7 неща, които не знаете за черните дупки (част 1)

Когато чуе думите „черна дупка“, човек обикновенно има изградена представа за тях и за тяхната страховита сила, но много често това, което си мислим, че знаем, не е съвсем вярно.

По принцип черните дупки са много висока концернтрация на материя в много малко пространство, пораждаща такава гравитация, че когато нещо, било то материя или дори светлина, се доближи по-близо до тях от хоризонта на събитията, черната дупка започва да го привлича толкова силно, че то неминуемо пада в нея. Обикновено те се образуват, когато най-големите звезди във Вселената изчерпат своето гориво и се сгромолясат върху себе си теглени от своята собствена гравитация. В този случай ядрото им се превръща в черна дупка, а останалата част от материята, която ги е изграждала бива запратена в открития Космос.

1) Мощта на черните дупки идва не от масата им, а от малките им размери

Черните дупки всъщност имат маса, често няколко пъти по-малка от масата на звездата, от която са се формирали и е нормално човек да си зададе въпроса „Защо тогава черните дупки имат по-силна гравитация?“.

Гравитацията е функция на масата на обекта и разстоянието, на което се намираме от него. С други думи колкото е по-масивен обекта, толкото по-голяма е неговата гравитаия. Колкото по-близо се намираме до него, толкова по-силно ни привлича към себе си. Ако се намираме на еднакво разстояние от звезда и черна дупка с еднакви маси, гравитацията, която ще усещаме ще бъде еднаква.

Звезда

Черна дупка – и в двата случая гравитацията, която изпитва космическия кораб е еднаква, защото се намира на еднакво разстояние от центъра на звездата и черната дупка (при условие, че имат еднакви маси)

Основната разлика между звездата и черната дупка е разстоянието, на което можем да се доближим до тях. Колкото и да се доближаваме до една звезда, в крайна сметка ще стигнем до повърхността и, където гравитацията няма да е безкрайна тъй като ще сме на достатъчно голямо разстояние от нейния център. Черните дупки, обаче, са много по-малки и ние можем да продължим да се доближаваме до тях много повече и да преминем много след мястото, където е била повърхността на звездата, което означава, че и гравитацията, която ще усещаме ще става все по-силна. И след като минем определена точка, гравитацията ще е толкова силна, че нито една сила във Вселената няма да е способна да ни върне обратно.

Тъй като черната дупка е много по-малко, космическият кораб може да се доближи до нея много повече и съответно да изпита много по-голяма гравитация, породена от същата маса.

Ако нашето Слънце внезапно се превърна в черна дупа със същата маса, треакторията на нашата планета няма да се измени, защото без промяна на разстоянието и масата, няма да се промени и гравитацията. Това разбира се е само пример и няма опастност реално да се случи.

Оказва се, че наистина понякога по-важни са малките неща.

2) Черните дупки се въртят при това бързо!

Всичко около нас във Вселената е в постоянно движение и звездите и планетите (включително и нашата) не спират да се въртят. Въпреки мистичността си, черните дупки също са изградени от материя и е съвсем естествено те също да се въртят. В крайна сметка това звучи съвсем логично при условие, че звездите, от които са се формирали също са се въртели.

Нещо повече – когато една звезда се превърне в черна дупка, тя увеличава оборотите си на въртене значително. Това се случва благодарение на същият принцип, който кара фигуристите да започват да се въртят по-бързо, когато приберат ръцете до тялото си, отколкото са се въртели, когато ръцете им са били разперени. И тъй като превръщайки се в черни дупки, масивните звезди намалят размерите си многократно, можем уверено да очакваме, че оборотите на които се въртят черните дупки, са също толкова главозамайващи.

3) Около черните дупки всичко е странно

Тъй като черните дупки се въртят с бясна скорост и гравитаята около тях е огромна, те не само, че изкривяват пространството около себе си, но и го карат да се върти заедно с тях. Това се изразява не просто в трудни за разбиране и решаване математически уравнения, но и в доста странно поведение на самото пространство около черната дупка.

Усукването и изкривяването на пространството около черните дупки създава регион, намиращ се над хоризонта на събитията, който се нарича ергосфера. Ако се намирата там, ще усетите, че просто не можете да се задържите на едно място. Това е район, в който самото пространство, теглено от въртенето на черната дупка се върти по-бързо от скоростта на светлината. Това е нещо, което пространството може да си позволи, но материята не. Тази ситуация кара материята, намираща се в тази странна зона да е в постоянно движение, по посока на въртенето на черната дупка. Ако се опитате да спрете и да се полюбувате на празнотата на черната дупка няма да можете и всъщност ще имате само два избора – да отлетите по посока на въртенето на черната дупка или да паднете в нея.

прочетете част 2