V616 Mon. Bobotnya mencapai 9-13 massa matahari. Mitra biner lubang ini adalah bintang setengah massa Matahari. Corong lain yang relatif dekat dengan Bumi adalah Cygnus X-1. Itu terletak 6 ribu tahun cahaya dari Bumi dan beratnya 15 kali lebih banyak dari Matahari. Lubang hitam ini juga memiliki pasangan binernya sendiri, yang pergerakannya membantu melacak pengaruh Cygnus X-1.

Lubang hitam - fakta menarik

Para ilmuwan berbicara tentang benda hitam fakta menarik seperti:

1. Jika kita memperhitungkan bahwa benda-benda ini adalah pusat galaksi, maka untuk menemukan corong terbesar, Anda harus menemukan galaksi terbesar. Oleh karena itu, lubang hitam terbesar di alam semesta adalah corong yang terletak di galaksi IC 1101 di pusat gugus Abell 2029.
2. Objek hitam sebenarnya terlihat seperti objek multi-warna. Alasan untuk ini terletak pada radiasi radio-magnetik mereka.
3. Tidak ada hukum fisika atau matematika permanen di tengah lubang hitam. Itu semua tergantung pada massa lubang dan medan gravitasinya.
4. Corong hitam secara bertahap menguap.
5. Berat corong hitam bisa mencapai ukuran yang luar biasa. Lubang hitam terbesar memiliki massa 30 juta massa matahari.