Сколько всего существует черных дыр? Как определить это число?

Черные дыры старше многих объектов во Вселенной, и их количество просто колоссально. Их происхождение и формирование говорит о нашем прошлом и будущем.

Стивен Хокинг был бы очень рад видеть растущий интерес и прогресс в области науки, связанной с черными дырами. Это была его мечта и видение - иметь возможность не только понять весь принцип работы черной дыры, но и увидеть ее во всей красе.

В конце концов, его роль в переопределении ранее существовавших предположений и укреплении простых догадок, связанных с черными дырами, сыграла решающую роль в том, что человечество оказалось там, где мы находимся сегодня. Термин "черная дыра" может вызвать в вашем сознании ряд мыслей, которые заставят вас думать о ней как о чем-то смертоносном и потенциально катастрофическом, но ее истинная красота и мощь все еще остаются неизведанными. Давайте попробуем составить карту этой обширной области космоса.

Что такое черная дыра?

Почти единственное, в чем научно-фантастические фильмы не ошибаются на протяжении многих лет, — это в значении черной дыры. Черной дырой обычно называют область в космосе, где сила гравитации настолько гигантская, что ни материя, ни излучение не могут ее покинуть. Даже свет не может разорвать этот круг, что приводит к тому, что мы не можем их увидеть.

Наиболее распространенной причиной рождения черной дыры является смерть звезды. Хотя увидеть черные дыры невозможно, очень продвинутые телескопы используются для наблюдения за структурой и поведением звезд, которые считаются близкими к ней из-за того, что они ведут себя по-разному, когда находятся вблизи этого "космического титана".

Составляющие черной дыры

• Внутренний и внешний горизонты событий - граница черной дыры, за которой масса исчезает. Можно рассматривать как последнюю остановку перед тем, как отдельные объекты станут одной массой. Концепция, предложенная Джоном Мичеллом, и термин, введенный Вольфгангом Риндлером.
• Сингулярность - сингулярность черной дыры - это одна точка в пространстве и времени, где сосредоточена вся масса черной дыры. Здесь теряется смысл отдельных сущностей. Обнаружил Эзра Ньюман.

Как образуются черные дыры и каков диапазон их размеров?

Хотя большинство ученых утверждают, что первые черные дыры появились, когда Вселенная начала расширяться, именно "звездные" черные дыры образуются, когда ядро очень большой звезды коллапсирует само на себя. Однако считается, что сверхмассивные черные дыры возникли одновременно с галактиками, частью которых они являются.

Единственное, что характерно для большинства, если не для всех черных дыр, — это путь, который они проходят после гибели родительской звезды. Когда топливо звезды подходит к концу, первым процессом, который происходит, является преобразование водорода в гелий, а затем дальнейшее сжигание гелия, когда заканчивается и водород.

Широкий спектр размеров черных дыр, мягко говоря, безумен!!! Некоторые черные дыры малы, как атом, а некоторые настолько велики, что могут одним махом поглотить целые галактики и способны удержать около 1 миллиона солнц.

Как мы можем обнаружить черные дыры?

Этот вопрос сначала кажется абсурдным, потому что можно сказать: "Даже свет не может покинуть черную дыру, как же мы можем определить ее местонахождение", но при ближайшем рассмотрении характеристик черных дыр существует несколько способов, с помощью которых их можно удаленно и точно обнаружить.

Первый способ - обратить пристальное внимание на гравитационные аспекты черной дыры. Любая черная дыра заставит соседние объекты приблизиться к ней и сгруппироваться вокруг нее, в конечном итоге попадая в плотный односторонний путь. Как бы просто ни звучал этот метод, он не очень практичен, поскольку во многом зависит от случайности. Это метод проб и ошибок, поскольку множество других явлений также вызывают подобный эффект на звезды и планеты.

Второй метод включает поиск возможных рентгеновских лучей. Когда вещество попадает в черную дыру, оно собирается в плотную кольцевую структуру прямо на горизонте, и в некоторых случаях беспрецедентная энергия преобразуется в свет, что позволяет обнаружить одного из этих больших объектов.

Сколько существует черных дыр?

Плотность черных дыр варьируется в широком диапазоне свойств космоса, таких как тип галактики, тип звезд, находящихся в ней и т.д. Чтобы оценить количество черных дыр в определенной галактике, необходимо внимательно наблюдать за пылевыми и газовыми образованиями. На поведение двух близлежащих черных дыр сильно влияет гравитационное притяжение другой. Именно этот факт накладывает ограничение на возможную близость двух черных дыр.

Только в наблюдаемой Вселенной, в том объеме, в котором мы можем ее воспринимать, существует около 100 триллионов черных дыр. Хотя это число огромно, только 100-200 из них были обнаружены после точного определения их местоположения.

Существуют сверхмассивные черные дыры и квазары, такие как 1ES 2344 + 514 и Fornax A, в то время как были обнаружены промежуточные черные дыры, такие как HLX-1, и звездные черные дыры, такие как GX 339-4/V821 Ara.

Кроме того, существует так называемые системы черных дыр, которые указывают на наличие более чем одной черной дыры в непосредственной близости. Эти системы обладают отличительными свойствами, которые либо вытекают из свойств самой большой черной дыры в системе, либо являются кульминацией всех систем.

Как оценить количество черных дыр?

Первым шагом на пути к определению приблизительного количества черных дыр во Вселенной является разделение областей по определенным характеристикам, таким как близость к галактике, звезде и т.д. Наблюдая один и тот же набор признаков и применяя их к разным точкам одной и той же области, можно получить среднее число черных дыр - 10-20 дыр.

Следующий шаг - найти сходство между несколькими ключевыми областями и классифицировать черные дыры как сверхновые, квазары и т.д. Поскольку каждый тип объекта черной дыры обладает очень полярными характеристиками, в некоторой степени возможно найти больше объектов того же типа в области, ограниченной диапазоном.

Объем исследований, посвященных черным дырам, непрерывен. Чтобы постичь их во всей красе, потребуется не одна жизнь, но то, что остается трудным предприятием, может также рассказать нам гораздо больше о нашем будущем и прошлом. Только время покажет, могут ли вымыслы, изображенные в таких фильмах, как "Интерстеллар" и "Прибытие", соответствовать действительности!