Znanstvenici koji proučavaju crne rupe mogu biti sigurni da će iz godine u godinu dolaziti do spektakularnih otkrića. 2021. nije bila iznimka, s mnogo uzbudljivih novih rezultata u vezi s tim čudnim gravitacijskim čudovištima. Danas ćemo razmotriti najuzbudljivije otkriće crne rupe ove godine i kako one unapređuju naše razumijevanje svemira.
Čak i najproučenije crne rupe mogu iznenaditi. U veljači su fizičari revidirali svoje procjene svojstava kozmičkog čudovišta u srcu sustava Cygnus X-1, koje je također prva crna rupa za koju je potvrđeno postojanje. Utvrđeno je da je crna rupa Cygnus X-1, prvi put otkrivena prije gotovo 60 godina, 50% masivnija nego što se mislilo, 21 puta veća od mase Sunca i kruži vrlo blizu brzine svjetlosti, postavljajući novi rekord za crne rupe.
Crna rupa u Labudu X-1 udaljena je oko 7200 svjetlosnih godina i polako proždire svoju zvijezdu pratilicu plavog superdiva, dajući istraživačima novi uvid u takve procese.
Pročitajte također: Koliko ima crnih rupa u svemiru?
Kada se zvijezda previše približi rubu crne rupe, gravitacijske sile je raskomadaju na dugačke niti koje se uvlače u usta crne rupe. Ovaj proces, poznat kao "špagetifikacija", proizvodi svjetlost dok se zvjezdani materijal zagrijava trenjem, što omogućuje astronomima da snime ovaj zastrašujući čin u punom sjaju. U svibnju su istraživači prvi put primijetili zvijezdu koju je crna rupa teška 30 milijuna puta veća od mase Sunca i koja se nalazi u središtu galaksije 750 milijuna svjetlosnih godina udaljena od Zemlje, zgnječila i apsorbirala na ovaj način.
Osim prikupljanja važnih podataka o špagetiranju, promatranja su pomogla znanstvenicima da naprave nevjerojatnu vizualizaciju apsorpcije zvijezde.
Čitaj više: Astronomi prvi put otkrili posljedice "špagetifikacije" zvijezde crnom rupom
U lipnju su istraživači na Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) promatrali spajanje dvije supermasivne crne rupe u jednu i analizirali valove u tkivu prostor-vremena, nazvane gravitacijski valovi, uzrokovane crnim rupama koje se kreću velikom brzinom
Otkrili su da je površina rezultirajuće crne rupe veća od površine prve dvije zajedno. Osim dobivanja iznenađujućih podataka, rezultati studije pomažu u dokazivanju pretpostavke britanskog astrofizičara Stephena Hawkinga iz 1971., poznate kao teorem o površini crne rupe. Teorem kaže da se površina crne rupe ne može smanjivati s vremenom, zakon koji je Hawking izveo koristeći Einsteinovu teoriju opće relativnosti. I također njegovo razumijevanje entropije. Dok su rezultati istraživanja bili pobjeda za Hawkinga, fizičare su ostavili zbunjenima. Prema kvantnoj mehanici, crne rupe bi se trebale stezati i isparavati, pa nije jasno kako to uskladiti s Hawkingovim zakonom da se njihova površina uvijek treba povećavati.
Također zanimljivo: Znanstvenici su otkrili kako slušati gravitacijske valove Velikog praska
U lipnju su istraživači koji rade s LIGO-om objavili da su po prvi put sigurni da su vidjeli crne rupe kako se spajaju u kompaktna tijela koja se nazivaju neutronske zvijezde. Uz crne rupe, neutronske zvijezde jedna su od mogućih krajnjih posljedica smrti masivne zvijezde, kada zvijezda eksplodira kao supernova i za sobom ostavi ostatke. Iako je LIGO i prije vidio naznake potencijalnog spajanja crnih rupa i neutronskih zvijezda, samo ove godine dva su signala uvjerljivo dokazala da se takva spajanja događaju.
Oba signala otkrivena su u siječnju 2020., u razmaku od oko 10 dana. U prvom slučaju crna rupa mase šest puta veće od Sunčeve apsorbirala je neutronsku zvijezdu mase jedan i pol puta veće od Sunčeve, a u drugom slučaju crna rupa mase devet puta veće od Sunčeve. Sunce i neutronska zvijezda mase dvostruko veće od Sunca.
Preporuka urednika: Astrofizičari su prvi put pratili stapanje neutronskih zvijezda i crnih rupa
Gotovo svaka poznata galaksija ima supermasivnu crnu rupu u svom središtu, što ukazuje na blizak odnos između dva kozmička objekta. Ali znanstvenici još uvijek ne razumiju kako crna rupa utječe na svog galaktičkog domaćina. Studija objavljena u lipnju pokazala je da vjetar velike brzine puše iz galaksije stare 13 milijardi godina, stare gotovo koliko i sam svemir. Ovo je najraniji otkriveni primjer galaktičkog vjetra koji izbija iz supermasivnih crnih rupa dok apsorbiraju okolni plin i prašinu.
Također, snažni vjetrovi, koji se kreću brzinom od oko 1,8 milijuna km/h, kreću se dovoljno brzo da raznose materijal po galaksiji i vjerojatno ometaju stvaranje zvijezda. To sugerira da galaksije i njihove crne rupe imaju drevnu i vrlo blisku vezu.
Pročitajte također: Znanstvenici su otkrili rendgensko zračenje izvan horizonta događaja crne rupe
Stephen Hawking nije bio jedini koji je ove godine osvojio crne rupe. U srpnju su astronomi snimili X-zrake koje izlaze iz supermasivne crne rupe u središtu spiralne galaksije Zwicky, koja je udaljena 1,8 milijardi svjetlosnih godina. Ne samo da su istraživači otkrili svjetlost koja dolazi s prednje strane crne rupe, već su također uspjeli pronaći čudne odjeke svjetlosti koje isprva nisu mogli otkriti.
Činilo se da dolaze iz stražnjeg dijela crne rupe, što znači da je divovski entitet toliko iskrivljavao tkivo prostor-vremena da se svjetlost privlačila s jedne strane crne rupe na drugu. Ovaj proces točno odgovara onome što bi se očekivalo od Einsteinove opće teorije relativnosti, ali još nije konačno otkriven.
Znanstvenici se ne boje iznositi pretpostavke sve dok se temelje na relevantnim podacima. U kolovozu je grupa astronoma na Tajvanu sugerirala da bi tehnološki vanzemaljci mogli sakupljati energiju iz crnih rupa pomoću hipotetskih megastruktura poznatih kao Dysonove sfere koje okružuju zvijezdu. Iako se crne rupe smatraju tamnim, one emitiraju velike količine energije jer se hrane okolnim materijalom koji se zagrijava i emitira kao svjetlost.
Astronomi su se pitali bi li izvanzemaljska vrsta mogla postaviti orbitalne platforme prekrivene nečim poput solarnih ploča oko crne rupe kako bi apsorbirale njezine energetske udare. Budući da su crne rupe manje od zvijezda, to bi izvanzemaljcima omogućilo uštedu na građevinskom materijalu i potencijalno im omogućilo pohranu nevjerojatnih količina energije.
Više detalja: Što je Dysonova kugla i zašto je nismo napravili?
Oko 12 supermasivnih, nevidljivih crnih rupa možda vreba na periferiji Mliječne staze. Do ovog zaključka došlo se u kolovozu, kada su istraživači objavili rezultate nove simulacije sudara galaksija. Tijekom takvih masivnih događaja, gravitacijske sile mogu uzrokovati supermasivne crne rupe, koje teže milijune ili milijarde puta veće od Sunca, da lete i lutaju tamnoplavim dubinama svemira.
Neki od njih bi se s vremenom mogli nastaniti u aureolama galaksija poput naše, a galaksija veličine Mliječne staze u prosjeku ima oko 12 galaksija. Astronomi se nadaju da će otkriti kako tražiti te izgubljene divove kako bi provjerili točnost svojih simulacija.
Pročitajte također: Otkrivena je crna rupa u zvjezdanom skupu izvan naše galaksije
U prosincu su teleskopi zabilježili dokaze o postojanju našem planetu najbližeg para crnih rupa koje kruže jedna oko druge na udaljenosti od oko 89 milijuna svjetlosnih godina od Zemlje u zviježđu Vodenjaka. Dosadašnji rekordni par crnih rupa pet je puta udaljeniji od ovog, što znači da znanstvenici imaju priliku proučavati takve sustave detaljnije nego dosad. Oba člana dvojca su dizači utega – onaj veći ima masu od gotovo 154 milijuna Sunaca, a manji je 6,3 milijuna puta masivniji od naše zvijezde.
One kruže jedna oko druge na udaljenosti od samo 1600 svjetlosnih godina – što je mizerno prema kozmičkim standardima i još jedan rekord koji ukazuje da će se za 250 milijuna godina spojiti u jednu ogromnu crnu rupu.
Čitaj više: Vrlo veliki teleskop otkrio je najbliži par supermasivnih crnih rupa
Čini se da malena galaksija koja kruži oko naše oko 820 svjetlosnih godina sadrži nešto čudno. Patuljasta galaksija Leo I, koja je 50 puta manja od Mliječne staze, sadrži supermasivnu crnu rupu koja ima gotovo istu masu kao crna rupa u središtu Mliječne staze. Astronomi se pitaju kako je tako velika crna rupa završila u tako maloj galaksiji.
"Nema objašnjenja za postojanje ove vrste crne rupe u patuljastim sferoidnim galaksijama", izjavila je Maria Jose Bustamante, studentica astronomije na Sveučilištu Texas u Austinu. Morat ćemo pričekati sljedećih nekoliko godina da shvatimo što to točno znači za evoluciju crnih rupa i galaksija.
Pročitajte također:
Pregled Komentari
Hvala na zanimljivom članku! Ako i "izgled" zamijenite sa "pogled", bit će super :)
Da hvala ti :)
Glavno otkriće je da crne rupe ne postoje. U središtima galaksija nalaze se kvarkovi sintetizirani iz struna u središtu svemira.
https://www.youtube.com/watch?v=tFUM3vAlaGc
fino:)
Vidimo se uskoro, Julia, sretna Nova godina. Nadam se da ćemo u Novoj godini, zahvaljujući nečuveno razvijenom logičkom mišljenju, okrenuti svjetsku znanost u pravom smjeru. ))