Wat gebeurt er als je in een zwart gat terechtkomt? Een zwart gat kan de aarde naar binnen zuigen: wetenschappers luiden alarm

Illustratie auteursrecht Denk voorraad

Je zou kunnen denken dat iemand die in een zwart gat valt, onmiddellijk zal sterven. In werkelijkheid kan zijn lot veel verrassender uitpakken, zegt de correspondent.

Wat gebeurt er met je als je in een zwart gat valt? Misschien denk je dat je verpletterd zult worden - of, omgekeerd, aan flarden gescheurd? Maar in werkelijkheid is alles veel vreemder.

Op het moment dat je in een zwart gat valt, wordt de werkelijkheid in tweeën gesplitst. In de ene realiteit word je onmiddellijk verbrand, in een andere realiteit duik je levend en ongedeerd diep in een zwart gat.

In een zwart gat zijn de wetten van de natuurkunde die we kennen niet van toepassing. Volgens Albert Einstein buigt de zwaartekracht de ruimte. Als er dus een object is met voldoende dichtheid, kan het ruimte-tijd continuüm eromheen zo sterk worden vervormd dat er in werkelijkheid zelf een gat ontstaat.

Een massieve ster die al zijn brandstof heeft opgebruikt, kan veranderen in precies het soort superdichte materie dat nodig is voor het ontstaan ​​van zo’n gebogen deel van het heelal. Een ster die onder zijn eigen gewicht instort, draagt ​​het ruimte-tijdcontinuüm met zich mee. Het zwaartekrachtveld wordt zo sterk dat zelfs licht er niet meer uit kan ontsnappen. Als gevolg hiervan wordt het gebied waarin de ster zich voorheen bevond volledig zwart - dit is een zwart gat.

Illustratie auteursrecht Denk voorraad Onderschrift afbeelding Niemand weet precies wat er in een zwart gat gebeurt

Het buitenoppervlak van een zwart gat wordt de gebeurtenishorizon genoemd. Dit is de bolvormige grens waar een evenwicht wordt bereikt tussen de sterkte van het zwaartekrachtveld en de inspanningen van het licht dat uit het zwarte gat probeert te ontsnappen. Zodra je de gebeurtenishorizon overschrijdt, is het onmogelijk om te ontsnappen.

De gebeurtenishorizon straalt energie uit. Dankzij kwantumeffecten verschijnen er stromen hete deeltjes die het heelal in worden uitgestoten. Dit fenomeen wordt Hawkingstraling genoemd, naar de Britse theoretisch natuurkundige Stephen Hawking die het beschreef. Ondanks het feit dat materie niet voorbij de waarnemingshorizon kan ontsnappen, “verdampt” het zwarte gat toch - na verloop van tijd zal het uiteindelijk zijn massa verliezen en verdwijnen.

Naarmate we dieper het zwarte gat ingaan, blijft de ruimtetijd buigen en wordt deze in het midden oneindig gekromd. Dit punt staat bekend als de zwaartekrachtsingulariteit. Ruimte en tijd hebben er geen enkele betekenis meer in, en alle ons bekende wetten van de natuurkunde, voor de beschrijving waarvan deze twee concepten nodig zijn, zijn niet langer van toepassing.

Niemand weet wat iemand precies te wachten staat in het midden van een zwart gat. Een ander universum? Vergeetachtigheid? Achterwand boekenkast, zoals in de Amerikaanse sciencefictionfilm "Interstellar"? Het is een mysterie.

Laten we – aan de hand van uw voorbeeld – speculeren over wat er zal gebeuren als u per ongeluk in een zwart gat valt. In dit experiment word je vergezeld door een externe waarnemer - laten we haar Anna noemen. Dus Anna, wie is er aan de slag? veilige afstand, kijkt met afgrijzen toe terwijl je de rand van het zwarte gat nadert. Vanuit haar standpunt zullen de gebeurtenissen zich op een heel vreemde manier ontwikkelen.

Als je de gebeurtenishorizon nadert, ziet Anna je in de lengte uitstrekken en in de breedte smaller worden, alsof ze naar je kijkt door een gigantisch vergrootglas. Bovendien, hoe dichter je bij de gebeurtenishorizon vliegt, hoe meer Anna het gevoel zal hebben dat je snelheid afneemt.

Illustratie auteursrecht Denk voorraad Onderschrift afbeelding In het centrum van een zwart gat is de ruimte oneindig gekromd

Je kunt niet tegen Anna schreeuwen (aangezien geluid niet kan worden overgedragen in een luchtloze ruimte), maar je kunt haar wel proberen een signaal te geven in morsecode met de zaklamp op je iPhone. Uw signalen zullen het echter met steeds grotere tussenpozen bereiken, en de frequentie van het door de zaklamp uitgezonden licht zal verschuiven naar het rode (lange golflengte) deel van het spectrum. Zo ziet het eruit: “Bestellen, bestellen, bestellen...”.

Wanneer je de gebeurtenishorizon bereikt, sta je vanuit Anna's standpunt stil, alsof iemand het afspelen heeft gepauzeerd. Je zult bewegingloos blijven, uitgestrekt over het oppervlak van de gebeurtenishorizon, en een steeds toenemende hitte zal je beginnen te overspoelen.

Vanuit Anna's perspectief word je langzaam gedood door het uitrekken van de ruimte, het stilstaan ​​van de tijd en de hitte van Hawking-straling. Voordat je de waarnemingshorizon overschrijdt en dieper de diepten van het zwarte gat ingaat, blijft er alleen maar as over.

Maar haast je niet om een ​​uitvaartdienst te bestellen - laten we Anna een tijdje vergeten en vanuit jouw perspectief naar deze vreselijke scène kijken. En vanuit jouw standpunt zal er iets nog vreemders gebeuren, dat wil zeggen absoluut niets bijzonders.

Je vliegt rechtstreeks naar een van de meest onheilspellende punten in het heelal, zonder de minste trilling te ervaren - om nog maar te zwijgen van het uitrekken van de ruimte, tijdsdilatatie of de hitte van straling. Dit komt omdat je in een staat van vrije val verkeert en daarom je gewicht niet voelt – dit is wat Einstein ‘het meest’ noemde goed idee" eigen leven.

De gebeurtenishorizon is dat inderdaad niet Stenen muur in de ruimte, maar een fenomeen dat wordt bepaald door het gezichtspunt van de waarnemer. Een waarnemer die buiten het zwarte gat staat, kan niet door de waarnemingshorizon kijken, maar dat is zijn probleem, niet het jouwe. Vanuit jouw gezichtspunt is er geen horizon.

Als de omvang van ons zwarte gat kleiner zou zijn, zou je inderdaad een probleem tegenkomen: de zwaartekracht zou ongelijkmatig op je lichaam inwerken en je zou in de spaghetti worden getrokken. Maar gelukkig voor jou is dit zwarte gat groot: het is miljoenen keren massiever dan de zon, dus zwaartekracht zwak genoeg om genegeerd te worden.

Illustratie auteursrecht Denk voorraad Onderschrift afbeelding Je kunt niet teruggaan en uit een zwart gat ontsnappen, net zoals niemand van ons in staat is terug in de tijd te reizen.

In een zwart gat dat groot genoeg is, kun je misschien zelfs de rest van je leven heel normaal leven, totdat je sterft in een zwaartekrachtsingulariteit.

Je kunt je afvragen: hoe normaal kan het leven van een mens zijn als hij tegen zijn wil naar een gat in het ruimte-tijd continuüm wordt gesleept, zonder enige kans om er ooit uit te komen?

Maar als je erover nadenkt, kennen we dit gevoel allemaal - alleen in relatie tot tijd, en niet tot ruimte. De tijd gaat alleen maar vooruit en nooit achteruit, en sleept ons werkelijk tegen onze wil mee, waardoor we geen kans meer hebben om terug te keren naar het verleden.

Dit is niet zomaar een analogie. Zwarte gaten buigen het ruimte-tijd continuüm zodanig dat tijd en ruimte binnen de waarnemingshorizon omgekeerd zijn. In zekere zin word je niet door de ruimte, maar door de tijd tot de singulariteit aangetrokken. Je kunt niet teruggaan en uit een zwart gat komen – net zoals niemand van ons in staat is naar het verleden te reizen.

Je vraagt ​​je nu misschien af ​​wat er met Anna aan de hand is. Je zweeft in de lege ruimte van een zwart gat en alles gaat goed met je, en het rouwt om je dood en beweert dat je bent verbrand door Hawking-straling van buiten de waarnemingshorizon. Hallucineert ze?

In feite is de verklaring van Anna volkomen juist. Vanuit haar gezichtspunt was je echt gefrituurd aan de horizon van de gebeurtenis. En dit is geen illusie. Anna kan zelfs uw as verzamelen en naar uw familie sturen.

Illustratie auteursrecht Denk voorraad Onderschrift afbeelding De waarnemingshorizon is geen bakstenen muur, maar doorlaatbaar

Het feit is dat, in overeenstemming met de wetten kwantumfysica Vanuit Anna's standpunt kun je de waarnemingshorizon niet oversteken en moet je aan de buitenkant van het zwarte gat blijven, aangezien informatie nooit voor altijd verloren gaat. Elk stukje informatie dat verantwoordelijk is voor jouw bestaan ​​moet aan de buitenkant van de gebeurtenishorizon blijven - anders worden, vanuit Anna's standpunt, de wetten van de natuurkunde overtreden.

Aan de andere kant vereisen de wetten van de natuurkunde ook dat je levend en ongedeerd door de gebeurtenishorizon vliegt, zonder onderweg hete deeltjes of andere ongewone verschijnselen tegen te komen. Anders wordt de algemene relativiteitstheorie geschonden.

De wetten van de natuurkunde willen dus dat je zowel buiten het zwarte gat (als een stapel as) als erin (veilig en wel) bent. En nog een belangrijk punt: volgens algemene principes kwantummechanica kan informatie niet worden gekloond. Je moet op twee plaatsen tegelijk zijn, maar slechts in één geval.

Natuurkundigen noemen dit paradoxale fenomeen de term ‘verdwijning van informatie in een zwart gat’. Gelukkig in de jaren negentig. wetenschappers zijn erin geslaagd deze paradox op te lossen.

De Amerikaanse natuurkundige Leonard Susskind realiseerde zich dat er eigenlijk geen sprake is van een paradox, aangezien niemand jouw klonen zal zien. Anna zal naar een van jouw exemplaren kijken, en jij naar de andere. Jij en Anna zullen elkaar nooit meer ontmoeten en zullen de observaties niet kunnen vergelijken. En er is geen derde waarnemer die je tegelijkertijd zowel binnen als buiten het zwarte gat kan bekijken. De wetten van de natuurkunde worden dus niet overtreden.

Tenzij u wilt weten welke van uw exemplaren echt is en welke niet. Ben je echt levend of dood?

Illustratie auteursrecht Denk voorraad Onderschrift afbeelding Zal een persoon ongedeerd door de gebeurtenishorizon vliegen of tegen een muur van vuur botsen?

Het punt is dat er geen “realiteit” bestaat. De werkelijkheid hangt af van de waarnemer. Er is ‘in werkelijkheid’ vanuit Anna’s gezichtspunt en ‘in werkelijkheid’ vanuit jouw gezichtspunt. Dat is alles.

Bijna alle. In de zomer van 2012 ontdekten natuurkundigen Ahmed Almheiri, Donald Marolf, Joe Polchinski en James Sully, gezamenlijk bekend als Engelse afkorting uit de eerste letters van hun achternaam als AMPS, stelden een gedachte-experiment voor dat ons begrip van zwarte gaten dreigde te revolutioneren.

Volgens wetenschappers is de oplossing van de door Susskind voorgestelde tegenstrijdigheid gebaseerd op het feit dat het meningsverschil in de beoordeling van wat er tussen jou en Anna gebeurt, wordt gemedieerd door de gebeurtenishorizon. Het maakt niet uit of Anna daadwerkelijk een van je twee exemplaren heeft zien sterven in een brand van Hawking-straling, aangezien de waarnemingshorizon haar verhinderde je tweede exemplaar dieper het zwarte gat in te zien vliegen.

Maar wat als er een manier was waarop Anna erachter kon komen wat er aan de andere kant van de gebeurtenishorizon gebeurde, zonder deze te overschrijden?

De algemene relativiteitstheorie vertelt ons dat dit onmogelijk is, maar de kwantummechanica vervaagt de harde regels een beetje. Anna kon voorbij de horizon van de gebeurtenis kijken met behulp van wat Einstein ‘spookachtige actie op afstand’ noemde.

We hebben het over kwantumverstrengeling - een fenomeen waarbij de kwantumtoestanden van twee of meer door de ruimte gescheiden deeltjes op mysterieuze wijze onderling afhankelijk worden. Deze deeltjes vormen nu één enkel en ondeelbaar geheel, en de informatie die nodig is om dit geheel te beschrijven zit niet in het ene of het andere deeltje, maar in de relatie daartussen.

Het idee van AMPS is als volgt. Laten we zeggen dat Anna een deeltje oppikt nabij de waarnemingshorizon, laten we het deeltje A noemen.

Als haar versie van wat er met je is gebeurd waar is, dat wil zeggen dat je bent gedood door Hawking-straling van de buitenkant van het zwarte gat, dan zou deeltje A met een ander deeltje, B, moeten worden verbonden, dat zich ook aan de buitenkant van de gebeurtenis zou moeten bevinden. horizon.

Illustratie auteursrecht Denk voorraad Onderschrift afbeelding Zwarte gaten kunnen materie van nabijgelegen sterren aantrekken

Als uw visie op de gebeurtenissen overeenkomt met de werkelijkheid, en u leeft er goed mee binnen, dan moet deeltje A onderling verbonden zijn met deeltje C, dat zich ergens in het zwarte gat bevindt.

Het mooie van deze theorie is dat elk deeltje slechts met één ander deeltje kan worden verbonden. Dit betekent dat deeltje A geassocieerd is met deeltje B of deeltje C, maar niet met beide tegelijk.

Dus neemt Anna haar deeltje A en voert het door de verstrengelingsontcijfermachine die ze heeft, die haar vertelt of het deeltje verbonden is met deeltje B of met deeltje C.

Als het antwoord C is, heeft uw standpunt gezegevierd, in strijd met de wetten van de kwantummechanica. Als deeltje A verbonden is met deeltje C, dat zich in de diepten van een zwart gat bevindt, gaat de informatie die hun onderlinge afhankelijkheid beschrijft voor altijd verloren voor Anna, wat in tegenspraak is met de kwantumwet, volgens welke informatie nooit verloren gaat.

Als het antwoord B is, heeft Anna, in strijd met de principes van de algemene relativiteitstheorie, gelijk. Als deeltje A geassocieerd is met deeltje B, ben je inderdaad verbrand door Hawking-straling. In plaats van door de gebeurtenishorizon te vliegen, zoals vereist door de relativiteitstheorie, botste je tegen een muur van vuur.

We zijn dus terug bij de vraag waarmee we begonnen: wat gebeurt er met een persoon die gevangen zit in een zwart gat? Zal hij ongedeerd door de gebeurtenishorizon vliegen dankzij een realiteit die verrassend genoeg afhangt van de waarnemer, of zal hij tegen een muur van vuur botsen ( zwartgatenfirewall, niet te verwarren met computertermfirewall, "firewall", software uw computer op het netwerk beschermen tegen ongeoorloofde inbraak - Ed.)?

Niemand weet het antwoord op deze vraag, een van de meest controversiële kwesties theoretische fysica.

Al meer dan 100 jaar proberen wetenschappers de principes van de algemene relativiteitstheorie en de kwantumfysica met elkaar te verzoenen, in de hoop dat uiteindelijk het een of het ander zal zegevieren. Het oplossen van de paradox van de muur van vuur zou de vraag moeten beantwoorden welke principes de overhand hadden en natuurkundigen moeten helpen een alomvattende theorie te creëren.

Illustratie auteursrecht Denk voorraad Onderschrift afbeelding Of moeten we Anna misschien de volgende keer in een zwart gat sturen?

De oplossing voor de paradox van het verdwijnen van informatie ligt wellicht in Anna's ontcijfermachine. Het is uiterst moeilijk om te bepalen met welk ander deeltje deeltje A onderling verbonden is. Natuurkundigen Daniel Harlow van Princeton University in New Jersey en Patrick Hayden, nu aan de Stanford University in Californië, vroegen zich af hoe lang het zou duren.

In 2013 berekenden ze dat zelfs met de snelste computer die mogelijk is volgens de wetten van de natuurkunde, het Anna extreem veel tijd zou kosten om de relaties tussen deeltjes te ontcijferen - zo lang dat tegen de tijd dat ze het antwoord kreeg, het zwarte gat zal verdampen. een lange tijd geleden.

Als dit zo is, is het waarschijnlijk dat Anna eenvoudigweg niet voorbestemd is om ooit te weten wiens standpunt overeenkomt met de werkelijkheid. In dit geval zullen beide verhalen tegelijkertijd waar blijven, zal de werkelijkheid afhankelijk blijven van de waarnemer en zal geen van de wetten van de natuurkunde worden overtreden.

Bovendien kan het verband tussen zeer complexe berekeningen (waartoe onze waarnemer blijkbaar niet in staat is) en het ruimte-tijd-continuüm natuurkundigen tot nieuwe theoretische gedachten leiden.

Zwarte gaten zijn dus niet alleen gevaarlijke objecten op het pad van interstellaire expedities, maar ook theoretische laboratoria waarin de kleinste variaties in natuurwetten zo groot worden dat ze niet langer kunnen worden verwaarloosd.

Als de ware aard van de werkelijkheid ergens op de loer ligt, kun je daar het beste naar zoeken in zwarte gaten. Maar hoewel we geen duidelijk inzicht hebben in hoe veilig de waarnemingshorizon voor mensen is, is het nog steeds veiliger om de zoektocht van buitenaf te observeren. Als laatste redmiddel kun je Anna de volgende keer het zwarte gat in sturen; nu is het haar beurt.

Zwarte gaten genieten een blijvende populariteit in de moderne cultuur. Het is onwaarschijnlijk dat enig ander type ruimtevoorwerp (behalve asteroïden en meteorieten natuurlijk) zoveel onderzoekers en mensen die eenvoudigweg geïnteresseerd zijn in de ruimte, aantrekt. De belangstelling voor zwarte gaten wordt aangewakkerd door zowel de hadron-botser als de recente ontdekking van zwaartekrachtsgolven.

Alleen al in verband met de laatste ontdekking kan worden gesteld dat zwarte gaten nog steeds bestaan. Dit betekent dat wij hen wellicht zullen ontmoeten. Astrofysicus Kevin Pimbblet van de Universiteit van Hull in Groot-Brittannië legde uit wat er zou gebeuren als onze planeet in een zwart gat zou vallen. Volgens Pimblett zijn er verschillende scenario's voor de ontwikkeling van evenementen.

Juric.P/Depositphotos.com

Het meest interessante en moeilijk voor te stellen en te begrijpen scenario was het scenario dat ‘spaghettificatie’ werd genoemd. Laten we dit proces eens nader bekijken.

Het deel van onze planeet dat zich dichter bij het zwarte gat bevindt, zal wat sneller worden aangetrokken. De substantie zal dus geleidelijk in een dunne stroom naar het zwarte gat beginnen te stromen, dunner en langer wordend. Als gevolg hiervan zal de aarde de vorm aannemen van een oneindig lange draad, die aan de grens van de waarnemingshorizon uit het zicht zal verdwijnen. Hetzelfde zal gebeuren met alle objecten op de planeet. En alleen dan, na voldoende lange tijd, zal het zwarte gat alle materie waaruit de aarde bestaat opzuigen.

Hoe de menselijke zintuigen op dit moment zullen werken, is onbekend. Het is heel goed mogelijk dat aardbewoners niets ongewoons zullen opmerken als ze in een zwart gat vallen. Tenminste als het een heel groot zwart gat is – zo werkt de fysica van de waarnemingshorizon.

Een ander scenario betreft een minder originele en meer eenduidige ontwikkeling van de gebeurtenissen. Als het zwarte gat zich in het centrum van de quasar bevindt, zal de planeet onderweg worden verbrand. En in dit geval is het niet nodig om over unieke fysieke processen te praten.

Alexmit/Depositphotos.com

Welnu, het laatste door Pimblett voorgestelde scenario lijkt volkomen fantastisch. Volgens de wetenschapper bestaat er enige kans dat de planeet als gevolg van de aantrekkingskracht van de aarde door een zwart gat niet voor altijd zal verdwijnen. Nee, de planeet die we kennen zal vernietigd worden. Maar in plaats daarvan zal er een bepaald "hologram" verschijnen, een onnauwkeurige kopie.

Helaas zijn alle opties nu onbevestigde hypothesen. We weten te weinig over zwarte gaten. Dankzij onderzoek uitgevoerd met de gigantische LIGO-interferometer weten we alleen dat ze bestaan. Maar wat bevindt zich in een zwart gat, voorbij de waarnemingshorizon, en of het menselijk brein dat in de driedimensionale ruimte opereert zich dit kan voorstellen, blijft een van de meest interessante raadsels moderne wetenschap.

Het gevaar voor de aarde komt van de ster Betelgeuze, die na een explosie in een zwart gat kan veranderen.

Betelgeuze is een van de grootste sterren in het heelal en is een rode reus. De diameter van Betelgeuze is 1000 keer de diameter van de zon. Zijn uitstraling trekt de aandacht van professionele astronomen en amateurs, maar nu is het licht niet langer zo aangenaam voor waarnemers, omdat de ster een reële bedreiging begint te vormen voor de bewoners van de aarde. Het punt is dat binnen De laatste tijd Betelgeuze versnelde zijn rotatie scherp. Volgens astronomische wetten is dit een voorbode van de aanstaande transformatie in een supernova, die wetenschappers aanvankelijk verwachtten als een belangrijke gebeurtenis in de astronomie. Maar nadat ze de mogelijke gevolgen hadden berekend, waren ze geschokt: een mogelijke supernova-explosie van een dergelijke omvang zou gemakkelijk kunnen leiden tot de daaropvolgende transformatie in een zwart gat. In dit geval zal onze planeet met een zeer triest vooruitzicht worden geconfronteerd: na een supernova-explosie zullen twee zonnen tegelijk aan de hemel zichtbaar zijn, waarna een golf van intense straling zal volgen, en dan zal een zwart gat de aarde in één keer opslokken. moment.

Nu houden astronomen de veranderingen in het ‘gedrag’ van Betelgeuze nauwlettend in de gaten; hiervoor gebruiken ze speciaal gemaakte infraroodtelescopen, waarmee ze de reuzensterren kunnen observeren. Van bijzonder belang is de snelheid van de superreus, die al 150 keer hoger is dan hij zou moeten zijn. De buitenste lagen van Betelgeuze bewegen zeer snel: 15 m/s. Normaal gesproken vertragen sterren van deze omvang hun rotatie en worden ze groter in diameter, maar Betelgeuze leeft nog steeds volgens enkele van zijn eigen wetten, die onbekend zijn in de moderne wetenschap.

Deze superreus is 80-100 duizend keer helderder dan de zon, en het gewicht van Betelgeuze is 13-17 keer de massa van de zon. Maar de atmosfeer is ijler en de dichtheid is lager. De aarde is ongeveer 500 tot 640 lichtjaar van de ster verwijderd. Betelgeuze wordt beschouwd als een variabele, semi-regelmatige ster vanwege het feit dat de grootte en helderheid ervan met verschillende tussenpozen kunnen veranderen. De ster heeft een roodachtige kleur vanwege het feit dat de oppervlaktetemperatuur 3326,85 graden Celsius bereikt. Vergeleken met de temperatuur van de zon - 5504 graden op dezelfde schaal, heeft Betelgeuze een veel koudere bovenste atmosfeer, waardoor de tint anders is dan het geel van de zon.

Betelgeuze is naar astronomische maatstaven een vrij jonge ster, de leeftijd is ongeveer 10 miljoen jaar. Terwijl dezelfde zon al ongeveer 5 miljard jaar bestaat (dit is ongeveer de helft van de toegewezen ‘levensduur’). Wetenschappers voorspellen dat Betelgeuze zal ontploffen als een klasse II-supernova als gevolg van de verbranding van koolstof in de kern, wat wordt beschouwd als een van de laatste fasen van het bestaan ​​van de ster. Volgens wetenschappers kan een supernova-explosie in de komende paar eeuwen plaatsvinden, en, gezien de mondiale versnelling van de ster in de afgelopen tijd, op elk moment. Natuurlijk zal dit een enorm spektakel zijn; de ster zal naar verwachting zelfs overdag zichtbaar zijn, en samen met de zon zal hij het op een na helderste object aan de hemel zijn. Zo’n heldere gloed zal ruim een ​​week aanhouden; gedurende deze periode zal Betelgeuze evenveel energie vrijgeven als onze ster in zijn hele leven kan vrijgeven. Maar het verdere proces staat nog steeds ter discussie en wetenschappers kunnen het niet berekenen: misschien zal er op de plaats van de ster alleen een nevel zijn met een neutronenster of een zwart gat erin, vergelijkbaar met bijvoorbeeld de Krabnevel.

Sommige wetenschappers suggereren dat Betelgeuze niet zal ontploffen, maar eenvoudigweg een witte dwerg zal worden, waarbij de buitenste lagen van de atmosfeer worden afgestoten en alleen een dichte kern overblijft (hoogstwaarschijnlijk bestaande uit zuurstof en neon). Tot nu toe verliest de ster het grootste deel van de materie van zijn oppervlak, wat de reden is dat er zich een gigantische wolk van gas en stof omheen vormt. Deze gasnevels zijn duidelijk zichtbaar op recente foto's van de ster. Over de gaspluim die de ster omringt, hebben experts nog geen consensus bereikt - het is mogelijk dat dit een stof is die geen verband houdt met de superreus, dan zal Betelgeuze er in de toekomst alleen maar mee in botsing komen. Maar hoogstwaarschijnlijk is het spoor nog steeds het ‘eigendom’ van de ster en betekent het de naderende dood ervan. Betelgeuze stroomt met een snelheid van 11 km/s door de interstellaire stroom die uit de gordel van Orion stroomt. De ster zelf beweegt met een snelheid van 30 km/s en produceert daarbij zonnige wind. Een analyse van waarnemingen van Betelgeuze suggereert dat het oppervlak de afgelopen tien jaar aanzienlijk kleiner is geworden, maar dat de helderheid ervan op hetzelfde niveau is gebleven. Wetenschappers kunnen nog geen verklaring vinden voor dit fenomeen.

De ster verliest massa en stoot zijn materie uit in de vorm van gigantische jets die vanaf het oppervlak schieten en dezelfde enorme bellen die de bovenste laag van de planeet bedekken, als een kokende ketel. Het uitgestoten materiaal is volgens wetenschappers silicium- en aluminiumstof. Het is vermeldenswaard dat van hetzelfde Bouwmateriaal Ooit werd de aarde gevormd.
Hoewel astronomen met betrekking tot de verkleining van het oppervlak van de ster suggereren dat deze bewering misschien niet helemaal waar is, omdat waarnemers de bewegende dichte laag van moleculair gas kunnen verwarren met de werkelijke diameter van de ster, wat de indruk wekt van een verandering in de ster. zo groot als Betelgeuze zelf.
Overigens kan een supernova-explosie in onze Melkweg ongeveer eens in de paar duizend jaar worden waargenomen.

© EVENEMENTEN - FEITEN

Ondanks de enorme prestaties op het gebied van de natuurkunde en astronomie, zijn er veel verschijnselen waarvan de essentie niet volledig wordt onthuld. Dergelijke verschijnselen omvatten mysterieuze zwarte gaten, waarvan alle informatie alleen theoretisch is en niet op een praktische manier kan worden geverifieerd.

Bestaan ​​zwarte gaten?

Zelfs vóór de komst van de relativiteitstheorie stelden astronomen een theorie voor over het bestaan ​​van zwarte trechters. Na de publicatie van Einsteins theorie werd de kwestie van de zwaartekracht herzien en verschenen er nieuwe aannames in het probleem van zwarte gaten. Het is onrealistisch om dit kosmische object te zien, omdat het al het licht absorbeert dat de ruimte binnenkomt. Wetenschappers bewijzen het bestaan ​​van zwarte gaten op basis van analyse van de beweging van interstellair gas en de banen van sterren.

De vorming van zwarte gaten leidt tot veranderingen in de ruimte-tijdkarakteristieken om hen heen. De tijd lijkt te worden samengedrukt onder invloed van de enorme zwaartekracht en vertraagt. Sterren die zich in het pad van een zwarte trechter bevinden, kunnen van hun route afwijken en zelfs van richting veranderen. Zwarte gaten absorberen de energie van hun tweelingster, die zich ook manifesteert.

Hoe ziet een zwart gat eruit?

Informatie over zwarte gaten is grotendeels hypothetisch. Wetenschappers bestuderen ze op hun effect op de ruimte en straling. Het is niet mogelijk om zwarte gaten in het heelal te zien, omdat ze al het licht absorberen dat de nabije ruimte binnenkomt. Er is een röntgenfoto van zwarte objecten gemaakt door speciale satellieten, waarop een helder centrum te zien is dat de bron van de straling is.

Hoe worden zwarte gaten gevormd?

Een zwart gat in de ruimte is een aparte wereld die zijn eigen wereld heeft unieke karaktereigenschappen en eigenschappen. De eigenschappen van kosmische gaten worden bepaald door de redenen voor hun uiterlijk. Over het uiterlijk van zwarte objecten zijn er de volgende theorieën:

1. Ze zijn het gevolg van instortingen in de ruimte. Dit kan een botsing zijn van grote kosmische lichamen of een supernova-explosie.
2. Ze ontstaan ​​door het wegen van ruimtevoorwerpen terwijl hun grootte behouden blijft. De reden voor dit fenomeen is niet vastgesteld.

Een zwarte trechter is een object in de ruimte met een relatief kleine maat met enorme massa. De zwart-gattheorie zegt dat elk kosmisch object potentieel een zwarte trechter kan worden als het, als gevolg van bepaalde verschijnselen, zijn omvang verliest maar zijn massa behoudt. Wetenschappers praten zelfs over het bestaan ​​van veel zwarte microgaten - miniatuurruimtevoorwerpen met een relatief grote massa. Deze discrepantie tussen massa en grootte leidt tot een toename van het zwaartekrachtveld en de schijn van sterke aantrekkingskracht.

Wat zit er in een zwart gat?

Het zwarte mysterieuze object kan alleen een gat met een grote rek worden genoemd. Het centrum van dit fenomeen is een kosmisch lichaam met verhoogde zwaartekracht. Het resultaat van een dergelijke zwaartekracht is een sterke aantrekkingskracht op het oppervlak van dit kosmische lichaam. In dit geval ontstaat er een wervelstroom waarin gassen en korrels kosmisch stof roteren. Daarom is het juister om een ​​zwart gat een zwarte trechter te noemen.

Het is in de praktijk onmogelijk om erachter te komen wat zich in een zwart gat bevindt, omdat het zwaartekrachtniveau van de kosmische draaikolk niet toestaat dat enig object uit zijn invloedszone ontsnapt. Volgens wetenschappers heerst er volledige duisternis in een zwart gat, omdat de lichtkwanta er onherroepelijk in verdwijnen. Er wordt aangenomen dat ruimte en tijd binnen de zwarte trechter worden vervormd; de wetten van de natuurkunde en de geometrie zijn hier niet van toepassing. Dergelijke kenmerken van zwarte gaten zouden vermoedelijk kunnen leiden tot de vorming van antimaterie, wat momenteel onbekend is bij wetenschappers.

Waarom zijn zwarte gaten gevaarlijk?

Zwarte gaten worden soms omschreven als objecten die omringende objecten, straling en deeltjes absorberen. Dit idee is onjuist: de eigenschappen van een zwart gat maken het mogelijk dat het alleen absorbeert wat binnen zijn invloedszone valt. Het kan kosmische microdeeltjes en straling van tweelingsterren absorberen. Zelfs als een planeet zich dicht bij een zwart gat bevindt, wordt deze niet geabsorbeerd, maar blijft hij in zijn baan bewegen.

Wat gebeurt er als je in een zwart gat valt?

De eigenschappen van zwarte gaten zijn afhankelijk van de sterkte van het zwaartekrachtveld. Zwarte trechters trekken alles aan wat binnen hun invloedsgebied valt. In dit geval veranderen de spatiotemporele kenmerken. Wetenschappers die alles wat met zwarte gaten te maken heeft bestuderen, zijn het er niet over eens wat er met de objecten in deze draaikolk gebeurt:

• sommige wetenschappers suggereren dat alle objecten die in deze gaten vallen, worden uitgerekt of in stukken worden gescheurd en geen tijd hebben om het oppervlak van het aantrekkende object te bereiken;
• andere wetenschappers beweren dat in gaten alle gebruikelijke kenmerken vervormd zijn, zodat objecten daar in tijd en ruimte lijken te verdwijnen. Om deze reden worden zwarte gaten soms toegangspoorten tot andere werelden genoemd.

Soorten zwarte gaten

Zwarte trechters zijn onderverdeeld in typen op basis van de methode van hun vorming:

1. Zwarte objecten met een stellaire massa worden aan het einde van het leven van sommige sterren geboren. Volledige verbranding van de ster en het einde van thermo nucleaire reacties leidt tot de compressie van de ster. Als de ster door zwaartekracht instort, kan deze veranderen in een zwarte trechter.
2. Supermassieve zwarte trechters. Wetenschappers beweren dat de kern van elk sterrenstelsel een superzware trechter is, waarvan de vorming het begin is van de opkomst van een nieuw sterrenstelsel.
3. Primordiale zwarte gaten. Dit kunnen gaten met verschillende massa's zijn, inclusief microgaten die zijn gevormd als gevolg van discrepanties in de dichtheid van materie en de sterkte van de zwaartekracht. Dergelijke gaten zijn trechters die aan het begin van het heelal zijn gevormd. Hieronder vallen ook objecten zoals een harig zwart gat. Deze gaten onderscheiden zich door de aanwezigheid van stralen die op haren lijken. Er wordt aangenomen dat deze fotonen en gravitonen een deel van de informatie vasthouden die in het zwarte gat valt.
4. Kwantum zwarte gaten. Ze verschijnen als gevolg van kernreacties en leven een korte tijd. Kwantumtrechters zijn van het grootste belang, omdat hun onderzoek kan helpen bij het beantwoorden van vragen over het probleem van zwarte kosmische objecten.
5. Sommige wetenschappers identificeren dit type ruimtevoorwerp als een harig zwart gat. Deze gaten onderscheiden zich door de aanwezigheid van stralen die op haren lijken. Er wordt aangenomen dat deze fotonen en gravitonen een deel van de informatie vasthouden die in het zwarte gat valt.

Dichtstbijzijnde zwarte gat bij de aarde

Het dichtstbijzijnde zwarte gat bevindt zich op 3000 lichtjaar afstand van de aarde. Het heet V616 Monocerotis, of V616 Mon. Het gewicht bereikt 9-13 zonsmassa's. De binaire partner van dit gat is een ster met een halve massa van de zon. Een andere trechter die relatief dicht bij de aarde ligt, is Cygnus X-1. Het bevindt zich 6000 lichtjaar van de aarde en weegt 15 keer meer dan de zon. Dit kosmische zwarte gat heeft ook zijn eigen binaire partner, waarvan de beweging de invloed van Cygnus X-1 helpt traceren.

Zwarte gaten - interessante feiten

Wetenschappers vertellen de volgende interessante feiten over zwarte objecten:

1. Als we er rekening mee houden dat deze objecten het centrum van sterrenstelsels zijn, moeten we, om de grootste trechter te vinden, het grootste sterrenstelsel detecteren. Daarom is het grootste zwarte gat in het universum de trechter in het sterrenstelsel IC 1101 in het centrum van de Abell 2029-cluster.
2. Zwarte objecten zien er eigenlijk uit als veelkleurige objecten. De reden hiervoor ligt in hun radiomagnetische straling.
3. In het midden van een zwart gat bevinden zich geen permanente fysieke of wiskundige wetten. Het hangt allemaal af van de massa van het gat en zijn zwaartekrachtveld.
4. De zwarte trechters verdampen geleidelijk.
5. Het gewicht van zwarte trechters kan ongelooflijke afmetingen bereiken. Het grootste zwarte gat heeft een massa gelijk aan 30 miljoen zonsmassa’s.

Professor aan de Universiteit van Hull in Groot-Brittannië, Kevin Pimblett, noemde de mogelijkheid dat de aarde door een zwart gat zou worden opgezogen zeer waarschijnlijk en vertelde wat er in zo’n geval zou gebeuren.

Een zwart gat is een gebied in de ruimte dat zo dicht is dat zelfs licht en zijn kwanta de zwaartekracht van dit gebied niet kunnen overwinnen. Hoe dichter het object, hoe sterker het zwaartekrachtveld. De grens van een zwart gat heeft een aparte naam: de gebeurtenishorizon. Wat er in de buurt van de gebeurtenishorizon gebeurt, is een groot mysterie. Astrofysici kunnen, ondanks jarenlang onderzoek, slechts bepaalde eigenschappen ervan aannemen.

Er is een theorie dat zwarte gaten alles in spaghetti kunnen veranderen. Er is zelfs een speciale term voor bedacht: ‘spaghettificatie’. Deze astrofysische term verwijst naar de sterke verticale en horizontale uitrekking van objecten, die wordt veroorzaakt door een grote vloedgolf in een zwaartekrachtveld.

Zoals de natuurkundeleraar opmerkte, is dit een van de problemen die de studie van zwarte gaten in praktische zin verhindert. Het lichaam van een hypothetische astronaut zal, wanneer het het centrum van het zwarte gat nadert, uitrekken en de vorm aannemen van spaghetti of noedels. Hetzelfde geldt voor alle andere objecten die de gebeurtenishorizon naderen.

Dus wat zou er gebeuren als er uit het niets dichtbij de aarde een zwart gat zou verschijnen?

Zwaartekrachteffecten zullen ervoor zorgen dat de planeet steeds verder uitstrekt totdat het een stroom subatomaire deeltjes wordt, die het zwarte gat in worden getrokken. De vernietiging van de mensheid zou dus onvermijdelijk zijn.

Tegelijkertijd merkt de wetenschapper op dat we misschien helemaal niet in staat zijn om het vallen in een zwart gat te vervangen.

Feit is dat zwarte gaten de tijd in zichzelf vertragen. Als iemand het nadert of zich op de gebeurtenishorizon bevindt, voelt hij hoe de tijd langzamer gaat en de klok de seconden steeds langzamer begint af te tellen.

Bovendien zijn er in een zwart gat veel objecten met een verschillende tijdsverplaatsing, en theoretisch zou de mensheid op een planeet die in het gat wordt getrokken, ruimtevoorwerpen kunnen observeren die daar eerder zijn gevallen.

Zoals de specialist opmerkte: als we in een superzwaar zwart gat vallen, merken we misschien helemaal niets, althans voor een korte periode. Bovendien zou dit segment in de subjectieve werkelijkheid zich voor onbepaalde tijd kunnen uitstrekken.

Dus als de mensheid op aarde plotseling in een zwart gat wordt getrokken, zal ze op zijn minst in de vorm van hologrammen leven. Een wetenschapper vertelde hierover in het tijdschrift The Conversation.

Pimblett verduidelijkte dat mensen heel veel pech moeten hebben om in een zwart gat terecht te komen.