Um buraco negro é uma região do espaço-tempo cuja atração gravitacional é tão forte que nem mesmo a luz consegue escapar. Os buracos negros que atingiram tamanhos gigantescos formam os núcleos da maioria das galáxias.

Um buraco negro supermassivo é um buraco negro com uma massa de cerca de 10 5 -10 10 massas solares. A partir de 2014, buracos negros supermassivos foram descobertos no centro de muitas galáxias, incluindo a nossa Via Láctea.

1. O buraco negro supermassivo mais pesado fora da nossa galáxia está localizado em uma galáxia na gigante galáxia elíptica NGC 4889, na constelação de Coma Berenices. Sua massa é de cerca de 21 bilhões de massas solares!

Nesta imagem, a galáxia NGC 4889 está no centro. Em algum lugar havia o mesmo gigante à espreita. (Foto da NASA):

2. Não existe uma teoria geralmente aceita sobre a formação de buracos negros com essa massa. Existem várias hipóteses, a mais óbvia das quais é a hipótese que descreve o aumento gradual da massa de um buraco negro através da atração gravitacional da matéria (geralmente gás) do espaço circundante. A dificuldade de formar um buraco negro supermassivo é que uma quantidade suficiente de matéria deve estar concentrada em um volume relativamente pequeno.

Impressão artística de um buraco negro supermassivo e seu disco de acreção. (Foto da NASA):

3. Galáxia espiral NGC 4845 (tipo Sa) na constelação de Virgem, localizada a uma distância de 65 milhões de anos-luz da Terra. No centro da galáxia está um buraco negro supermassivo com uma massa de cerca de 230.000 massas solares. (Foto da NASA):

4. O Observatório de Raios-X Chandra (NASA) forneceu recentemente evidências de que muitos buracos negros supermassivos giram a velocidades enormes. A velocidade de rotação medida de um dos buracos negros é de 3,5 trilhões. milhas/hora é aproximadamente metade da velocidade da luz, e sua incrível gravidade puxa o espaço circundante por muitos milhões de quilômetros. (Foto da NASA):

5. Galáxia espiral NGC 1097 na constelação de Fornax. No centro da galáxia está um buraco negro supermassivo que é 100 milhões de vezes mais pesado que o nosso Sol. Ele suga para si qualquer assunto da área. (Foto da NASA):

6. O quasar mais poderoso da galáxia Markarian 231 pode receber energia de dois buracos negros localizados centralmente que circulam um ao outro. De acordo com os cálculos dos cientistas, a massa do buraco negro central excede a massa solar em 150 milhões de vezes, e a massa do buraco negro satélite excede a massa solar em 4 milhões de vezes. Esta dupla dinâmica consome matéria galáctica e produz enormes quantidades de energia, causando um halo no centro da galáxia que pode ofuscar bilhões de estrelas.

Os quasares são as fontes mais brilhantes do Universo, cuja luz é mais brilhante que o brilho de suas galáxias. Existe a hipótese de que os quasares sejam núcleos de galáxias distantes em um estágio de atividade excepcionalmente alta. O quasar no centro da galáxia Markarian 231 é o objeto mais próximo de nós e se manifesta como uma fonte de rádio compacta. Os cientistas estimam a sua idade em apenas um milhão de anos. (Foto da NASA):

7. A galáxia elíptica gigante M60 e a galáxia espiral NGC 4647 parecem muito casal estranho. Ambos estão localizados na constelação de Virgem. A Bright M60, localizada a cerca de 54 milhões de anos-luz de distância, forma simples um ovo que é criado por um enxame aleatório de estrelas antigas. A NGC 4647 (canto superior direito), por outro lado, é composta por jovens estrelas azuis, gás e poeira, todos dispostos nos braços giratórios de um disco plano e rotativo.

No centro de M60 está um buraco negro supermassivo com 4,5 bilhões de massas solares. (Foto da NASA):

8. Galáxia 4C+29.30, localizada a uma distância de 850 milhões de anos-luz da Terra. No centro está um buraco negro supermassivo. Sua massa é 100 milhões de vezes maior que a massa do nosso Sol. (Foto da NASA):

9. Os astrônomos há muito procuram a confirmação de que Sagitário A é o nosso buraco negro supermassivo no centro via Láctea, é a fonte do jato de plasma. Finalmente, encontraram-no, de acordo com novos resultados obtidos pelo Observatório de Raios X Chandra e pelo radiotelescópio VLA. Este jato, ou jato, é formado pela absorção de matéria por um buraco negro supermassivo e sua existência já era prevista há muito tempo pelos teóricos. (Foto da NASA):

10. Utilizando imagens de raios X da mais alta qualidade, os astrónomos encontraram a primeira evidência clara de que buracos negros massivos eram semelhantes no Universo Primitivo. Estudos e observações de galáxias distantes mostraram que todas elas possuem buracos negros supermassivos semelhantes. Pelo menos 30 milhões de buracos negros supermassivos foram encontrados no Universo Primitivo. Isso é 10.000 vezes mais do que o estimado anteriormente.

O desenho do artista mostra um buraco negro supermassivo em crescimento. (Foto da NASA):

11. Galáxia espiral barrada NGC 4945 (SBc) na constelação de Centaurus. É bastante semelhante à nossa Galáxia, mas as observações em raios X indicam a presença de um núcleo que provavelmente contém uma estrela supermassiva ativa. buraco negro. (Foto da NASA):

12. Cluster PKS 0745-19. O buraco negro no centro é um dos 18 maiores buracos negros conhecidos no Universo. (Foto da NASA):

13. Um poderoso fluxo de partículas de um buraco negro supermassivo que atinge uma galáxia próxima. Os astrónomos já observaram colisões de galáxias antes, mas esta é a primeira vez que tal “foto espacial” foi registada. O “incidente” ocorreu num sistema estelar localizado a 1,4 mil milhões de anos-luz da Terra, onde duas galáxias estão atualmente a fundir-se. O “buraco negro” da maior das duas galáxias, que os astrônomos comparam à “Estrela da Morte” do filme épico “Guerra nas Estrelas”, ejetou um poderoso fluxo de partículas carregadas que pousou diretamente na galáxia vizinha. (Foto da NASA):

14. O buraco negro mais jovem foi encontrado. O ancestral do recém-chegado foi uma supernova que entrou em erupção há apenas 31 anos. (Foto do Centro Observatório de Raios-X Chandra):

15. Representação artística buraco negro absorvendo espaço. Desde a previsão teórica dos buracos negros, permaneceu questão aberta sobre a sua existência, uma vez que a presença de uma solução do tipo “buraco negro” não garante que existam mecanismos de formação objetos semelhantes no universo. (Foto da NASA):

16. Explosões de buraco negro na galáxia espiral M83 (também conhecida como Catavento do Sul) capturadas pelo Observatório de Raios-X Chandra da NASA. South Catavento está a aproximadamente 15 milhões de anos-luz de distância. (Foto da NASA):

17. Galáxia espiral barrada NGC 4639 na constelação de Virgem. NGC 4639 esconde um enorme buraco negro que engole gás e poeira cósmicos. (Foto da NASA):

18. Galáxia M 77 na constelação de Cetus. No seu centro está um buraco negro supermassivo. (Foto da NASA):

19. Artistas retrataram o buraco negro da nossa Galáxia – Sagitário A*. Este é um objeto de enorme massa. Ao analisar os elementos orbitais, foi inicialmente determinado que o peso do objeto é de 2,6 milhões de massas solares, e essa massa está contida em um volume de não mais que 17 horas-luz (120 UA) de diâmetro. (Foto da NASA):

20. Olhe dentro da boca de um buraco negro. Astrônomos da agência aeroespacial japonesa JAXA conseguiram obter uma imagem única da boca de um buraco negro e de fenômenos raros em sua vizinhança usando o laboratório espacial infravermelho WISE da NASA. O objeto observado pelo WISE foi um buraco negro com 6 vezes a massa do Sol e catalogado como GX 339-4. Perto de GX 339-4, localizada a uma distância de mais de 20 mil anos-luz da Terra, existe uma estrela cuja matéria é atraída para um buraco negro sob a influência de seu monstruoso campo gravitacional, que é 30 mil vezes mais forte. do que na superfície do nosso planeta. Nesse caso, parte dessa matéria é ejetada do buraco negro na direção oposta, formando jatos de partículas que se movem em velocidades próximas à da luz. (Foto da NASA):

21. Galáxia NGC 3081 na constelação de Hidra. Está localizado a uma distância de cerca de 86 milhões de anos-luz do Sistema Solar. Os cientistas acreditam que no centro da NGC 3081 existe um buraco negro supermassivo. (Foto da NASA):

22. Dorme e sonha. Há quase uma década, o Observatório de Raios-X Chandra da NASA detectou evidências do que parecia ser um buraco negro consumindo gás bem no centro da vizinha galáxia do Escultor. E em 2013, o telescópio espacial NuSTAR da NASA, que detecta raios X fortes, dá uma rápida olhada na mesma direção e descobre um buraco negro adormecido pacificamente (tornou-se inativo nos últimos 10 anos).

A massa de um buraco negro adormecido é cerca de 5 milhões de vezes a massa do nosso Sol. O buraco negro está localizado no centro da galáxia do Escultor, também conhecida como NGC 253. (Foto da NASA):

23. O plasma ejetado por buracos negros supermassivos nos centros das galáxias pode transferir enormes quantidades de energia por distâncias gigantescas. A região 3C353, vista em raios X dos telescópios Chandra e Very Large Array, está rodeada por plasma ejetado de um dos buracos negros. Contra o fundo de “penas” gigantes, a radiação da galáxia aparece como pequenos pontos no centro. (Foto da NASA):

24. Segundo o artista, é assim que se pareceria um buraco negro supermassivo com uma massa de vários milhões a bilhões de vezes a massa do nosso Sol. A dificuldade de formar um buraco negro supermassivo é que uma quantidade suficiente de matéria deve estar concentrada em um volume relativamente pequeno. (Foto da NASA).

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Considere o misterioso e invisível buracos negros no universo: Fatos interessantes, Pesquisa de Einstein, tipos supermassivos e intermediários, teoria, estrutura.

- um dos objetos mais interessantes e misteriosos do espaço sideral. Possuir alta densidade, e a força gravitacional é tão poderosa que nem mesmo a luz consegue escapar além de seus limites.

Albert Einstein falou pela primeira vez sobre buracos negros em 1916, quando criou a teoria geral da relatividade. O próprio termo originou-se em 1967 graças a John Wheeler. E o primeiro buraco negro foi “visto” em 1971.

A classificação dos buracos negros inclui três tipos: buracos negros de massa estelar, buracos negros supermassivos e buracos negros. peso médio. Não deixe de assistir ao vídeo sobre buracos negros para aprender muitos fatos interessantes e conhecer melhor essas misteriosas formações cósmicas.

Fatos interessantes sobre buracos negros

• Se você se encontrar dentro de um buraco negro, a gravidade irá esticá-lo. Mas não há necessidade de ter medo, pois você morrerá antes de chegar à singularidade. Um estudo de 2012 sugeriu que os efeitos quânticos transformam o horizonte de eventos em uma parede de fogo que transforma você em uma pilha de cinzas.
• Os buracos negros não “sugam”. Este processo é causado por vácuo, que não está presente nesta formação. Então o material simplesmente cai.
• O primeiro buraco negro foi Cygnus X-1, encontrado por foguetes com contadores Geiger. Em 1971, os cientistas receberam um sinal de rádio do Cygnus X-1. Este objeto tornou-se objeto de uma disputa entre Kip Thorne e Stephen Hawking. Este último acreditava que não se tratava de um buraco negro. Em 1990, ele admitiu a derrota.
• Pequenos buracos negros podem ter surgido imediatamente após o Big Bang. O espaço em rotação rápida comprimiu algumas áreas em buracos densos, menos massivos que o Sol.
• Se a estrela chegar muito perto, ela poderá ser despedaçada.
• Geralmente estima-se que existam até um bilhão de buracos negros estelares com três vezes a massa do Sol.
• Se compararmos a teoria das cordas e a mecânica clássica, a primeira dá origem a mais variedades de gigantes massivos.

O perigo dos buracos negros

Quando uma estrela fica sem combustível, ela pode iniciar o processo de autodestruição. Se a sua massa fosse três vezes a do Sol, o núcleo restante tornar-se-ia uma estrela de neutrões ou uma anã branca. Mas a estrela maior transforma-se num buraco negro.

Esses objetos são pequenos, mas têm uma densidade incrível. Imagine que à sua frente está um objeto do tamanho de uma cidade, mas sua massa é três vezes a do Sol. Isso cria uma força gravitacional incrivelmente grande que atrai poeira e gás, aumentando seu tamanho. Você ficará surpreso, mas pode haver várias centenas de milhões de buracos negros estelares.

Buracos negros supermassivos

É claro que nada no universo se compara à grandiosidade dos buracos negros supermassivos. Eles excedem a massa solar em bilhões de vezes. Acredita-se que tais objetos existam em quase todas as galáxias. Os cientistas ainda não conhecem todos os meandros do processo de formação. Muito provavelmente, eles crescem devido ao acúmulo de massa de poeira e gás circundantes.

A sua escala pode dever-se à fusão de milhares de pequenos buracos negros. Ou um aglomerado estelar inteiro poderia entrar em colapso.

Buracos negros nos centros das galáxias

A astrofísica Olga Silchenko sobre a descoberta de um buraco negro supermassivo na nebulosa de Andrômeda, a pesquisa de John Kormendy e corpos escuros gravitando:

A natureza das fontes de rádio cósmicas

Astrofísico Anatoly Zasov sobre radiação síncrotron, buracos negros nos núcleos de galáxias distantes e gás neutro:

Buracos negros intermediários

Não muito tempo atrás, os cientistas descobriram o novo tipo- buracos negros de massa média (intermediária). Eles podem se formar quando estrelas de um aglomerado colidem, causando uma reação em cadeia. Como resultado, eles caem no centro e formam um buraco negro supermassivo.

Em 2014, os astrônomos descobriram um tipo intermediário no braço de uma galáxia espiral. Eles são muito difíceis de encontrar porque podem estar localizados em locais imprevisíveis.

Microburacos negros

O físico Eduard Boos sobre a segurança do LHC, o nascimento de um microburaco negro e o conceito de membrana:

Teoria do buraco negro

Os buracos negros são objetos extremamente massivos, mas abrangem uma quantidade relativamente modesta de espaço. Além disso, possuem enorme gravidade, impedindo que objetos (e até luz) saiam de seu território. No entanto, é impossível vê-los diretamente. Os pesquisadores precisam observar a radiação produzida quando um buraco negro se alimenta.

Curiosamente, acontece que a matéria que se dirige para um buraco negro salta do horizonte de eventos e é expulsa. Nesse caso, formam-se jatos brilhantes de material, movendo-se em velocidades relativísticas. Estas emissões podem ser detectadas a longas distâncias.

- objetos incríveis nos quais a força da gravidade é tão grande que pode desviar a luz, distorcer o espaço e distorcer o tempo.

Nos buracos negros, três camadas podem ser distinguidas: o horizonte de eventos externo e interno e a singularidade.

O horizonte de eventos de um buraco negro é a fronteira onde a luz não tem chance de escapar. Uma vez que uma partícula cruze esta linha, ela não poderá sair. A região interna onde está localizada a massa de um buraco negro é chamada de singularidade.

Se falarmos do ponto de vista da mecânica clássica, nada pode escapar de um buraco negro. Mas a quantum faz sua própria correção. O fato é que toda partícula possui uma antipartícula. Eles têm as mesmas massas, mas cargas diferentes. Se eles se cruzarem, eles podem aniquilar um ao outro.

Quando tal par aparece fora do horizonte de eventos, um deles pode ser puxado e o outro repelido. Por causa disso, o horizonte pode encolher e o buraco negro pode entrar em colapso. Os cientistas ainda estão tentando estudar esse mecanismo.

Acreção

O astrofísico Sergei Popov sobre buracos negros supermassivos, formação de planetas e acréscimo de matéria no Universo primordial:

Os buracos negros mais famosos

Perguntas frequentes sobre buracos negros

Mais amplamente, um buraco negro é uma determinada área no espaço na qual uma quantidade tão grande de massa está concentrada que nem um único objeto pode escapar da influência gravitacional. Quando se trata de gravidade, contamos com a teoria geral da relatividade proposta por Albert Einstein. Para entender os detalhes do objeto em estudo, avançaremos passo a passo.

Vamos imaginar que você está na superfície do planeta e atira uma pedra. Se você não tiver o poder do Hulk, não será capaz de exercer força suficiente. Então a pedra subirá até uma certa altura, mas sob a pressão da gravidade ela cairá para trás. Se você tiver o potencial oculto de um homem forte verde, então será capaz de dar ao objeto aceleração suficiente, graças à qual ele sairá completamente da zona de influência gravitacional. Isso é chamado de "velocidade de escape".

Se dividirmos em uma fórmula, então essa velocidade depende de massa planetária. Quanto maior for, mais poderosa será a aderência gravitacional. A velocidade de saída dependerá exatamente de onde você está: quanto mais próximo do centro, mais fácil será sair. A velocidade de partida do nosso planeta é de 11,2 km/s, mas é de 2,4 km/s.

Estamos nos aproximando da parte mais interessante. Digamos que você tenha um objeto com uma incrível concentração de massa coletado em um lugar minúsculo. Neste caso, a velocidade de escape excede a velocidade da luz. E sabemos que nada se move mais rápido que esse indicador, o que significa que ninguém conseguirá superar tamanha força e escapar. Mesmo um feixe de luz não pode fazer isso!

No século XVIII, Laplace ponderou a extrema concentração de massa. Seguindo a relatividade geral, Karl Schwarzschild foi capaz de encontrar uma solução matemática para a equação da teoria para descrever tal objeto. Outras contribuições foram feitas por Oppenheimer, Wolkoff e Snyder (década de 1930). A partir desse momento, as pessoas começaram a discutir esse assunto com seriedade. Ficou claro: quando uma estrela massiva fica sem combustível, ela é incapaz de suportar a força da gravidade e está fadada a entrar em colapso em um buraco negro.

Na teoria de Einstein, a gravidade é uma manifestação da curvatura no espaço e no tempo. O fato é que as regras geométricas usuais não funcionam aqui e objetos massivos distorcem o espaço-tempo. O buraco negro tem propriedades bizarras, por isso a sua distorção é mais claramente visível. Por exemplo, um objeto tem um “horizonte de eventos”. Esta é a superfície da esfera que marca a linha do buraco. Ou seja, se você ultrapassar esse limite, não haverá como voltar atrás.

Literalmente, este é o local onde a velocidade de escape é igual à velocidade da luz. Fora deste local, a velocidade de escape é inferior à velocidade da luz. Mas se o seu foguete for capaz de acelerar, haverá energia suficiente para escapar.

O próprio horizonte é bastante estranho em termos de geometria. Se você estiver longe, sentirá como se estivesse olhando para uma superfície estática. Mas se você chegar mais perto, perceberá que ele está se movendo para fora na velocidade da luz! Agora entendo porque é fácil entrar, mas tão difícil escapar. Sim, isso é muito confuso, porque na verdade o horizonte está parado, mas ao mesmo tempo corre na velocidade da luz. É como a situação de Alice, que teve que correr o mais rápido possível apenas para permanecer no lugar.

Ao atingir o horizonte, o espaço e o tempo sofrem uma distorção tão forte que as coordenadas começam a descrever os papéis da distância radial e do tempo de comutação. Ou seja, “r”, que marca a distância do centro, passa a ser temporário, e “t” passa a ser responsável pela “espacialidade”. Como resultado, você não conseguirá parar de se mover com um índice menor de r, assim como não conseguirá entrar no futuro no tempo normal. Você chegará a uma singularidade onde r = 0. Você pode lançar foguetes, ligar o motor ao máximo, mas não pode escapar.

O termo "buraco negro" foi cunhado por John Archibald Wheeler. Antes disso, elas eram chamadas de “estrelas resfriadas”.

Físico Emil Akhmedov sobre o estudo de buracos negros, Karl Schwarzschild e buracos negros gigantes:

Existem duas maneiras de calcular o tamanho de algo. Você pode nomear a massa ou o tamanho que a área ocupa. Se tomarmos o primeiro critério, então não há limite específico para a massividade de um buraco negro. Você pode usar qualquer quantidade, desde que possa comprimi-la até a densidade necessária.

A maioria dessas formações apareceu após a morte de estrelas massivas, então seria de se esperar que seu peso fosse equivalente. A massa típica de tal buraco seria 10 vezes a do Sol – 10 31 kg. Além disso, cada galáxia deve abrigar um buraco negro supermassivo central, cuja massa excede a solar um milhão de vezes - 10 36 kg.

Quanto mais massivo for o objeto, mais massa ele cobre. O raio do horizonte e a massa são diretamente proporcionais, ou seja, se um buraco negro pesa 10 vezes mais que outro, então seu raio é 10 vezes maior. O raio de um buraco com massa solar é de 3 km e, se for um milhão de vezes maior, então 3 milhões de km. Estas parecem ser coisas incrivelmente enormes. Mas não esqueçamos que para a astronomia isso é conceitos padrão. O raio solar chega a 700.000 km, e o de um buraco negro é 4 vezes maior.

Digamos que você não tenha sorte e sua nave esteja se movendo inexoravelmente em direção a um buraco negro supermassivo. Não adianta lutar. Você simplesmente desliga os motores e segue em direção ao inevitável. O que esperar?

Vamos começar com a ausência de peso. Estás dentro queda livre, então a tripulação, o navio e todas as peças não têm peso. Quanto mais perto você chega do centro do buraco, mais fortes são sentidas as forças gravitacionais das marés. Por exemplo, seus pés estão mais próximos do centro do que sua cabeça. Então você começa a sentir que está sendo esticado. Como resultado, você simplesmente será despedaçado.

Essas forças são imperceptíveis até que você chegue a 600.000 km do centro. Isso já está além do horizonte. Mas estamos falando de um objeto enorme. Se você cair em um buraco com a massa do Sol, as forças das marés o engolirão a 6.000 km do centro e o despedaçarão antes de chegar ao horizonte (é por isso que o mandamos para o grande para que você já possa morrer dentro do buraco, e não na aproximação).

O que esta dentro? Não quero decepcionar, mas nada de extraordinário. Alguns objetos podem ter aparência distorcida e nada mais fora do comum. Mesmo depois de cruzar o horizonte, você verá as coisas ao seu redor conforme elas se movem com você.

Quanto tempo tudo isso vai demorar? Tudo depende da sua distância. Por exemplo, você começou de um ponto de repouso onde a singularidade é 10 vezes o raio do buraco. Levará apenas 8 minutos para se aproximar do horizonte e mais 7 segundos para entrar na singularidade. Se você cair em um pequeno buraco negro, tudo acontecerá mais rápido.

Assim que você cruzar o horizonte, poderá disparar foguetes, gritar e chorar. Você tem 7 segundos para fazer tudo isso até chegar à singularidade. Mas nada irá salvá-lo. Então aproveite o passeio.

Digamos que você esteja condenado e caia em um buraco, e seu namorado observe de longe. Bem, ele verá as coisas de forma diferente. Você notará que diminui a velocidade à medida que se aproxima do horizonte. Mas mesmo que uma pessoa fique sentada por cem anos, ela não esperará até que você alcance o horizonte.

Vamos tentar explicar. O buraco negro poderia ter surgido de uma estrela em colapso. Como o material está destruído, Kirill (que seja seu amigo) o vê diminuindo, mas nunca notará que ele se aproxima do horizonte. É por isso que foram chamadas de “estrelas congeladas”, porque parecem congelar em um determinado raio.

Qual é o problema? Vamos chamar isso de ilusão de ótica. Não é necessário o infinito para formar um buraco, assim como não é necessário cruzar o horizonte. Conforme você se aproxima, a luz demora mais para chegar a Kirill. Mais precisamente, a radiação em tempo real da sua transição será registrada no horizonte para sempre. Você ultrapassou os limites há muito tempo e Kirill ainda está observando o sinal luminoso.

Ou você pode se aproximar do outro lado. O tempo se arrasta mais perto do horizonte. Por exemplo, você tem uma nave superpoderosa. Você conseguiu se aproximar do horizonte, ficar lá por alguns minutos e sair vivo para Kirill. Quem você verá? Velhote! Afinal, o tempo passou muito mais devagar para você.

O que é verdade então? Ilusão ou jogo do tempo? Tudo depende do sistema de coordenadas usado para descrever o buraco negro. Se confiarmos nas coordenadas de Schwarzschild, ao cruzar o horizonte, a coordenada de tempo (t) será igualada ao infinito. Mas as métricas do sistema fornecem uma visão turva do que está acontecendo perto do próprio objeto. Na linha do horizonte, todas as coordenadas estão distorcidas (singularidade). Mas você pode usar os dois sistemas de coordenadas, portanto as duas respostas são válidas.

Na realidade, você simplesmente se tornará invisível e Kirill deixará de vê-lo antes que muito tempo passe. Não se esqueça do desvio para o vermelho. Você emite luz observável em um determinado comprimento de onda, mas Kirill a verá em um comprimento de onda mais longo. As ondas aumentam à medida que se aproximam do horizonte. Além disso, não esqueça que a radiação ocorre em certos fótons.

Por exemplo, no momento da transição você enviará o último fóton. Chegará a Kirill em um determinado momento finito (cerca de uma hora para um buraco negro supermassivo).

Claro que não. Não se esqueça da existência do horizonte de eventos. Esta é a única área da qual você não pode sair. Basta não se aproximar dela e ficar calmo. Além disso, de uma distância segura, esse objeto parecerá muito comum para você.

Paradoxo da informação de Hawking

O físico Emil Akhmedov sobre o efeito da gravidade nas ondas eletromagnéticas, o paradoxo da informação dos buracos negros e o princípio da previsibilidade na ciência:

Não entre em pânico, pois o Sol nunca se transformará em tal objeto, porque simplesmente não tem massa suficiente. Além disso, manterá a sua actual aparência outros 5 bilhões de anos. Em seguida, ela passará para o estágio de gigante vermelha, absorvendo Mercúrio, Vênus e fritando completamente nosso planeta, e então se tornará uma anã branca comum.

Mas vamos nos entregar à fantasia. Então o Sol se tornou um buraco negro. Para começar, seremos imediatamente envolvidos pela escuridão e pelo frio. A Terra e outros planetas não serão sugados para dentro do buraco. Eles continuarão a orbitar o novo objeto em órbitas normais. Por que? Porque o horizonte atingirá apenas 3 km e a gravidade não poderá fazer nada conosco.

Sim. Naturalmente, não podemos confiar na observação visível, uma vez que a luz não pode escapar. Mas há evidências circunstanciais. Por exemplo, você vê uma área que poderia conter um buraco negro. Como posso verificar isso? Comece medindo a massa. Se estiver claro que em uma área há muito ou é aparentemente invisível, então você está no caminho certo. Existem dois pontos de busca: o centro galáctico e sistemas binários com radiação de raios X.

Assim, objetos centrais massivos foram encontrados em 8 galáxias, cuja massa nuclear varia de um milhão a um bilhão de energia solar. A massa é calculada observando a velocidade de rotação das estrelas e do gás em torno do centro. Quanto mais rápido, maior deve ser a massa para mantê-los em órbita.

Esses objetos massivos são considerados buracos negros por dois motivos. Bem, simplesmente não há mais opções. Não há nada mais massivo, mais escuro e mais compacto. Além disso, existe uma teoria de que todas as galáxias grandes e ativas têm um monstro desse tipo escondido no centro. Mas ainda assim isso não é 100% prova.

Mas duas descobertas recentes falam a favor da teoria. Um sistema “water maser” foi localizado perto da galáxia ativa mais próxima ( fonte poderosa radiação de microondas) perto do núcleo. Usando um interferômetro, os cientistas mapearam a distribuição das velocidades dos gases. Ou seja, eles mediram a velocidade em meio ano-luz no centro galáctico. Isso os ajudou a entender que dentro dele havia um objeto enorme, cujo raio chegava a meio ano-luz.

A segunda descoberta é ainda mais convincente. Pesquisadores usando raios X encontraram uma linha espectral do núcleo galáctico, indicando a presença de átomos próximos, cuja velocidade é incrivelmente alta (1/3 da velocidade da luz). Além disso, a emissão correspondeu a um desvio para o vermelho que corresponde ao horizonte do buraco negro.

Outra classe pode ser encontrada na Via Láctea. Estes são buracos negros estelares que se formam após a explosão de uma supernova. Se eles existissem separadamente, mesmo de perto dificilmente notaríamos isso. Mas temos sorte, porque a maioria existe em sistemas duais. Eles são fáceis de encontrar, pois o buraco negro puxará a massa do seu vizinho e o influenciará com a gravidade. O material “arrancado” forma um disco de acreção, no qual tudo aquece e, portanto, cria forte radiação.

Vamos supor que você conseguiu encontrar um sistema binário. Como você entende que um objeto compacto é um buraco negro? Novamente nos voltamos para as massas. Para fazer isso, meça velocidade orbital estrela vizinha. Se a massa for incrivelmente grande com dimensões tão pequenas, então não há mais opções.

Este é um mecanismo complexo. Stephen Hawking levantou um tema semelhante na década de 1970. Ele disse que os buracos negros não são realmente “negros”. Existem efeitos mecânicos quânticos que fazem com que ele crie radiação. Gradualmente, o buraco começa a encolher. A taxa de radiação aumenta com a diminuição da massa, de modo que o buraco emite cada vez mais e acelera o processo de contração até se dissolver.

No entanto, este é apenas um esquema teórico, porque ninguém pode dizer exatamente o que acontece na última fase. Algumas pessoas pensam que permanece um traço pequeno, mas estável. Teorias modernas Ainda não encontramos nada melhor. Mas o processo em si é incrível e complexo. É necessário calcular parâmetros no espaço-tempo curvo, e os resultados em si não podem ser verificados em condições normais.

A Lei da Conservação de Energia pode ser usada aqui, mas apenas por curtos períodos. O universo pode criar energia e massa do zero, mas elas devem desaparecer rapidamente. Uma das manifestações são as flutuações do vácuo. Pares de partículas e antipartículas crescem do nada, existem por um curto período de tempo e morrem em destruição mútua. Quando aparecem, o equilíbrio energético é perturbado, mas tudo é restaurado após o desaparecimento. Parece fantástico, mas este mecanismo foi confirmado experimentalmente.

Digamos que uma das flutuações do vácuo atue próximo ao horizonte de um buraco negro. Talvez uma das partículas caia e a segunda fuja. Quem escapa leva consigo um pouco da energia do buraco e pode cair nos olhos do observador. Parecerá a ele que um objeto escuro simplesmente liberou uma partícula. Mas o processo se repete e vemos um fluxo contínuo de radiação do buraco negro.

Já dissemos que Kirill sente que precisa do infinito para ultrapassar a linha do horizonte. Além disso, foi mencionado que os buracos negros evaporam após um período finito de tempo. Então, quando você chegar ao horizonte, o buraco vai desaparecer?

Não. Quando descrevemos as observações de Kirill, não falamos sobre o processo de evaporação. Mas, se esse processo estiver presente, tudo muda. Seu amigo verá você voar pelo horizonte no exato momento da evaporação. Por que?

Uma ilusão de ótica domina Kirill. A luz emitida no horizonte de eventos demora muito para chegar ao seu amigo. Se o buraco durar para sempre, a luz poderá viajar indefinidamente e Kirill não esperará pela transição. Mas, se o buraco evaporou, nada impedirá a luz, e ela atingirá o cara no momento da explosão da radiação. Mas você não se importa mais, porque morreu na singularidade há muito tempo.

Nas fórmulas da teoria geral da relatividade há recurso interessante– simetria no tempo. Por exemplo, em qualquer equação você pode imaginar que o tempo flui para trás e obter uma solução diferente, mas ainda correta. Se aplicarmos este princípio aos buracos negros, então nasce um buraco branco.

Um buraco negro é uma área definida da qual nada pode escapar. Mas a segunda opção é um buraco branco onde nada pode cair. Na verdade, ela afasta tudo. Embora, do ponto de vista matemático, tudo pareça tranquilo, isso não prova a sua existência na natureza. Muito provavelmente, não há nenhum e não há como descobrir.

Até agora falamos sobre os clássicos dos buracos negros. Eles não giram e não possuem carga elétrica. Mas na versão oposta começa o mais interessante. Por exemplo, você pode entrar, mas evitar a singularidade. Além disso, o seu “interior” é capaz de entrar em contato com um buraco branco. Ou seja, você se encontrará em uma espécie de túnel, onde o buraco negro é a entrada e o buraco branco é a saída. Essa combinação é chamada de buraco de minhoca.

Curiosamente, um buraco branco pode estar localizado em qualquer lugar, até mesmo em outro Universo. Se soubermos como controlar esses buracos de minhoca, forneceremos transporte rápido para qualquer área do espaço. E ainda mais legal é a possibilidade de viajar no tempo.

Mas não arrume sua mochila antes de saber algumas coisas. Infelizmente, existe uma grande probabilidade de que tais formações não existam. Já dissemos que os buracos brancos são uma conclusão de fórmulas matemáticas, e não um objeto real e confirmado. E todos os buracos negros observados criam matéria caindo e não formam buracos de minhoca. E a parada final é a singularidade.

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Na noite de quarta-feira, 120 astrónomos de oito observatórios em quatro continentes iniciaram a primeira tentativa de fotografar um buraco negro. As filmagens começaram em 5 de abril e continuarão até 14 de abril deste ano. O objeto de observação foi a vizinhança de dois buracos negros supermassivos, um no centro da nossa Via Láctea, o outro na galáxia vizinha Messier 87. O primeiro está próximo, mas de diâmetro pequeno, o segundo está muito distante, mas enorme . Qual deles será melhor visto ainda é uma questão. O mais próximo de nós, Sagitário A*, está localizado no centro da nossa galáxia, a Via Láctea, a uma distância de 26 mil anos-luz. A distante é 6 bilhões de vezes maior que a massa da nossa estrela, então o horizonte de eventos ao seu redor é maior. Sagitário A* tem massa 1,5 mil vezes menor e cabe em um espaço menor que o volume dentro da órbita de Mercúrio.

A importância da observação é explicada por Gopal Narayanan, professor pesquisador de astronomia da Universidade de Massachusetts Amherst: “No cerne da teoria da relatividade geral de Einstein está a ideia de que a mecânica quântica e a relatividade geral podem ser unificadas, que existe um grande , teoria unificada de conceitos fundamentais. O horizonte de eventos de um buraco negro é exatamente onde essa possível associação é melhor estudada." Só saberemos os resultados em 2018, quando os computadores processarem os dados. No final do post há uma suposta imagem que deveríamos ver se Einstein fosse a teoria está correta.

Para observar horizontes de eventos a partir de radiotelescópios diferentes, olhando para cada parte diferente do céu, os astrónomos criaram um radiotelescópio virtual do tamanho da Terra. 8 observatórios em 6 localidades territoriais estão realizando pesquisas.


O projeto envolve o Observatório do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (organização líder), o Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, o Observatório Conjunto ALMA (Chile), o Observatório Nacional de Radioastronomia (NRAO), o Instituto de Radioastronomia. Universidade Max Planck (Alemanha), Universidade de Concepción (Chile), Instituto de Astronomia e Astrofísica da Academia Central de Taiwan (ASIAA, Taiwan), Observatório Astronômico Nacional do Japão (NAOJ) e Observatório Onsala (Suécia). A combinação de radiotelescópios é importante para a observação de processos rápidos no Universo, que incluem, por exemplo, explosões de supernovas e fluxos de radiação cósmica, bem como para estudos detalhados de pequenos objetos cósmicos distantes, como o buraco negro Sagitário A*. Os telescópios ópticos mais poderosos são limitados na sua capacidade de observar até os objetos mais massivos, e os buracos negros são extremamente compactos.

Ao unir o poder dos radiotelescópios localizados em diferentes partes do globo, os astrónomos conseguiram observar objetos espaciais extremamente distantes com uma clareza dois milhões de vezes superior à acuidade da visão humana. Se uma pessoa tivesse tal visão, veria uma toranja ou um CD na Lua.

O lançamento deste telescópio “virtual”, denominado Event Horizon Telescope, foi impulsionado pelo desenvolvimento de tecnologias de Interferometria de Linha de Base Muito Longa (VLBI) nos últimos vinte anos. O maior radiotelescópio milimétrico do mundo, o observatório Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), situado no planalto do Chajnantor, no Chile, funciona segundo o mesmo modelo e também está envolvido no projeto. No projeto EHT, de 5 a 14 de abril, a tecnologia VLBI transforma todos os telescópios conectados a ela em um enorme telescópio do tamanho do nosso planeta. Os poderes dos observatórios de rádio mais sensíveis do mundo no Chile, Espanha, Califórnia, Arizona, Havaí e pólo Sul Terra. O maior deles, o já citado ALMA, é composto por 54 antenas parabólicas com 12 metros de diâmetro e 12 antenas parabólicas com 7 metros de diâmetro.

Outra ideia intrigante que pode ser explorada neste experimento é o chamado “paradoxo da informação”. Este fenómeno é a previsão de Stephen Hawking de que a matéria presa num buraco negro não pode ser perdida para além do universo conhecido, mas deve de alguma forma fluir de volta para fora. É isso que os astrônomos querem ver como ele flui. A energia ou informação que sai de um buraco negro através da radiação Hawking é um efeito quântico. Os cientistas veem regularmente grandes jatos de plasma emanando do centro das galáxias onde se suspeita ou existem buracos negros. Se houver uma conexão entre buracos negros e esses jatos (ou outros vazamentos de informação e energia), então verdadeiros horizontes de eventos no sentido estrito não se formam para objetos colapsados ​​em nosso Universo.

Einstein está certo?

Você não pode ver o buraco negro em si, mas pode ver a matéria caindo nele. Poeira, gás e estrelas próximas criam uma região de alta energia em torno dos buracos negros, ou o chamado disco de acreção, no qual a matéria é comprimida e torcida, como num funil, e aquecida. Graças às altas energias, a matéria começa a brilhar intensamente perto do “horizonte de eventos” – o ponto após o qual o buraco negro não libera nenhuma radiação ou informação de si mesmo. Assim, vemos uma imagem de matéria sendo “comida” por um buraco negro, uma espécie de sombra de um buraco negro.

O modelo cosmológico padrão moderno ΛCDM ("Lambda-CDM") assume que a relatividade geral é a teoria correta da gravidade em escalas cosmológicas e nossa localização no Universo não se destaca de forma alguma, ou seja, em uma escala suficientemente grande o Universo parece igual em todas as direções (isotropia) e em cada local (homogeneidade). Isto também pode ser confirmado ou negado.

Os buracos negros combinam propriedades descritas pelas duas principais teorias físicas do nosso tempo - a teoria da relatividade geral (a teoria das grandes estruturas) e a mecânica quântica (a teoria das pequenas distâncias). A enorme massa de um buraco negro requer o uso da relatividade geral para descrever a curvatura do espaço-tempo causada por ele. Mas o pequeno tamanho de um buraco negro e seus processos internos exigem o uso da mecânica quântica. Até agora não foi possível combinar ambas as teorias. A combinação de teorias leva a equações não naturais - por exemplo, elas implicam uma densidade infinita de um buraco negro. No início de 2015, o Event Horizon Telescope (EHT) já tinha medido os campos magnéticos nas proximidades deste buraco negro, mas a sua estrutura era extremamente invulgar - a força campo magnético em certas regiões do disco ele mudava a cada 15 minutos, e sua configuração era muito diferente em diferentes cantos.

Segundo alguns cálculos da teoria geral da relatividade de Albert Einstein, nas fotografias poderemos ver um “crescente” de luz circundando uma “gota” absolutamente preta. Esta luz é emitida pela matéria pouco antes de passar pelo horizonte de eventos do buraco negro. Os cientistas esperam ver muitas explosões no horizonte de eventos de Sagitário A*. Esses flashes pontuais são gerados periodicamente a partir de alta frequência- uma vez por dia. Com base em observações anteriores, vários observatórios observaram o que parecem ser erupções – emissões brilhantes de Sagitário A*. Como resultado da investigação actual, os astrónomos serão capazes de rastrear a sua origem e monitorizar o processo do seu declínio.

Se os eventos se desenvolverem com sucesso, os pontos quentes tornar-se-ão um marcador da estrutura do espaço temporário nesta forte região gravitacional. “Isso abre a porta para a possibilidade de tomografia do espaço-tempo – essas manchas se movem, aparecem em diferentes áreas de observação”, disse Avery Broderick, professor assistente de física e astronomia na Universidade de Waterloo, na apresentação do EHT. “Existem apenas dois lugares no universo onde é possível estudar a gravidade forte em escalas grandes, muito grandes e em torno de objetos compactos”, lembra ele.
Se virmos algo radicalmente diferente do que esperamos, os físicos terão de reconsiderar, por exemplo, a teoria da gravidade.

As primeiras imagens de um buraco negro que você e eu poderemos ver só aparecerão em 2018. Enquanto isso, vejamos o que podemos ver aproximadamente nessas imagens, construídas a partir de modelagem computacional.

Combinar dados e criar uma visão geral usando medições do Event Horizon Telescope é uma tarefa falha porque cada um dos resultados contém um número infinito de imagens possíveis que explicam os dados. O desafio para os astrónomos é encontrar uma explicação que tenha em conta estas suposições preliminares e, ao mesmo tempo, satisfaça os dados observados. A resolução angular do telescópio necessária para obter dados suficientes exige a superação de muitos desafios e dificulta a reconstrução inequívoca da imagem. Por exemplo, nos comprimentos de onda observados, irregularidades que mudam rapidamente na atmosfera introduzem erros de medição. Algoritmos confiáveis ​​que sejam capazes de reconstruir imagens com resolução angular fina são constantemente procurados.

Até o momento, a tarefa de limpar, interpretar e combinar os dados obtidos em uma imagem de alta resolução é realizada pelo algoritmo CHIRP (Continuous High-resolution Image Reconstruction using Patch priors), desenvolvido por um grupo de cientistas do Massachusetts Institute of Technology. . No entanto, se você é bem versado em física e matemática, os autores do CHIRP publicaram ferramentas online simples para esses estudiosos no site do MIT, com a ajuda das quais qualquer pessoa com habilidades de programação pode criar e testar sua própria versão do algoritmo para processando dados do telescópio Event Horizon. De repente, você será capaz de ver um problema de um ângulo completamente não convencional e oferecer um método único para resolvê-lo. Eu realmente não consegui encontrar nenhuma informação sobre a recompensa. Mas talvez eu estivesse com uma aparência ruim.

Incluído no kit de ferramentas:

• Conjunto de dados de treinamento agrupado
• Conjunto de medição de dados reais
• Um conjunto de dados padronizado para testar algoritmos de restauração de imagens
• Avaliação quantitativa interativa da eficiência do algoritmo em dados de teste simulados
• Comparação qualitativa do desempenho do algoritmo ao reconstruir dados reais
• Formulário de suporte online para simulação de dados realistas, usando sua própria imagem e parâmetros de telescópio

Geektimes já escreveu sobre a preparação do telescópio EHT

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A ciência

Astrônomos publicaram pela primeira vez imagens hipotéticas de um buraco negro e relataram que, de acordo com suas ideias, esse misterioso objeto espacial deveria ser assim. No entanto, deve-se reconhecer que nenhum deles será capaz de testar a sua teoria na prática.

Os buracos negros no sentido visual não justificam totalmente o seu nome - esses objetos são realmente invisíveis, uma vez que mesmo a luz que entra neles não consegue escapar do seu campo gravitacional.

No entanto, os cientistas acreditam que os limites de um buraco negro, ou seja, o ponto sem retorno, que é chamado Horizonte de eventos , deve ser visível devido à radiação emitida pelo material que é absorvido.

Na 221ª reunião Sociedade Astronômica Americana cientistas de Universidade da Califórnia Berkeley apresentou uma imagem gerada por computador, relatando que é assim que um buraco negro deveria ser:

Buraco negro da Via Láctea (foto)

Imagem do buraco negro da Via Láctea apresentada por Ayman Bin Kamruddin, da Universidade da Califórnia

Como você pode ver na imagem, um buraco negro real com limites tem Forma crescente, e não um objeto disforme ou apenas uma bola preta, como muitos retrataram anteriormente.

O ambiente que rodeia um buraco negro é bastante física interessante e emite um brilho, disseram os astrônomos. Tecnicamente, não podemos ver o buraco negro em si, mas podemos imaginar como é o horizonte de eventos.

Esta imagem não é apenas adivinhação de astrónomos e da sua rica imaginação. A imagem foi criada com base em um modelo que os cientistas usam para interpretar imagens criadas usando equipamento novo, que está atualmente em desenvolvimento.

As ideias dos artistas sobre um buraco negro são geralmente muito primitivas

Novo projeto chamado Telescópio Horizonte de Eventos coletará dados na World Wide Web recebidos radiotelescópios de diferentes partes do mundo para que você possa representar objetos que são pequenos demais para serem vistos, ou mesmo não visível ao olho humano.

O novo telescópio já fez uma série de medições preliminares e coletou os primeiros dados sobre o buraco negro no centro da nossa galáxia, a Via Láctea, conhecido como Sagitário A .

Os pesquisadores verificaram suas descobertas usando modelos diferentes e cheguei à conclusão de que o buraco negro, ou melhor, o que o rodeia, tem o formato de uma lua crescente, e não outra coisa. Este formulário reflete disco de material em forma de rosquinha, que gira em torno de um buraco negro e em um lugar é sugado para dentro dele.

O gás gira em torno do buraco negro e do lado voltado para os observadores na Terra aparecerá mais brilhante devido a especial processos espaciais. O outro lado disso será mais escuro. No centro do crescente há um círculo escuro, que representa o próprio buraco negro.

O centro da Via Láctea com o buraco negro Sagitário A. Imagem tirada pelo Telescópio Espacial Chandra da NASA

As primeiras imagens do buraco negro Sagitário A, segundo os astrônomos, os ajudarão a determinar a massa deste objeto, que está no centro da nossa galáxia, e também testa alguns aspectos da relatividade geral que permanecem em dúvida.

Outras imagens únicas de objetos espaciais e buracos negros

Muitos objetos espaciais com a ajuda da tecnologia moderna pode ser fotografado. Essas fotografias e imagens são de grande valor para os astrônomos, que as utilizam para fazer muitas descobertas. Convidamos você a conhecer as fotos mais interessantes, feito usando telescópios nas últimas décadas.

Astrônomos publicaram imagens de cantos muito distantes do espaço tiradas por um telescópio espacial Spitzer da NASA. As fotos mostram objetos muito distantes, incluindo buracos negros supermassivos, ou melhor, não os próprios buracos, mas o material que os rodeia.

Raios X provenientes de material aquecido caindo em um buraco negro

Vestígios de um buraco negro no Universo

O brilhante “ziguezague” à direita não é obra de um artista de vanguarda, mas assinatura de um buraco negro supermassivo no centro galáxia M84, obtido usando o espectrógrafo do telescópio espacial. Esta assinatura representa movimento de gás preso pelas forças gravitacionais de um buraco negro. À esquerda está uma imagem do centro da galáxia, onde o buraco negro supostamente “vive”.

O núcleo da galáxia M84, fotografado pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA

Buraco negro no espaço

As forças gravitacionais do buraco negro proposto formam-se Disco tipo Frisbee, que consiste em gás frio e está localizado no centro da galáxia. Mais tarde, as observações do Hubble confirmaram a existência de enormes buracos negros que absorvem tudo ao seu redor, até mesmo a luz.

Um anel ao redor do suposto buraco negro da galáxia NGC 4261

Aglomerado de estrelas com buraco negro

Esta imagem mostra o aglomerado estelar G1, uma grande bola de luz que consiste em pelo menos 300 mil estrelas antigas. Este objeto também é frequentemente chamado Aglomerado de Andrômeda, já que está em Galáxia de Andrômeda, a galáxia espiral mais próxima da Via Láctea.

Um aglomerado globular de estrelas em uma galáxia próxima. A foto foi tirada usando o Telescópio Espacial Hubble em 1996

Grande buraco negro

Um buraco negro gigante pode liberar enormes bolhas de gás quente para o espaço sideral. Por pelo menos, uma propriedade tão estranha foi notada no buraco negro no centro galáxia NGC 4438. Esta galáxia pertence ao grupo galáxias peculiares, isto é, galáxias que possuem formato irregular. Está localizado na área Constelação de Virgem e está localizado em 50 milhões de anos de nós. As bolhas são na verdade um disco de material consumido pelo buraco negro.

Um buraco negro que "infla" bolhas de gás incrivelmente quentes que são consequência do grande apetite do buraco negro. A bolha tem um diâmetro de cerca de 800 anos-luz

Galáxia elíptica com um enorme buraco negro

Esta foto mostra a parte central galáxia elíptica M87 com o fluxo que o acompanha. O aumento do brilho da galáxia em direção ao centro, que pode ser visto na imagem, sugere que estrelas estão concentradas na região central e são mantidos ali pelo campo gravitacional de um buraco negro massivo. O jato de plasma, que também é visível na imagem e cuja fonte é uma fonte quente disco de gás em torno de um buraco negro, tem um comprimento de cerca de 5 mil anos-luz.

Foto do telescópio da NASA tirada em 1º de junho de 1991, mostrando o centro da galáxia M87 com seu jato

Aglomerado de estrelas com estrela moribunda

Localizado à distância cerca de 40 mil anos-luz da Terra na área constelação de Pégaso aglomerado M15é uma das 150 bolas conhecidas aglomerados de estrelas, que forma anéis brilhantes gigantes e cercar nossa galáxia, a Via Láctea. Todos esses aglomerados contêm centenas de milhares de estrelas antigas. Se vivêssemos em algum lugar no centro deste aglomerado, nosso o céu brilharia com milhares de estrelas, que queimaria dia e noite.

Aglomerado estelar M15 com estrela moribunda no centro. Imagem do telescópio Hubble mostrando o aglomerado em cores reais

Não existe fenômeno cósmico mais fascinante em sua beleza do que os buracos negros. Como você sabe, o objeto recebeu esse nome porque é capaz de absorver luz, mas não consegue refleti-la. Devido à sua enorme gravidade, os buracos negros sugam tudo o que está próximo deles - planetas, estrelas, detritos espaciais. No entanto, isto não é tudo o que você deve saber sobre buracos negros, uma vez que existem muitos fatos incríveis sobre eles.

Buracos negros não têm ponto sem retorno

Por muito tempo acreditou-se que tudo o que cai na região de um buraco negro permanece nele, mas o resultado de pesquisas recentes é que depois de um tempo o buraco negro “cospe” todo o seu conteúdo para o espaço, mas de uma forma diferente forma diferente da original. O horizonte de eventos, que era considerado o ponto sem retorno dos objetos espaciais, acabou sendo apenas seu refúgio temporário, mas esse processo ocorre muito lentamente.

A Terra está ameaçada por um buraco negro

sistema solar apenas parte de uma galáxia infinita contendo um grande número de buracos negros. Acontece que a Terra está ameaçada por dois deles, mas felizmente eles estão localizados a uma grande distância - cerca de 1600 anos-luz. Eles foram descobertos em uma galáxia que se formou como resultado da fusão de duas galáxias.


Os cientistas só viram buracos negros porque eles estavam próximos ao sistema solar por meio de um telescópio de raios X, que é capaz de capturar os raios X emitidos por esses objetos espaciais. Os buracos negros, por estarem localizados próximos um do outro e praticamente se fundirem em um só, foram chamados por um nome - Chandra em homenagem ao Deus Lua da mitologia hindu. Os cientistas estão confiantes de que o Chandra em breve se tornará um devido à enorme força da gravidade.

Buracos negros podem desaparecer com o tempo

Mais cedo ou mais tarde, todo o conteúdo sai do buraco negro e apenas a radiação permanece. À medida que os buracos negros perdem massa, tornam-se menores com o tempo e depois desaparecem completamente. A morte de um objeto espacial é muito lenta e, portanto, é improvável que algum cientista consiga ver como o buraco negro diminui e depois desaparece. Stephen Hawking argumentou que o buraco no espaço é um planeta altamente comprimido e com o tempo evapora, começando nas bordas da distorção.

Os buracos negros podem não parecer necessariamente negros

Os cientistas afirmam que, como um objeto espacial absorve partículas de luz sem refleti-las, um buraco negro não tem cor, apenas sua superfície – o horizonte de eventos – a denuncia. Com o seu campo gravitacional, obscurece todo o espaço atrás de si, incluindo planetas e estrelas. Mas, ao mesmo tempo, devido à absorção de planetas e estrelas na superfície de um buraco negro em espiral devido à enorme velocidade de movimento dos objetos e ao atrito entre eles, surge um brilho, que pode ser mais brilhante que as estrelas. Esta é uma coleção de gases, poeira estelar e outras matérias que são sugadas por um buraco negro. Além disso, às vezes um buraco negro pode emitir ondas eletromagnéticas e, portanto, ser visível.

Os buracos negros não foram criados do nada; eles são baseados em uma estrela extinta.

As estrelas brilham no espaço graças ao seu fornecimento de combustível termonuclear. Quando termina, a estrela começa a esfriar, passando gradualmente de uma anã branca para uma anã negra. A pressão dentro da estrela resfriada começa a diminuir. Sob a influência da gravidade, o corpo cósmico começa a encolher. A consequência desse processo é que a estrela parece explodir, todas as suas partículas se espalham no espaço, mas ao mesmo tempo as forças gravitacionais continuam agindo, atraindo objetos espaciais vizinhos, que são então absorvidos por ela, aumentando o poder do negro. buraco e seu tamanho.

Buraco negro supermassivo

Um buraco negro, dezenas de milhares de vezes maior que o tamanho do Sol, está localizado bem no centro da Via Láctea. Os cientistas o chamaram de Sagitário e está localizado a uma distância da Terra 26.000 anos-luz. Esta região da galáxia é extremamente ativa e absorve rapidamente tudo o que está próximo dela. Ela também frequentemente “cospe” estrelas extintas.


O que surpreende é o facto de a densidade média de um buraco negro, mesmo considerando o seu enorme tamanho, poder até ser igual à densidade do ar. À medida que o raio do buraco negro aumenta, ou seja, o número de objetos capturados por ele, a densidade do buraco negro diminui e isso é explicado leis simples física. Portanto, os maiores corpos no espaço podem, na verdade, ser tão leves quanto o ar.

Buraco negro pode criar novos universos

Não importa o quão estranho possa parecer, especialmente considerando o fato de que os buracos negros realmente absorvem e, consequentemente, destroem tudo ao seu redor, os cientistas estão pensando seriamente que esses objetos espaciais poderiam dar origem ao surgimento de novo universo. Assim, como sabemos, os buracos negros não apenas absorvem matéria, mas também podem liberá-la em determinados períodos. Qualquer partícula que saia de um buraco negro pode explodir e isso se tornará um novo Big Bang, e segundo sua teoria, nosso Universo apareceu assim, portanto é possível que o sistema Solar que existe hoje e no qual a Terra gira, povoado por um grande número de pessoas, nasceu de um enorme buraco negro.

O tempo passa muito lentamente perto de um buraco negro

Quando um objeto se aproxima de um buraco negro, por mais massa que tenha, seu movimento começa a desacelerar e isso acontece porque no próprio buraco negro o tempo desacelera e tudo acontece muito devagar. Isso se deve à enorme força gravitacional que o buraco negro possui. Além disso, o que acontece no próprio buraco negro acontece muito rapidamente, portanto, se um observador olhasse para o buraco negro de fora, pareceria a ele que todos os processos que ocorrem nele estavam ocorrendo lentamente, mas se ele caísse em seu funil , as forças gravitacionais o destruiriam instantaneamente.