Crne rupe su tamne mrlje u tkivu prostora-vremena, nevjerojatno guste jedinstvenosti s tako jakom gravitacijom da ništa ne može pobjeći od njihovih stiska. Provode svoje vrijeme radeći jedno: gutajući materiju. Približi se dovoljno crnoj rupi, a ti si kozmički špageti, ispruženi na komadiće, usisani prema unutra, da se više nikad ne vraćaju. Jednostavno i izravno, zar ne?
No, kako se ispostavilo, crne rupe su više od pukog usisavača. U 2019. godini fizičari su zavirili u mračnu tamu i slikali prvu sliku crne rupe u povijesti. Također su saznali više o tome kako djeluju ove bizarne i nezasitne zvijeri. Iz njihove sklonosti stjecanju i gubitku kose, do njihovih tajanstvenih unutrašnjosti, do kuda ih mogu voditi, evo 14 novih stvari koje smo naučili o crnim rupama u 2019. godini.
Nezaboravna slika
Nakon godina iščekivanja, stiglo je ovdje! Znanstvenici su 2019. godine snimili apsolutno nezaboravnu sliku crne rupe M87, u srcu galaksije Djevica A, udaljene oko 53 milijuna svjetlosnih godina. Prvi izbliza singularnosti, posječen mrežom teleskopa širom svijeta poznatim kao Event Horizon teleskop, izgleda poput zrnate, sićušne točke okružene neizrazito narančastim prstenom. Ali ta mala, pikselirana slika zapravo je crna rupa velika kao Sunčev sustav i 6,5 milijardi puta veća od mase našeg sunca.
Vatreni narančasti sjaj koji okružuje njegovo crno srce definira njegov horizont događaja, prsten materije koji se vrti oko crne rupe neposredno prije nego što padne unutra. Dok se trlja o drugoj materiji pri velikim brzinama, proizvodi energiju i svijetli u obliku nakupljanja diska - otuda narančasti prsten.
Crne rupe rastu dlake, a zatim ponovno ćelaviti
Ove godine smo saznali da crne rupe imaju kosu, ali uglavnom su ćelavim kao kuglice. Što to točno znači? Povijesno su fizičari vjerovali da su singularnosti ćelave ili neupotrebljive, što znači da imaju samo tri svojstva: masu, moment kutova i električni naboj. Sve što su oni nebeski Pac-Man konzumirali tijekom života bilo je zaključano iza horizonta događaja i nikakve informacije o prehrambenim navikama crne rupe nisu mogle naknadno pronaći.
No, 2016. pokojni fizičar Stephen Hawking zajedno s drugima objavio je članak u kojem sugerira da crne rupe imaju "kosu" ili karakteristične osobine. Te dlake su bile suptilne promjene u horizontu događaja, kao i Cauchy horizont - točka u kojoj se uzrok i posljedica okreću - zbog čega bi se crne rupe razlikovale jedna od druge. Barem, kako je tvrdila studija iz 2018. godine, to je bio slučaj za takozvane "ekstremne" crne rupe ili one s maksimalnim električnim nabojem. Početkom ove godine fizičari su otkrili da čak i ne baš ekstremni oni - oni koji se vrte pri skoro maksimalnoj brzini, ali bez naboja, ili oni s najvećim mogućim nabojem, ali bez rotacije - također mogu imati kosu.
No, kako se ispostavilo, crne rupe brzo progutaju nekoliko gnojnih "dlaka", koje sve na kraju izgube, izvijestila je tada Live Science.
Upravo je pitanje da li su crne rupe više nalik gospodinu T ili Heather Locklear čista nagađanja. No, najveći detektor gravitacijskog vala na svijetu uskoro bi mogao pronaći dokaze koji bi podržavali jednu teoriju nad drugom, tvrde stručnjaci.
Nemoguće velika crna rupa
U studenom su znanstvenici rekli da su pronašli crnu rupu udaljenu 15 000 svjetlosnih godina koja je bila toliko masivna da ne bi trebala postojati. Nadjačali su njegovo postojanje nakon što su otkrili zvijezdu oko 8 puta veću masu od našeg sunca koje je izgledalo kao da kruži regijom mračnog, praznog prostora. Na osnovu koliko se zvijezda zamahnula, izračunali su da zvijezda vjerojatno kruži crnom rupom 70 puta većom od mase našeg sunca; ranije su znanstvenici mislili da zvjezdane crne rupe, ili one koje nastaju nakon propadanja ogromne zvijezde, mogu imati mase ne više od 30 puta veće od našeg sunca - barem u galaksijama s kemijskim sastavom sličnim našem.
"Ovo otkriće nas prisiljava da preispitamo naše modele formiranja crnih rupa zvjezdane mase", rekao je direktor Revizorski laserski interferometar i gravitacijski val i profesor sa Sveučilišta na Floridi, koji nije bio uključen u studiju izjava tada.
O toj nemogućoj crnoj rupi ...
Nažalost, većina vremena otkrića koja izgledaju prkositi zakonima fizike ne održavaju se. Ta crna rupa koja je postajala nemoguće velika, vjerojatno je ipak nemoguća, prema nekoliko papira objavljenih u arXiv bazi podataka u prosincu.
Nemoguće velika crna rupa bila je vjerojatno samo crna rupa normalne veličine, a istraživački tim koji je u početku krčio brojeve jednostavno je pogriješio u tumačenju svjetlosnih emisija koje dolaze iz binarnog sustava crna rupa / zvijezda. Zamećujući svjetlost iz pratiteljske zvijezde slabim emisijama koje bi dolazile iz akumulacijskog diska crne rupe ili prstena materije koja kruži njenim ustima, istraživači su precijenili masu crne rupe za najmanje dvostruko, pokazale su studije objavljene na arXiv-u ,
Crne rupe kao galaktički davatelji života
Crne rupe su supersvijesti u epskoj priči o svemiru. Ubijaju neselektivno. A ništa im nije na dohvat ruke.
Ali ovim kozmičkim ubojicama okrenutima kamenu može biti više. Crne rupe mogu zapravo biti motori života galaksija. Crne rupe u prehrani s jelom također šalju mjehuriće vruće, uzburkanog plina kroz svemir, pokazalo je studije studije studije. Ta vruća plazma možda drži žive galaksije koje bi se inače hladile i umirale, pokazalo je istraživanje. Druga studija, objavljena u svibnju, otkrila je da zračenje emitirano crnim rupama može upravljati vanzemaljskim životom - sve dok postoji u zoni Goldilocks, ne predaleko, a ne preblizu, središtu galaksije. Dok se ove crne rupe hrane, njihovo zračenje i svjetlost mogu pokrenuti fotosintezu i olakšati stvaranje biomolekularnih građevnih blokova života, pokazalo je to istraživanje.
Crne rupe uopće ne mogu biti crne rupe
Ili su možda crne rupe samo pogrešno shvaćene. Kao, uglavnom pogrešno shvaćeno. Divlja teorija, koju su ovog ljeta predložili matematičar i fizičar, sugerira da crne rupe kao što ih znamo možda ne postoje.
Prema Einsteinu, crne su rupe beskonačno male, beskonačno guste mrlje poznate kao singularnost, gdje se matematika opće relativnosti razgrađuje. No, prema novom istraživanju, uobičajena matematička pojednostavljenja koja se koristi za analizu teorije relativnosti može imati nedostatak. Kao rezultat toga, crne rupe možda uopće nisu jedinstvenost. Umjesto toga, oni mogu biti džepovi prostora nabijene tamnom energijom. A to bi moglo objasniti neke iznenađujuće nalaze najvećeg svjetskog lovca na gravitacijske valove.
Postoje mini crne rupe
Crne rupe sigurno mogu biti velike, ali mogu li biti sitne? Ispada da bi crne rupe, otprilike polovica poznatih, mogle postojati u svemiru. Većina crnih rupa regularne mase otprilike je 5 do 6 puta veća od mase našeg sunca.
U studenom su astronomi zavirili u rubove Mliječnog puta, udaljenog oko 10 000 svjetlosnih godina, pronašli slabe dokaze za crnu rupu koja je oko 3,3 puta masivnija od sunca. Daleko je prevelika da bi bila neutronska zvijezda, ali manja od bilo koje poznate crne rupe. Predviđene su takve crne rupe, ali nikada ranije nisu primijećene.
Crna rupa Milky Way-a ima bljesak
Kada govorimo o Mliječnom putu, supermasivna crna rupa u našoj kućnoj galaksiji događa se do nečeg vrlo čudnog. Normalno, disk za usitnjavanje crne rupe više svijetli kada je aktivniji, jer se više stvari trlja zajedno i stvara trenje. U svibnju je sve bilo mirno za središnju crnu rupu Mliječnog puta, Strijelca A *.
Tada su astronomi primijetili neobičan bljesak, s crnom rupom koja je zasijala najsjajnijim astronomima koje je ikada vidio, barem u infracrvenom spektru.
Nije jasno što je to neobično bljesak, ali znanstvenici misle da je požar nastao kada se prašnjavi predmet ili zvijezda blisko obrijao sa Strijelcem A *.
Najveće crne rupe nastale su u trenu
Masivni nebeski objekti poput Strijelca A * izgledaju kao da su ih trebali zauvijek uzeti u formu, ali ispada da su najveće crne rupe u svemiru vjerojatno formirane u treptaju oka, kozmički gledano.
Studija objavljena u lipnju pokazala je da bi se supermasivne crne rupe mogle stvoriti u prvih 800 milijuna godina povijesti svemira - a trebalo bi samo veliki plinski oblak. Kako bi se plinski oblaci gravitirali i gravitacijski vezali, oni bi se srušili pod vlastitom težinom, tvoreći malu crnu rupu bez ikakve potrebe da se zvijezda supernavlja. Te takozvane "crne rupe s izravnim propadanjem" tada bi nastavile spuštanjem materije blistavim tempom, rastući 10 000 puta u razdoblju od samo 150 milijuna godina.
U tom su se trenutku tek zaustavili - ostavivši iza sebe supermasivne crne rupe koje su danas našle naš univerzum.
NLO-i lete iz crnih rupa
Što je čudnije od crne rupe? NLO koji leti iz jednog. U ovom slučaju, međutim, NLO predstavlja ultrabrzi odljev, a vruć vjetar čini se da istječe iz akrecijskog diska crne rupe.
Studija objavljena u kolovozu otkrila je da ovi NLO-i mogu objasniti zašto prostoru u blizini srca galaksija relativno nedostaje materija. NLO-i iz supermasivnih crnih rupa u galaktičkim središtima mogu djelovati poput snježnih mehura, odvlačeći svu dodatnu tvar u neposrednu blizinu crne rupe dalje od njenog oboda, pokazalo je istraživanje.
Planet 9 može u stvari biti crna rupa
Govoreći o neidentificiranim objektima, misteriozni nebeski objekt u našem Sunčevom sustavu poznat kao Planet 9 može zapravo biti crna rupa veličine grejpa.
Postoje neki čudni predmeti iz Neptuna koji se ponašaju kao da upravljaju gravitacijom nekog obližnjeg objekta koji ne možemo vidjeti. Oni orbiraju dalje od ostalih osam planeta i čini se da su orijentirani u drugoj ravnini.
Neki su teoretičari izračunali i zaključili da tamo postoji planet - sa drhtavom orbitom - što je oko 10 do 20 puta veće od mase Zemlje. Međutim, u studiji objavljenoj u listopadu, drugi su znanstvenici koji su napravili odvojeno drobljenje broja otkrili da sićušna iskonska crna rupa, velika čak i grejpfrut, također može objasniti čudno ponašanje ovih transneptunskih objekata.
Slanje poruka kroz crnu rupu omogućilo bi joj da ispari
Crne rupe bi mogle biti crvotočine u alternativnom svemiru. Ali nemojte se truditi poslati poruku kroz crvotočku nekome u tom izvanzemaljskom svemiru.
Znanstvenici su u kolovozu otkrili da bi slanje čak i sićušne poruke kroz crnu rupu izmijenilo crnu rupu, čineći je da ispari. Prva poruka koja bi se prenosila kroz crvotočnu rupu smanjila bi crnu rupu za 30%, a svaka sljedeća poruka dodatno bi smanjila crnu rupu - istovremeno noseći sve manje i manje informacija. Nakon samo nekoliko prenosa poruka neće sadržavati nikakve informacije i crna crna rupa će nestati.
Vanzemaljci su mogli pucati laserom na crne rupe
Pew! Pew! Pew! Crne rupe možda neće hraniti život samo vanzemaljskim svjetovima; oni također mogu omogućiti vanzemaljcima da se kreću galaksijom. Pucanjem lasera u crne rupe, napredni izvanzemaljci mogli su bumerang fotoni ili svjetlosne čestice, oko gravitacijskih jažica koje okružuju crne rupe. Ti će se fotoni kružiti okolo i vraćati se do prijamnika, ali u procesu bi iscijedili dio zamaha crne rupe i pretvorili je u energiju. Kako se foton vratio, vanzemaljci su mogli pretvoriti tu energiju u zamah da bi pokrenuli njihovo kretanje kroz galaksiju, a proces se mogao ponavljati iznova i iznova.
Možda ćemo vas moći spasiti od crne rupe
Dok koračate prema horizontu događaja crne rupe, vrijeme se usporava, ispružite se poput špageta i rastržete se komadima, zar ne? Ne tako brzo. Možda će se na neki način spasiti ljude iz ovih nebeskih zamki, barem prema jednoj špekulativnoj novoj teoriji.
Prema toj teoriji, možda postoji način da se zaplete dvije crne rupe. (Kvantno zapletanje je čudan učinak, obično se vidi samo u sićušnim subatomskim mjerilima, u kojima su dvije čestice ili predmeti neraskidivo povezani na golemim daljinama.) Nitko nikada nije uspio uplesti predmete koji su vidljivi golim okom, ali pod pretpostavkom da ih je bilo način da dva predmeta zaplenete masivno kao crne rupe, možda ih je moguće upotrijebiti kao način za trenutno teleportaciju između dviju lokacija. U tom slučaju, ako ste slučajno upali u crnu rupu, možda postoji način da vas izvučete - iako u neko drugo vrijeme i mjesto.
Okretanje crnih rupa moglo bi učiniti nežnim hipersonskim putovanjima
Prikopčajte se, stavite slušalice za odustajanje od buke i opustite se - uskoro ćete uskočiti u okretnu crnu rupu. Naravno, postoji vrlo velika vjerojatnost da će vas rastrgati komadići i više nikada ne vidjeti, ali barem neki fizičari misle da bi ulazak u crnu rupu mogao biti sasvim drugačije iskustvo. Zapravo, predenje crnih rupa može biti više nalik nježnim vremenskim portalima.
Pretpostavimo da crvotočine postoje i da su crne rupe put u njih. Određene vrste supermasivnih crnih rupa, poput nježnog diva u srcu naše galaksije, ne rotiraju se previše. A novi izračuni sugeriraju da putovanje u takvu crnu rupu ne bi napravilo čak ni jaku vožnju, jer bi njezino usporeno okretanje značilo zanemarivo smanjivanje i istezanje i bilo bi dobro u dometu naprezanja koje bi svemirski brod mogao podnijeti.
