2. Tikėtina, kad yra milijardai juodųjų skylių ir jų skaičius didėja

Nors juodosios skylės buvo atrastos visai neseniai, mokslininkai vėliau išsiaiškino, kad visata yra jomis užpildyta.

Kosminio teleskopo mokslo institutas (STScI) apskaičiavo, kad viena iš tūkstančio žvaigždžių tikriausiai turi pakankamai masės, kad išsivystytų į juodąją skylę. Kadangi Paukščių Take yra daugiau nei 100 milijardų žvaigždžių, vien mūsų galaktikoje gali būti 100 milijonų juodųjų skylių!

NASA apskaičiavo, kad Paukščių Take gali būti iki milijardo juodųjų skylių.

„Vienaragio“ juodoji skylė, kaip jau aptarėme, kuri yra 1500 šviesmečių nuo Žemės, yra arčiausiai mūsų planetos atrasta potenciali juodoji skylė.

3. Vienintelis tikras juodosios skylės vaizdas buvo užfiksuotas/perteiktas 2019 m.

Jei esate kosmoso mokslo gerbėjas, tikriausiai prisiminsite prieš kelerius metus besisukančios juodosios skylės ugningą spurgos vaizdą, kurį paviešino Event Horizon Telescope (EHT) komanda, taip paskelbdama pirmąją kada nors padarytą juodosios skylės nuotrauką.

Kol teleskopas tyrinėjo įvykių horizontą arba regioną, už kurio niekas negali pabėgti iš juodosios skylės, EHT atrado juodąją skylę M87 galaktikos centre.

Nuotrauka vaizduoja staigų fotonų (šviesos dalelių) praradimą. Be to, kadangi šis vaizdas astronomams parodė, kaip atrodo juodoji skylė, tai atvėrė jiems visiškai naują tyrimo sritį.

Naują masyvios struktūros M87 širdyje vaizdą, matomą poliarizuotoje šviesoje, mokslininkai paskelbė 2021 m. Naujasis paveikslėlis atskleidžia daug daugiau informacijos apie juodąją skylę, nes poliarizuotos šviesos bangos savo kryptimi ir ryškumu skiriasi nuo nepoliarizuotų šviesos bangų. Nuotraukoje matyti, kad juodosios skylės žiedas yra įmagnetintas, nes poliarizacija rodo magnetinius laukus.

4. Juodosios skylės „spagetizuoja“ viską, su kuo susiduria

Jei kada nors atsidurtumėte arti juodosios skylės, greitai pamatytumėte, kaip virstate į ilgą spagečių formą.

To priežastis yra tai, kaip gravitacija veikia dideliais atstumais. Jūsų pėdos šiuo metu yra labiau traukiamos nei galva, nes jos yra arčiau Žemės centro. Šis potraukio skirtumas tikrai pradės veikti prieš jus didžiulės gravitacijos situacijose, pavyzdžiui, arti juodosios skylės.

Jūsų pėdos vis labiau įsitrauks į juodosios skylės centrą, kai jos priartės dėl intensyvios gravitacijos traukos. Tempimas tampa ekstremalesnis, kuo labiau artėjama. Tačiau viršutinė kūno dalis yra toliau ir todėl nejuda taip greitai link centro, todėl taip ir atsirado terminas „spagetizavimas“.

5. Kai kurie mano, kad juodosios skylės gali sukurti naujas visatas

Tikėkite ar ne, bet kai kurie mokslininkai mano, kad juodosios skylės gali sukurti kitas visatas (įskaitant mūsų pačių). Neatsižvelgiant į nuolatines diskusijas apie tikrąjį kitų visatų (gal net multivisatų) egzistavimą, yra visa mokslo sritis, skirta šios realios galimybės tyrimui.

Labai sutrumpintas paaiškinimas, kaip tai veikia, yra tas, kad, pažvelgus į skaičiavimus, mūsų visatoje šiandien yra tam tikrų neįtikėtinai patogių aplinkybių, kurios susidarė gyvybei susikurti. Mes nebūtume čia, jei nors šiek tiek pakeistumėte šias aplinkybes.

Teoriškai įmanoma, kad singuliarumas juodosios skylės centre gali pakeisti šias aplinkybes ir sukurti naują, šiek tiek pakeistą visatą. Nereikia nė sakyti, kad dėl to kyla karštų ginčų.

6. Juodosios skylės tiesiogine prasme deformuoja erdvę aplink save

Kaip ir bet kuris didelis ir masyvus egzistuojantis objektas, juodosios skylės gali iškreipti patį erdvėlaikį. Skamba beprotiškai? Tada trumpai paaiškinkime, kaip tai veikia.

Įsivaizduokite erdvę kaip ištemptą guminį lakštą su tinklelio linijomis. Daiktas, padėtas ant tokio pagrindo, šiek tiek skęsta.

Kai dedate objektą ant pagrindo, jo grimzdimo gylis didėja didėjant jo masei. Tinklelio linijos iškraipomos ir sulenkiamos dėl nuskendimo efekto.

Erdvė labiau sukasi ir išsikreipia, kuo gilesnį „šulinį“ joje formuojate. Juodosios skylės, kurios yra neįtikėtinai masyvūs objektai santykinai mažame plote, sukuria lokalizuotus ir labai gilius „erdvės šulinius“, todėl erdvės dalis yra labai iškreipta.

Poveikis toks reikšmingas, kad juodosios skylės gali išgraužti erdvėje tokią gilią skylę, kad net šviesa neturi energijos ištrūkti! Nuostabu.

7. Galima teigti, kad juodosios skylės geriau nei saulės generuoja energiją

Tikėkite ar ne, juodosios skylės, esant tinkamoms aplinkybėms, gali gaminti energiją efektyviau nei žvaigždė, tokia kaip mūsų Saulė.

Bet kaip? Na, tai viskas susiję su medžiagos disku, kuris sukasi aplink juodąją skylę. Medžiaga, esanti vidiniame disko krašte, esanti arčiausiai įvykių horizonto, skris daug greičiau nei medžiaga išoriniame disko krašte. Taip yra dėl didesnės gravitacijos jėgos, esančios arčiau įvykio horizonto.

Dėl savo orbitos ir greito judėjimo medžiaga gali sušilti iki milijardų laipsnių pagal Celsijų, o tai gali paversti medžiagos masę energija juodojo kūno spinduliuotės pavidalu (dar žinoma kaip „Hawkingo spinduliuotė“). Be to, šis energijos potencialas yra didžiulis.

Palyginimui, branduolių sintezė gamina energiją iš masės maždaug 0,7 proc. Palyginimui, šio proceso metu kažkas iki 40 procentų masės aplink juodąją skylę paverčiama energija! Tai reiškia, kad šis procesas yra daug efektyvesnis.

Nors tai dar gerokai viršija mūsų technologines galimybes, mokslininkai netgi iškėlė prielaidą, kad vieną dieną galėtume panaudoti panašų procesą, kad galėtume maitinti tarpžvaigždinius laivus!

8. Juodosios skylės taip pat gali iškreipti patį laiką

Juodosios skylės iškreipia ne tik erdvę, bet ir patį laiką.

Apsvarstykite dvynių eksperimentą, kuris dažnai naudojamas išsiaiškinti, kaip laikas ir erdvė sąveikauja Einšteino bendrojoje reliatyvumo teorijoje, kad sužinotumėte, kodėl.

Vienas dvynys nukeliauja į kosmoso kraštą šviesos greičiu, apsisuka ir grįžta į Žemę, o kitas dvynys lieka Žemėje. Dvynys, keliavęs per erdvę, sensta daug lėčiau, nes laikas juda lėčiau tam, kas juda greičiau.

Dėl intensyvios juodosios skylės gravitacinės traukos artėdami prie įvykių horizonto keliaujate tokiu dideliu greičiu, kad laikas jums sulėtės!

9. Juodosios skylės puikiai kuria energiją, bet galiausiai tai jas nužudo

Nors juodosios skylės gali efektyviau generuoti energiją nei žvaigždės, tas pats procesas gali būti ir jų Achilo kulnas.

Teoriškai juodosios skylės laikui bėgant tiesiog „išgaruos“ į nebūtį, nebent jos nuolatos bus maitinamos žvaigždžių ir kitų dangaus kūnų mase. Nors, reikia pripažinti, tai užima labai daug laiko.

Stephenas Hawkingas šį stulbinantį atradimą  padarė 1974 m., todėl šis reiškinys vadinamas „Hawkingo spinduliuote“.

Juodoji skylė skleidžia Hawkingo spinduliuotę maždaug 10–20 Schwarzschildo spindulių (spindulys iki įvykio horizonto). Juodosios skylės laikui bėgant nyksta ir praranda masę, nes Hawkingo spinduliuotės skleidžiama energija lėtai mažina erdvės aplink juodąją skylę kreivumą. Kai praeis pakankamai laiko (ir mes kalbame apie milijardus metų net mažiausioms juodosioms skylėms), juodosios skylės visiškai išgaruos.

Liūdna vieno mįslingiausių visatos objektų pabaiga.

10. Teoriškai juodąja skyle gali tapti bet kas

Pagrindinis skirtumas tarp juodosios skylės ir mūsų Saulės yra tas, kad juodoji skylė turi daug stipresnį gravitacinį lauką, nes ji yra daug tankesnė. Negalime tiesiogiai stebėti juodųjų skylių dėl jų galingo gravitacinio lauko, kuris gali užkirsti kelią net šviesos fotonams.

Taigi, bent jau teoriškai, jūs galite sukurti juodąją skylę iš bet ko.

Pavyzdžiui, jei visą mūsų Saulės masę suspaustumėte į regioną, kurio skersmuo tik 6 km, sukurtumėte juodąją skylę ir nepaprastai tankų regioną.

Tačiau žinomas tik vienas procesas, galintis sukurti juodąją skylę: gravitacinis žvaigždės, kuri yra daug masyvesnė už Saulę, kolapsas. Taigi, nors teoriškai įmanoma, energijos, reikalingos tai padaryti, tikriausiai galima gauti tik tada, kai didžiulė žvaigždė labai greitai žlunga.

11. Galų gale visatoje išliks tik juodosios skylės, kol jos taip pat išnyks

Kaip minėjome anksčiau, niekas negali ištrūkti iš juodosios skylės įvykių horizonto. Net ir šviesa.

Tai paskatino kai kuriuos, įskaitant Stepheną Hawkingą, nuspėti, kad juodosios skylės bus vieninteliai objektai, likę visatoje tolimoje ateityje. Dar ilgai po to, kai visos žvaigždės mirs ir galaktikos bus išplėštos iš mūsų regėjimo lauko dėl sparčiai besiplečiančios kosminės plėtros, liks tik juodosios skylės, rodančios, kad kažkas kada nors egzistavo.

Tačiau net juodosios skylės turi galiojimo datą. Jos taip pat nustos egzistuoti.

Prognozuojamas laikas, kurio reikia gigantiškiausioms juodosioms skylėms išnykti, yra nuo 10 iki 100 galios metų arba 10 su 100 nulių po jo. Tai labai ilgas laikas, bet tai nėra amžinybė didesnėje dalykų schemoje.

Taigi, po dramatiškos pradžios (didžiojo sprogimo) ir gero bėgimo (visatos plėtros), galiausiai viskas visatoje nustos egzistuoti!

Komentarai (14)