10. apríl 2019 je pre astronómov historickým dňom. Pretože včera riaditeľ EHT (Ďalekohľad udalostí) zobrazuje fotografiu Čiernej diery (Čierna diera) prvýkrát.
Táto správa sa rýchlo rozšírila na rôzne časové osi médií a na spravodajské portály. Dokonca niektorí vedci o tom twitterovali aj na Twitteri. Najmä účet na Twitteri Ďalekohľad udalostí.
Čierna diera má rozlohu 40 miliárd kilometrov alebo 3 milióny krát väčšiu ako Zem a väčšiu ako naša slnečná sústava. Páni, naozaj veľkí chlapi. Do tej miery, ako to spomínali vedci čierna diera je to „monštrum“. Zatiaľ čo vzdialenosť čiernej diery je od Zeme 500 miliónov biliónov kilometrov.
Fotografiu Čierna diera úspešne urobilo osem rôznych ďalekohľadov roztrúsených po celom svete. Sieť ôsmich ďalekohľadov je pomenovaná Ďalekohľad udalostí (EHT).
Zdá sa to zaujímavé, ak o tom hovoríme Čierna diera. Niektorí ľudia môžu mať stále na mysli veľké otázniky. Čo čierna diera že? Ako to vzniklo?
Poďme sa preto na to pozrieť hlbšie!
Prečo svietia hviezdy?
Aby sme pochopili, ako vznikli čierne diery, musíme najskôr pochopiť recykláciu hviezdneho života.
Hviezdy rozptýlené vo vesmíre sú v skutočnosti tvorené atómami vodíka. Všetci vieme, že vodík je najjednoduchší atóm. Jadro atómu vodíka pozostáva iba z jedného protónu a je obklopené jedným elektrónom.
Za normálnych podmienok by sa tieto atómy od seba vzďaľovali. To však neplatí, ak ste vo hviezde. Vysoká teplota a tlak na hviezdu prinútia atómy vodíka pohybovať sa takou rýchlosťou, že sa atómy navzájom zrazia.
Výsledkom je, že protóny v atóme vodíka permanentne fúzujú s inými atómami vodíka a vytvárajú izotop deutéria. Potom sa zrazí s iným atómom vodíka a vytvorí izotop heliónu.
Potom sa jadro hélia opäť zrazí s atómom vodíka a vytvorí atóm hélia, ktorý má hmotnosť väčšiu ako vodík.
Tento proces vedci nazývajú reakciou na jadrovú fúziu.
Okrem toho, že fúzne reakcie produkujú veľmi ťažké prvky, produkujú aj obrovské množstvo energie. Práve táto energia spôsobuje, že hviezdy žiaria a vyžaruje mimoriadne vysoké teplo.
Dá sa teda dospieť k záveru, že vodík je palivom pre hviezdu, aby svietila ďalej.
Chlapi, žiarenie generované touto fúznou reakciou nespôsobuje len to, že hviezdy svietia. Ale tiež udržuje stabilitu hviezdnej štruktúry. Pretože žiarenie z fúznej reakcie bude produkovať vysoký tlak plynu, ktorý sa vždy snaží dostať z hviezdy a kompenzovať gravitačnú silu hviezdy. Vďaka tomu sa hviezdna štruktúra zachová.
Ak ste stále zmätení, len si predstavte, že máte balón. S balónom, ak venujete zvýšenú pozornosť, existuje rovnováha medzi tlakom vzduchu vo vnútri balóna, ktorý sa snaží nafúknuť balón, a napätím v gume, ktoré sa snaží balón zmenšiť.
No, takže to je jednoduché vysvetlenie toho, ako recyklovať hviezdu. Pozrite sa na ďalšiu diskusiu, chlapci, pretože budeme hovoriť o Čiernej diere ďalej.
Pôvod čiernej diery
Teóriu čiernych dier prvýkrát navrhli John Mitchel a Pierre-Simon Laplaceovci v 18. storočí nášho letopočtu. Túto teóriu potom vyvinul nemecký astronóm Karl Schwarszchild na základe teórie všeobecnej relativity Alberta Einsteina.
Potom to čoraz viac popularizoval Stephen Hawking.
Predtým sme pochopili, že hviezdy majú tiež gravitáciu, ktorá spúšťa fúzne reakcie. Táto reakcia vyprodukuje obrovské množstvo energie. Táto energia je vo forme jadrového a elektromagnetického žiarenia, vďaka ktorému žiaria hviezdy.
Reakcia fúzie vodíka nekončí iba premenou na hélium. Ale bude to pokračovať, od hélia po uhlík, neón, kyslík, kremík a nakoniec po železo.
Keď sa všetky prvky zmenia na železo, fúzna reakcia sa zastaví. Je to tak preto, lebo hviezdy už nemajú energiu na premenu železa na ťažšie prvky.
Keď množstvo železa vo hviezde dosiahne kritické množstvo. Takže v priebehu času bude fúzna reakcia klesať a energia žiarenia bude klesať.
Výsledkom bude narušenie rovnováhy medzi gravitáciou a žiarením. Už teda neexistuje výstupná sila, ktorá by kompenzovala gravitačnú silu. To spôsobí, že hviezda zažije udalosť “gravitačný kolaps “. Táto udalosť spôsobí zrútenie hviezdnej štruktúry a jej nasatie smerom k jadru hviezdy.
V prípade gravitačný kolaps to znamená, že keď má hviezda hmotnosť asi jeden a pol hmotnosti slnka, potom sa nebude schopná udržať proti svojej gravitačnej sile.
Veľkosť tejto hmoty sa v súčasnosti používa ako referenčná hodnota známa ako hranica Chandrasekhar.
Ak je hviezda menšia ako Chandrasekharov limit, môže sa prestať zmenšovať a nakoniec sa z nej stane biely trpaslík (whitedrawf). Navyše hviezda, ktorá je jednou alebo dvojnásobnou hmotnosťou slnka, ale oveľa menšia ako trpaslík, sa zmení na neutrónovú hviezdu.
Medzitým pre hviezdy, ktoré sú oveľa väčšie ako Chandrasekharova hranica, v niektorých prípadoch exploduje a vyhodí svoje štruktúrne látky. Medzitým zostávajúci materiál z výbuchu vytvorí čiernu dieru.
Takto teda môže vzniknúť čierna diera. Hviezda, ktorá zomrie, sa nezmení na čiernu dieru. Príležitostne sa zmení na bieleho trpaslíka alebo neutrónovú hviezdu.
Potom je čierna diera definovaná ako objekt, ktorý je súčasťou priestoru a času a má veľmi silnú gravitačnú silu. Okolo čiernej diery je časť zvaná horizont udalostí, ktorá vyžaruje okolo seba žiarenie s obmedzenou teplotou.
Tento objekt sa nazýva čierny, pretože pohlcuje všetko, čo je v jeho blízkosti, a nemôže sa vrátiť, dokonca ani svetlo, ktoré má najvyššiu rýchlosť.
Áno, to je krátke vysvetlenie Čierna diera. Niektoré jedinečné fakty o Čierna diera bude v ďalšom článku.
Referencia:
- Stručná história času, profesor Stephen Hawking
- Prvý obrázok čiernej diery
- Čo sa stane vo vnútri čiernej diery
- Vznik čiernej diery
