10 fatos sobre negros supermassivos, que todos devem saber

Buracos Negros são, talvez, os mais misteriosos objetos do Universo. Se, é claro, em algum lugar nas profundezas não se escondem coisas, sobre a existência de que nós não sabemos e não podemos saber, o que é improvável. Um buraco negro é um enorme peso e densidade compactada em um único ponto de um pequeno raio. As propriedades físicas desses objetos tão estranhos, que a fazem quebrar a cabeça mais sofisticadas físicos e астрофизиков. Sabina Хоссфендер, físico teórico, fez uma seleção de dez fatos sobre negros supermassivos, que todos devem saber.

o Que é um buraco negro?

O Determinante de uma propriedade de um buraco negro é o seu horizonte. Esta é a fronteira, quebrando o qual nada, nem mesmo a luz, não será capaz de voltar. Se separada da área torna-se separada para sempre, falamos de "horizonte de eventos". Se ela apenas temporariamente separados, nós estamos falando sobre "visível horizonte". Mas é "temporariamente" também pode significar que a área é separada por muito mais tempo do que a idade atual do Universo. Se o horizonte de um buraco negro é temporário, mas долгоживущим, a diferença entre a primeira e a segunda spreads.

Quão grandes buracos negros?

Você Pode imaginar o horizonte de um buraco negro como a esfera, e o seu diâmetro é diretamente proporcional a massa do buraco negro. Portanto, quanto mais massa cai no buraco negro, maior se torna um buraco negro. Em comparação com star wars objetos, no entanto, buracos negros pequenos, porque a massa é comprimida em muito pequenas quantidades, sob a ação irresistível de gravidade de pressão. O raio de um buraco negro de massa com o planeta Terra, por exemplo, apenas alguns milímetros. É 10 000 000, 000 vezes menos do presente do raio da Terra.

O Raio de um buraco negro é chamado de raio de Schwarzschild em homenagem a Karl Schwarzschild, que trouxe pela primeira vez o buraco negro como uma solução para a teoria geral da relatividade de Einstein.

o Que está acontecendo no horizonte?

Quando você cruza o horizonte, em torno de você nada de especial acontece. Tudo devido ao princípio da equivalência de Einstein, a partir da qual pretende, o que não é possível encontrar a diferença entre aceleração no espaço plano e gravitacionais campo, criando a curvatura do espaço. No entanto, o observador longe do buraco negro, que observa de fora, como alguém cai na dela, vai perceber que a pessoa vai se mover mais lentamente, chegando ao horizonte. Se o tempo perto do horizonte de eventos se move mais lentamente do que o longe do horizonte. No entanto, daqui a algum tempo, e cair no buraco, o observador cruzar o horizonte de eventos e aparecerá dentro de um raio de Schwarzschild.

O que você experimenta no horizonte, depende da maré de força do campo gravitacional. Forças de maré no horizonte inversamente proporcionais ao quadrado da massa de um buraco negro. Isso significa que quanto mais e devolução do buraco negro, menor a força. E se somente o black hole será grande o suficiente, você será capaz de superar o horizonte antes de notar que algo está acontecendo. O efeito destas forças de maré растянет você: termo técnico, que usam de física, chamado de "спагеттификация".

Nos primeiros dias da relatividade geral, acreditava-se que no horizonte não há singularidade, mas isso não foi o caso.

o Que está dentro de um buraco negro?

Ninguém sabe ao certo, mas não exatamente de uma estante. A teoria geral da relatividade prevê que no buraco negro singularidade, o lugar em que forças de maré tornam-se infinitamente grandes, e como só você преодолеваете o horizonte de eventos, você já não pode entrar onde quer que seja, para além da singularidade. Respectivamente, A é melhor não usar nesses lugares — ele simplesmente não funciona. Para dizer o que está acontecendo dentro de um buraco negro, precisamos de uma teoria quântica da gravidade. É geralmente reconhecido que esta teoria substituir a singularidade do que o outro.

Como se formam os buracos negros?

Neste momento, nós sabemos sobre quatro diferentes formas de educação de buracos negros. O melhor de tudo entendemos associado com uma estrela colapso. O suficiente para uma grande estrela forma um buraco negro depois de sua fusão é interrompida, porque tudo o que você já pode sintetizar, foi sintetizada. Quando a pressão gerada pela síntese, pára, a substância começa a falhar ao seu próprio гравитационному centro, tornando-se mais densa. Afinal de contas, é tão gorda, que nada pode superar o efeito gravitacional na superfície de uma estrela: é assim que nasce um buraco negro. Esses buracos negros são chamados de "buracos negros solar de massa" e são os mais comuns.

Com o Seguinte tipo comum de buracos negros são "buracos negros supermaciços", que pode ser encontrado em muitos centros de galáxias, e que tem uma massa de cerca de um bilhão de vezes mais, do que buracos negros de massa solar. Até que realmente não sabe exatamente como eles são formados. Acredita-se que quando eles começavam como buracos negros de massa solar, que populosos centros galácticos absorvemos muitas outras estrelas e cresceram. No entanto, eles parecem absorver a substância mais rápido, o que pressupõe uma idéia simples, e exatamente como eles fazem isso — ainda continua a ser um tema de pesquisa.

Mais controverso da idéia de aço primárias buracos negros, que pode ser moldado em praticamente qualquer massa em grandes flutuações de densidade no início do Universo. Embora isso seja possível, é bastante difícil encontrar um modelo que produz, não cria uma excessiva-loso número.

Finalmente, há muito especulativa a idéia de que no Grande colisor de hádrons podem formar minúsculos buracos negros com massas próximas a massa do bóson de Higgs. Isso só funciona se o nosso Universo há mais de medição. Até que não houve provas em favor dessa teoria.

como sabemos que os buracos negros existem?

Temos muitos observacionais evidência da existência de um compacto de objetos com as grandes massas, que não emitem luz. Esses objetos dão-se por гравитационному притяжению, por exemplo, devido ao movimento de outras estrelas ou nuvens de gás em torno deles. Eles também criam gravitacional линзирование. Sabemos que esses objetos sem superfície sólida. É derivado a partir de observações, porque a substância, a queda de um objeto com uma superfície, deve causar a emissão de um maior número de partículas de uma substância, diminuição através horizonte.

Por que no ano passado, Hawking disse que buracos negros não existem?

Ele tinha em mente, de que buracos negros não têm eterno horizonte de eventos, e somente o aparente horizonte (см. o primeiro item). Em sentido estrito, apenas o horizonte de eventos é considerado um buraco negro.

Como buracos negros emitem radiação?

Buracos Negros emitem radiação devido a efeitos quânticos. É importante notar que os efeitos quânticos de substância e não os efeitos da gravidade. Dinâmica espaço-tempo коллапсирующей buraco negro muda a própria definição de partículas. Como a jusante do tempo, o que é distorcida junto com o buraco negro, o conceito de partículas muito dependente do observador. Em particular, quando o observador, cair no buraco negro, pensa que cai no vácuo, um observador distante do buraco negro pensa que não é um vácuo, e cheio de partículas de espaço. É o alongamento do espaço-tempo provoca este efeito.

Pela Primeira vez detectada Stephen Хокингом, irradiada por um buraco negro, radiação é chamada de "radiação Hawking". Esta radiação tem uma temperatura, de volta proporcional a massa do buraco negro: a menos de um buraco negro, maior a temperatura. Tem estrela e de buracos negros supermassivos, que nós sabemos, a temperatura muito abaixo da temperatura de microondas de fundo e, portanto, não pode ocorrer.

o Que é informação paradoxo?

O Paradoxo da perda de informação impulsionado pela radiação de Hawking. Esta radiação puramente térmica, ou seja, de forma aleatória e a partir de certas propriedades tem apenas a temperatura. A radiação em si não contém nenhuma informação sobre como se formou o buraco negro. Mas quando o buraco negro emite radiação, ela perde massa e em declínio. Tudo isso é absolutamente independente da substância, que se tornou parte do buraco negro, ou a partir do qual ele foi formado. Saindo, conhecendo apenas o estado final de evaporação não é possível dizer, a partir do qual se formou um buraco negro. Este processo "irreversível" e o problema é que a mecânica quântica não existe tal processo.

Sai, a evaporação de um buraco negro é incompatível com a teoria quântica, conhecido por nós, e com isso precisa de algo para fazer. De alguma forma, corrigir inconsistências. A maioria dos físicos acreditam que a solução é que a radiação de Hawking deve, de alguma forma, conter as informações.

o Que oferece Hawking para resolver informação do paradoxo do buraco negro?

A Idéia é que os buracos negros deve ser uma forma de armazenar informações, que ainda não o receberam. A informação é armazenada no horizonte de um buraco negro e pode causar pequenas deslocamento de partículas de radiação de Hawking. Nesses pequenos deslocamentos pode ser a informação sobre a classificação para dentro da matéria. Os detalhes precisos desse processo no momento não identificado. Os cientistas esperam ser mais detalhada do que um documento técnico de Stephen Hawking, Malcolm Perry e Andrew Строминджера. Dizem que ele aparece no final de setembro.

No momento temos a certeza de que buracos negros existem, sabemos onde eles estão, como se formam e que se tornam eventualmente. Mas os detalhes de onde vem a eles, a informação, até agora, representam um dos maiores mistérios do Universo.